JP2004225549A

JP2004225549A - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JP2004225549A
Application number: JP2003010916A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Hirayama; 忍平山; Takashi Mizobuchi; 剛史溝渕; Atsuya Okamoto; 敦哉岡本; Kimitaka Saito; 公孝斎藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】簡単な構造で噴孔を流れる燃料にエアを混合し、燃料の微粒化を促進するインジェクタを提供する。
【解決手段】上流側プレート５３の燃料孔５３１ならびに下流側プレート５４の燃料孔５４１により構成される噴孔５１には、隙間５５を介してエア導入孔５４２が連通している。噴孔５１を燃料が流れるとき、燃料の流れにより噴孔５１内の圧力は低下する。そのため、噴孔５１に連通するエア導入孔５４２の両端部には圧力差が形成される。これにより、噴孔５１の燃料出口側に面しているエア導入孔５４２にはエアが導入される。エア導入孔５４２に導入されたエアは、隙間５５を経由して噴孔５１へ向けて流れる。そして、エアは、燃料孔５４１の入口側の隙間５５において噴孔５１を流れる燃料と衝突する。したがって、燃料にはエアが混合され、燃料の微粒化が促進される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料を噴射する噴孔を噴孔プレートに形成した燃料噴射装置（以下、燃料噴射装置を「インジェクタ」という。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンなどは、吸気管を流れる吸気または燃焼室に吸入された吸気に燃料を噴射するインジェクタを備えている。このようなエンジンでは、インジェクタから噴射される燃料の微粒化はエンジンの性能を左右する重要な要素である。
【０００３】
そこで、例えば噴孔にエア導入通路を連通させ、噴孔を流れる燃料とエア導入通路から導入されるエアとを混合する燃料噴射装置が公知である（特許文献１参照）。噴孔を流れる燃料とエア導入通路から導入されるエアとを混合することにより、燃料とエアとは撹拌され、燃料の微粒化が促進される。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１２９１８８号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されている燃料噴射装置の場合、吸気通路のスロットル付近からインジェクタのエア導入通路へエアを導いている。そのため、吸気通路とエア導入通路とを接続する配管が必要となる。その結果、配管長の増大、ならびにシール部の増加を招き、構造および制御が複雑になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡単な構造で噴孔を流れる燃料にエアを混合し、燃料の微粒化を促進するインジェクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１または２記載のインジェクタによると、噴孔プレートは噴孔ならびに導入孔を有している。導入孔は、噴孔の燃料出口側から噴孔へエアを導入する。燃料が噴孔の内部を高速で流れるとき、噴孔の内部の圧力は低下するため、噴孔の内部と噴孔の外部との間には圧力差が形成される。そのため、噴孔に連通する導入孔には、噴孔の内部における圧力の低下にともなって燃料出口側からエアが導入される。導入孔に導入されたエアは、導入孔の噴孔側の端部において噴孔の内部を流れる燃料と衝突する。したがって、簡単な構造で噴孔を流れる燃料にエアを混合することができ、燃料の微粒化を促進することができる。
【０００８】
本発明の請求項３記載のインジェクタによると、導入孔から導入されたエアは、第一プレートと第二プレートとの間に形成されている隙間で噴孔の内部を流れる燃料と衝突する。これにより、導入されたエアと燃料とを確実に衝突させ、燃料の微粒化を促進することができる。
本発明の請求項４記載のインジェクタによると、第一プレートまたは第二プレートの少なくともいずれか一方は窪み部を有している。これにより、第一プレートと第二プレートとの間に隙間を容易に形成することができる。
【０００９】
本発明の請求項５記載のインジェクタによると、第一プレートは第一孔部、第二プレートは第二孔部および第三孔部を有している。第一孔部および第二孔部により噴孔が構成されている。第一孔部を通過した燃料は、第二孔部へ流入する際に第三孔部から導入されたエアと衝突する。また、第一孔部は第一プレートおよび第二プレートの間に形成される隙間に燃料を導入するものであり、第二孔部は隙間でエアと混合された燃料を所定の噴射方向へ案内するものである。そのため、各孔部が形成された第一プレートおよび第二プレートを積層することにより、簡単な構造で噴孔および導入孔が形成されるとともに、燃料の噴射方向を設定することができる。したがって、噴孔プレートに噴孔および導入孔を容易に形成することができる。
【００１０】
本発明の請求項６記載のインジェクタによると、噴孔プレートは中心軸を通る直径方向の仮想直線により分割された各領域に噴孔および導入孔を有している。
そのため、噴孔プレートには、複数の噴孔が配置される。したがって、複数の噴孔から複数の燃料の噴霧を形成する場合でも、燃料の微粒化を促進することができる。
本発明の請求項７または８記載のインジェクタによると、連通孔の噴孔側の端部は噴孔の周方向に連続して連通してもよく、周方向に不連続に連通してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例によるインジェクタを図２に示す。インジェクタ１は、例えば吸気管を流れる吸気に燃料を噴射する吸気管噴射用インジェクタ、あるいはエンジンの燃焼室に直接燃料を噴射する直噴用インジェクタなどに適用可能である。インジェクタ１のホルダ１０は、磁性部材と非磁性部材とからなる筒状に形成されている。ホルダ１０には燃料通路１１が形成されており、この燃料通路１１に弁ボディ３０、弁部材としてのニードル４０、可動コア１２、スプリング１３、固定コア１４およびアジャスティングパイプ１５が収容されている。
【００１２】
ホルダ１０は、図２の下方の弁ボディ３０側から第一磁性部材１０１、非磁性部材１０２、第二磁性部材１０３をこの順で有している。第一磁性部材１０１と非磁性部材１０２、ならびに非磁性部材１０２と第二磁性部材１０３とは溶接により結合している。溶接は例えばレーザ溶接などにより行われる。非磁性部材１０２は第一磁性部材１０１と第二磁性部材１０３との間で磁束が短絡することを防止する。第一磁性部材１０１の反非磁性部材側には、弁ボディ３０が溶接により固定されている。
【００１３】
図１に示すように、カップ状の噴孔プレート５０は弁ボディ３０の外周壁に溶接により固定されている。噴孔プレート５０は薄片状に形成されており、複数の噴孔５１を形成している。噴孔プレート５０の外側には、噴孔プレート５０を覆う樹脂製のスリーブ５２が装着されている。
ニードル４０は、内部に燃料通路４１を有する中空の有底筒状であり、底側に当接部４２が形成されている。当接部４２は弁ボディ３０の内周面に形成されている弁座３１に着座可能である。当接部４２が弁座３１に着座すると、噴孔５１からの燃料の噴射が遮断される。
【００１４】
ニードル４０の反当接部側には、図１に示すように可動コア１２が設置されている。当接部４２の燃料入口側すなわち燃料上流側にニードル４０の側壁を貫く燃料孔４３、４４が形成されている。ニードル４０の燃料通路４１に流入した燃料は、燃料孔４３、４４を通過し、弁ボディ３０とニードル４０との間に形成される燃料通路３２に流入する。ニードル４０の当接部４２の近傍における外径は、弁ボディ３０の内径と概ね同一である。そのため、ニードル４０は、弁ボディ３０の内周壁３３と摺動し、軸方向への移動が案内される。
【００１５】
図２に示すように、固定コア１４は筒状に形成されている。固定コア１４は、ホルダ１０を構成する非磁性部材１０２および第二磁性部材１０３の内部に圧入されることによりホルダ１０に取り付けられ固定されている。固定コア１４は可動コア１２に対し反当接部側に設置され可動コア１２と対向している。
【００１６】
アジャスティングパイプ１５は固定コア１４の内部に圧入されている。スプリング１３は一方の端部がアジャスティングパイプ１５に当接し、他方の端部が可動コア１２に当接している。アジャスティングパイプ１５の圧入量を調整することにより、可動コア１２を介してニードル４０を付勢するスプリング１３の荷重は変更される。スプリング１３はニードル４０を弁座３１方向へ付勢している。
【００１７】
磁性部材２１、２４は、互いに磁気的に接続されてコイル２５の外周側に設置されている。磁性部材２１は、第一磁性部材１０１の外周側に設置され、第一磁性部材１０１と磁気的に接続されている。磁性部材２４は磁性部材２１および第二磁性部材１０３と磁気的に接続されている。固定コア１４、可動コア１２、第一磁性部材１０１、磁性部材２１、２４および第二磁性部材１０３は磁気回路を構成している。
コイル２５が巻回されているスプール２６はホルダ１０の外周に取り付けられている。ターミナル２７は、コイル２５と電気的に接続されており、コイル２５に駆動電流を供給する。樹脂ハウジング２８はホルダ１０およびコイル２５の外周を覆っている。
【００１８】
ホルダ１０の図２において上方から燃料通路１１へ流入する燃料は、フィルタ部材１６により異物が除去される。異物が除去された燃料は、燃料通路１１、アジャスティングパイプ１５の内周側、固定コア１４の内周側、可動コア１２の内周側、ニードル４０の燃料通路４１および燃料孔４３または燃料孔４４を経由して燃料通路３２へ供給される。燃料通路３２へ供給された燃料は、当接部４２が弁座３１から離座したときに当接部４２と弁座３１との間に形成される開口を通り噴孔５１へ流れ、噴孔５１から噴射される。
【００１９】
次に、噴孔プレート５０の近傍について詳細に説明する。
噴孔プレート５０は、図１に示すように第一プレートとしての上流側プレート５３と第二プレートとしての下流側プレート５４を有している。上流側プレート５３および下流側プレート５４は、積層され例えば溶接などにより一体に結合されている。上流側プレート５３は円板状に形成されている。下流側プレート５４は内側に上流側プレート５３を収容するカップ状に形成されている。上流側プレート５３は、弁ボディ３０と下流側プレート５４との間に位置している。
【００２０】
上流側プレート５３は、図１および図３に示すように第一孔部としての燃料孔５３１を形成している。燃料孔５３１は、上流側プレート５３を板厚方向に貫いており、一方の端部が上流側プレート５３の弁ボディ３０側の端部に開口している。これにより、燃料孔５３１は、弁座３１の燃料出口側に連通する。下流側プレート５４は、第二孔部としての燃料孔５４１ならびに第三孔部としてのエア導入孔５４２を形成している。また、下流側プレート５４は、上流側プレート５３と対向する側から反上流側プレート方向へ窪んでいる窪み部５４３を有している。そのため、上流側プレート５３と下流側プレート５４とを積層したとき、上流側プレート５３と下流側プレート５４との間には隙間５５が形成される。燃料孔５３１の他方の端部は、上流側プレート５３の隙間５５側の端部に開口している。燃料孔５４１は、下流側プレート５４を板厚方向へ貫いて形成され、一方の端部が下流側プレート５４の隙間５５側の端部に開口し、他方の端部が反上流側プレート側の端部に開口している。上流側プレート５３が形成する燃料孔５３１と下流側プレート５４が形成する燃料孔５４１とは、噴孔５１を構成している。これにより、燃料孔５３１の弁ボディ３０側の開口が噴孔５１の燃料入口となり、燃料孔５４１の反弁ボディ側の開口が噴孔５１の燃料出口となる。
【００２１】
下流側プレート５４が形成するエア導入孔５４２は、下流側プレート５４を板厚方向へ貫いて形成され、一方の端部が下流側プレート５４の隙間５５側の端部に開口し、他方の端部が下流側プレート５４の反上流側プレート５３側の端部に開口している。すなわち、エア導入孔５４２は、噴孔５１の燃料出口側に面している。エア導入孔５４２は、噴孔プレート５０の径方向において噴孔５１の外側に配置されている。隙間５５は、噴孔５１を流れる燃料とエア導入孔５４２から導入されたエアとが衝突する衝突部となる。エア導入孔５４２は隙間５５を経由して噴孔５１に連通している。上流側プレート５３および下流側プレート５４には、例えばプレスあるいはエッチングなどにより燃料孔５３１、または燃料孔５４１、エア導入孔５４２および窪み部５４３が形成される。
【００２２】
本実施例では、図１に示すように噴孔プレート５０の中心軸を通り直径方向へ伸びる仮想直線Ｌによって噴孔プレート５０を二つの領域に分割したとき、各領域にそれぞれ燃料孔５３１および燃料孔５４１から構成される噴孔５１、隙間５５を形成する窪み部５４３、ならびにエア導入孔５４２が配置されている。これにより、噴孔プレート５０には、複数の噴孔５１ならびに各噴孔５１に対応する導入孔が配置される。
【００２３】
次に、上記の構成によるインジェクタ１の作動ならびに噴孔５１における燃料の流れについて説明する。
コイル２５に通電されていないとき、可動コア１２と固定コア１４との間には磁気吸引力は発生しない。そのため、スプリング１３の付勢力により可動コア１２と一体のニードル４０は弁ボディ３０方向へ移動している。これにより、当接部４２は弁座３１に着座し、燃料通路３２から噴孔５１への燃料の流れは遮断されている。したがって、燃料は噴孔５１から噴射されない。
【００２４】
所定の噴射時期になると、図示しないＥＣＵからコイル２５に駆動電流が通電される。コイル２５に通電されると、コイル２５に発生する磁界によって形成される磁気回路により可動コア１２と固定コア１４との間には磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力がスプリング１３の付勢力よりも大きくなると、可動コア１２は固定コア１４方向へ移動するとともに、可動コア１２と一体のニードル４０も固定コア１４方向へリフトする。その結果、当接部４２は弁座３１から離座し、燃料通路３２から噴孔５１への燃料の流れは許容される。
【００２５】
弁座３１を通過した燃料は、ニードル４０の先端部と弁ボディ３０との間を経由して噴孔５１へ流入する。このとき、燃料は上流側プレート５３の燃料孔５３１へ流入する。インジェクタ１へ供給される燃料は、図示しない燃料ポンプにより加圧されているため、大きな速度で燃料孔５３１および燃料孔５４１から構成される噴孔５１を通過する。そのため、噴孔５１の内部ならびに噴孔５１に連通する隙間５５の圧力は低下する。隙間５５の圧力の低下にともなって、隙間５５に連通するエア導入孔５４２の両端部の間には圧力差が形成される。その結果、図３（Ｂ）に示すように圧力の高い反上流側プレート側の端部からエア導入孔５４２へエアが導入され、導入されたエアは隙間５５を経由して噴孔５１を流れる燃料へ衝突する。燃料とエアとは、燃料孔５４１の入口側の隙間５５において衝突する。これにより、衝突した燃料とエアとは混合され、燃料孔５４１へ流入する。その結果、エアと混合された燃料が燃料孔５４１を経由して噴射される。
【００２６】
所定の噴射期間が経過すると、コイル２５への駆動電流の通電が停止される。
コイル２５への通電が停止されると、可動コア１２と固定コア１４との間の磁気吸引力が消滅する。そのため、ニードル４０はスプリング１３の付勢力により弁ボディ３０方向へ移動する。そして、当接部４２に弁座３１が着座すると、燃料通路３２から噴孔５１への燃料の流れは遮断される。したがって、噴孔５１からの燃料の噴射は終了する。
【００２７】
以上、説明したように第１実施例では、噴孔５１の内部における燃料の流れによって生じる圧力差によりエア導入孔５４２から噴孔５１へエアが導入される。
導入されたエアは、噴孔５１を流れる燃料と衝突する。これにより、燃料はエアと混合され、噴孔５１から噴射される。燃料はエアと混合されることにより、液柱が粉砕され微粒化が促進される。また、エアは噴孔５１に近接するエア導入孔５４２から導入されるため、例えば吸気管のスロットル近傍からエアを導入する場合と比較して、配管などが不要となる。したがって、簡単な構造で噴孔５１を流れる燃料にエアを混合することができ、燃料の微粒化を促進することができる。
【００２８】
第１実施例では、噴孔プレート５０は上流側プレート５３および下流側プレート５４から構成されている。そのため、上流側プレート５３に燃料孔５３１、下流側プレート５４に燃料孔５４１、エア導入孔５４２および窪み部５４３を形成した後、上流側プレート５３と下流側プレート５４とを結合することができる。
これにより、燃料孔５３１、燃料孔５４１、エア導入孔５４２および窪み部５４３を容易に形成することができる。また、下流側プレート５４に形成される燃料孔５４１の角度あるいは形状を調整することにより、噴孔５１から噴射される噴霧の形状および形成方向を容易に制御することができる。
【００２９】
第１実施例では、上流側プレート５３と下流側プレート５４との間に隙間５５を形成することにより、エア導入孔５４２から導入されたエアが噴孔５１へ流れるための通路が形成される。そのため、エア導入孔５４２から導入されたエアを噴孔５１を流れる燃料に確実に衝突させ、エアと燃料とを混合することができる。
【００３０】
第１実施例では、噴孔プレート５０の中心軸を通り直径方向へ伸びる仮想直線Ｌによって噴孔プレート５０を二つの領域に分割したとき、各領域にそれぞれ燃料孔５３１および燃料孔５４１、窪み部５４３、ならびにエア導入孔５４２が配置されている。そのため、噴孔プレート５０には、複数の噴孔５１ならびに各噴孔５１に対応する導入孔が配置される。したがって、複数の噴孔５１を形成する場合でも、各噴孔５１から噴射される燃料の微粒化を促進することができる。
【００３１】
（第２、第３、第４、第５実施例）
本発明の第２実施例から第５実施例によるインジェクタの噴孔プレートの近傍をそれぞれ図４から図７に示す。なお、第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３２】
第２実施例の場合、図４に示すように下流側プレート５４は一つの窪み部５４３を有している。窪み部５４３には、噴孔５１を構成する燃料孔５４１の燃料入口側が開口している。燃料孔５４１は、第１実施例と同様に４か所形成されている。これに対し、エア導入孔５４２は１か所形成されている。すなわち、エア導入孔５４２から導入されたエアは、４か所の燃料孔５４１を流れる燃料に分配される。エア導入孔５４２は、各燃料孔５４１を流れる燃料に十分なエアを供給可能とするため、各燃料孔５４１よりも内径が拡大されている。
第２実施例では、下流側プレート５４が形成するエア導入孔５４２は１か所である。そのため、エア導入孔５４２の数を低減することができ、加工工数を低減することができる。
【００３３】
第３実施例の場合、図５に示すように下流側プレート５４は一つの窪み部５４３を有している。窪み部５４３には、噴孔５１を構成する燃料孔５４１の燃料入口側が開口している。本実施例の場合、下流側プレート５４の燃料孔５４１は燃料の噴射方向に応じてグループ化されている。
第３実施例では、噴孔５１を構成する燃料孔５４１の断面積が拡大する。したがって、燃料の圧力損失を低減することができる。
【００３４】
第４実施例の場合、図６に示すように下流側プレート５４は格子状の窪み部５４３を有している。噴孔５１を構成する燃料孔５４１の燃料入口側は、格子状の窪み部５４３の交差部分に開口している。エア導入孔５４２から導入されたエアは、格子状の窪み部５４３によって形成される隙間５５に沿って流れる。燃料孔５４１の燃料入口側は格子状の窪み部５４３の交差部分に開口しているため、各燃料孔５４１の燃料入口側には窪み部５４３に沿って流れるエアが四方から流入する。その結果、各燃料孔５４１へ流入する燃料には、四方からエアが衝突し混合される。
第４実施例では、燃料孔５４１へ流入する燃料には四方からエアが衝突する。
そのため、燃料とエアとの混合がより促進される。したがって、噴孔５１から噴射される燃料の微粒化をさらに促進することができる。
【００３５】
第５実施例の場合、図７に示すように下流側プレート５４は一つの窪み部５４３を有している。窪み部５４３には、噴孔５１を構成する燃料孔５４１の燃料入口側が開口している。燃料孔５４１は、複数形成されており、本実施では１２か所形成されている。これに対し、エア導入孔５４２は２カ所形成されている。すなわち、２カ所のエア導入孔５４２から導入されたエアは、１２か所の燃料孔５４１を流れる燃料に分配される。
第５実施例では、複数の噴孔５１を有する噴孔プレート５０に本発明を適用することができる。なお、下流側プレート５４が形成する燃料孔５４１およびエア導入孔５４２の数は、インジェクタ１に要求される燃料噴射特性に応じて任意に変更可能である。
【００３６】
以上、説明した第１実施例から第５実施例では、上流側プレート５３と下流側プレート５４との間に隙間５５を形成するための窪み部５４３を下流側プレート５４に形成する例について説明した。しかし、窪み部５４３は下流側プレート５４に限らず上流側プレート５３に形成してもよい。
【００３７】
（第６実施例）
第６実施例は、上流側プレート５３にも窪み部を形成した実施例である。なお、第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第６実施例では、図８および図９に示すように上流側プレート５３は噴孔５１を構成する燃料孔５３１とともに窪み部５３２を有している。窪み部５３２は、上流側プレート５３の下流側プレート５４と対向する側から弁ボディ３０方向すなわち反下流側プレート方向へ窪んで形成されている。一方、下流側プレート５４は、燃料孔５４１、エア導入孔５４２および窪み部５４３を有している。下流側プレート５４の燃料孔５４１の燃料入口側は、井桁状に形成されている窪み部５４３の交差部分に開口している。なお、図８（Ｂ）の破線は、上流側プレート５３の窪み部５３２の位置を示している。
【００３８】
これにより、エア導入孔５４２から導入されたエアは、上流側プレート５３の窪み部５３２によって下流側プレート５４との間に形成される隙間５６に沿って流れる。そして、エアは、下流側プレート５４の窪み部５４３によって上流側プレート５３との間に形成される隙間５５を経由して燃料孔５４１の燃料入口側へ流れる。そのため、第４実施例と同様に各燃料孔５４１へ流入する燃料には、四方からエアが衝突し混合される。したがって、噴孔５１から噴射される燃料の微粒化をさらに促進することができる。
【００３９】
以上、説明した第１実施例から第６実施例では、下流側プレート５４のみ、または上流側プレート５３および下流側プレート５４の双方に窪み部を形成する例について説明した。しかし、窪み部は、上流側プレート５３のみに形成してもよい。
【００４０】
（第７、第８実施例）
本発明の第７実施例および第８実施例によるインジェクタの噴孔プレートの近傍をそれぞれ図１０または図１１に示す。なお、第１実施例と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第７実施例の場合、図１０に示すように下流側プレート５４の窪み部５４３は段差を有している。すなわち、窪み部５４３は、窪みの浅い上段部５４３ａと窪みの深い下段部５４３ｂとを有する階段状に形成されている。噴孔５１を構成する燃料孔５４１の燃料入口側は下段部５４３ｂに開口している。これに対し、エア導入孔５４２の窪み部５４３側は上段部５４３ａに開口している。なお、燃料孔５４１およびエア導入孔５４２の数および配置は、上述の各実施例で説明したように種々変更可能である。
【００４１】
窪み部５４３により形成される隙間５５に燃料孔５４１およびエア導入孔５４２が連通する場合、上流側プレート５３の燃料孔５３１から隙間５５に流入した燃料は、下流側プレート５４の燃料孔５４１だけでなくエア導入孔５４２にも流入するおそれがある。そこで、第７実施例のように窪み部５４３に段差を形成することにより、燃料は、下段部５４３ｂに開口する燃料孔５４１へ流入し、上段部５４３ａに開口するエア導入孔５４２に流入しにくくなる。したがって、エア導入孔５４２への燃料の流入、ならびにエア導入孔５４２からの燃料の噴射を防止することができる。
【００４２】
第８実施例の場合、図１１に示すように下流側プレート５４の窪み部５４３は傾斜している。すなわち、窪み部５４３は噴孔プレート５０の外周側から中心側にかけて深さが増して形成されている。噴孔５１を構成する燃料孔５４１は、窪み部５４３が深い噴孔プレート５０の中心よりに開口している。これに対し、エア導入孔５４２は窪み部５４３が浅い燃料孔５４１の外周側に開口している。なお、燃料孔５４１およびエア導入孔５４２の数および配置は、上述の各実施例で説明したように種々変更可能である。
【００４３】
第８実施例では、燃料は、窪み部５４３の深い部分に開口する燃料孔５４１に流入し、窪み部５４３の浅い部分に開口するエア導入孔５４２に流入しにくくなる。したがって、第７実施例と同様にエア導入孔５４２への燃料の流入、ならびにエア導入孔５４２からの燃料の噴射を防止することができる。
【００４４】
（第９、第１０実施例）
第９実施例の場合、図１２に示すように下流側プレート５４が形成する燃料孔５４１は燃料出口に向かうにしたがって内径が拡大している。すなわち、噴孔５１を構成する燃料孔５４１はテーパ状に形成されている。
【００４５】
また、第１０実施例の場合、図１３に示すように下流側プレート５４が形成する燃料孔５４１は燃料出口に向かうにしたがって内径が縮小している。
第９実施例または第１０実施例では、インジェクタ１に要求される燃料噴射特性の仕様に応じて噴孔５１を構成する燃料孔５４１の形状を任意に変更可能である。これにより、噴孔５１から噴射される燃料の微粒化特性を制御することができる。
【００４６】
（第１１実施例）
上記の第１実施例から第１０実施例では、噴孔プレートを上流側プレートおよび下流側プレートから構成する例について説明した。しかし、第１１実施例では、図１４に示すように１枚の噴孔プレート６０に噴孔６１および導入孔６２を形成している。第１１実施例の場合、噴孔プレート６０は燃料入口側の端面から燃料出口側の端面まで貫く噴孔６１を形成している。噴孔プレート６０の中心軸に対する噴孔６１の傾斜角、ならびに噴孔６１の内径などは任意に変更可能である。また、噴孔プレート６０は、噴孔プレート６０の燃料出口側の端面と噴孔６１とを連通する導入孔６２を形成している。導入孔６２は、第１実施例におけるエア導入孔および隙間に相当する。
【００４７】
第１１実施例では、噴孔６１を燃料が流れることにより噴孔６１の内部の圧力は低下する。そのため、噴孔６１の内部と導入孔６２の反噴孔側の端部との間には圧力差が形成される。これにより、導入孔６２からはエアが導入され、導入されたエアは噴孔６１の内部を流れる燃料に衝突する。その結果、燃料はエアと混合され、噴孔６１から噴射される。燃料はエアと混合されることにより、微粒化が促進される。したがって、簡単な構造で噴孔６１を流れる燃料にエアが混合され、燃料の微粒化を促進することができる。
【００４８】
（第１２実施例）
第１２実施例は、第１１実施例の変形例であり、図１５に示すように導入孔６２を噴孔６１の燃料入口側の近傍に連通させた例である。噴孔プレート６０は、噴孔６１ならびに噴孔６１の外周側に位置する導入孔６２を形成している。噴孔プレート６０は突出部６３を有しており、突出部６３の先端部に噴孔６１の燃料入口側が開口している。噴孔プレート６０は、二重環を形成する内筒部６４を有している。噴孔プレート６０の内周壁６０ａと内筒部６４の外周壁６４ａとの間には導入孔６２が形成される。また、内筒部６４の内周側には噴孔６１が形成される。内筒部６４は、図示しない支持手段によって噴孔プレート６０と一体に支持されている。導入孔６２は、一方の端部が噴孔プレート６０の燃料出口側の端部に開口し、他方の端部が内筒部６４の突出部６３側の端部を回り込んで噴孔６１に開口している。導入孔６２の噴孔６１側の端部は、噴孔６１の周方向に連続して連通している。
【００４９】
突出部６３の先端部から噴孔６１に流入した燃料は、内筒部６４の内周側を経由して噴射される。このとき、噴孔６１を流れる燃料により噴孔６１の内部の圧力は低下する。そのため、噴孔６１の内部と導入孔６２の反噴孔側の端部との間には圧力差が形成される。これにより、導入孔６２からはエアが導入され、導入されたエアは噴孔６１の内部を流れる燃料に衝突する。その結果、燃料はエアと混合され、噴孔６１から噴射される。燃料はエアと混合されることにより、微粒化が促進される。したがって、簡単な構造で噴孔６１を流れる燃料にエアが混合され、燃料の微粒化を促進することができる。
【００５０】
（第１３、第１４実施例）
第１３実施例の場合、図１６に示すように導入孔６２は噴孔６１の燃料入口側と燃料出口側との間に連通している。導入孔６２は複数の円筒状の管から構成されている。そのため、導入孔６２の噴孔６１側の端部は噴孔６１の周方向へ不連続に連通し、導入孔６２の噴孔６１側の端部は概ね円形状の開口となる。
【００５１】
第１４実施例の場合、図１７に示すように導入孔６２は噴孔６１の燃料入口側と燃料出口側との間に連通している。導入孔６２は複数の扁平な管から構成されている。そのため、導入孔６２の噴孔６１側の端部は噴孔６１の周方向へ不連続に連通し、導入孔６２の噴孔６１側の端部は扁平な帯状の開口となる。
【００５２】
（第１５実施例）
第１５実施例の場合、図１８に示すように噴孔プレート７０は噴孔７１および導入孔７２を形成している。噴孔７１は、噴孔プレート７０の弁ボディ３０側の端面から反弁ボディ側の端面まで貫いている。導入孔７２は、一方の端部が噴孔プレート７０の燃料出口側の端面に開口している。導入孔７２は、途中で二手に分岐しており、分岐したそれぞれの孔の端部が噴孔７１の燃料入口側と燃料出口側との間に開口している。これにより、導入孔７２は、噴孔７１の燃料入口側から燃料出口側までの複数の位置で噴孔７１に連通する。そのため、噴孔７１を流れる燃料には多段的にエアが衝突する。なお、導入孔７２を三手以上に分岐する構成としてもよい。
【００５３】
以上、説明した複数の実施例では、各実施例を個別に適用したインジェクタについて説明したが、複数の実施例を組み合わせてインジェクタに適用してもよい。また、噴孔プレートにおいて噴孔よりも径方向外側に導入孔を配置する例を主に説明したが、噴孔よりも径方向内側に導入孔を配置してもよい。さらに、窪み部に連通する燃料孔あるいは導入孔の数および配置などはインジェクタに要求される燃料噴射特性に応じて任意に設定可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるインジェクタの噴孔近傍を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、（Ｂ）は下流側プレートを（Ａ）のＢ−Ｂ線から見た概略図である。
【図２】本発明の第１実施例によるインジェクタを示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す断面図であって、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部分を拡大した図である。
【図４】本発明の第２実施例によるインジェクタの噴孔近傍を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、（Ｂ）は下流側プレートを（Ａ）のＢ−Ｂ線から見た概略図である。
【図５】本発明の第３実施例によるインジェクタの噴孔近傍を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、（Ｂ）は下流側プレートを（Ａ）のＢ−Ｂ線から見た概略図である。
【図６】本発明の第４実施例によるインジェクタの噴孔近傍を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、（Ｂ）は下流側プレートを（Ａ）のＢ−Ｂ線から見た概略図である。
【図７】本発明の第５実施例によるインジェクタの噴孔近傍を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、（Ｂ）は下流側プレートを（Ａ）のＢ−Ｂ線から見た概略図である。
【図８】本発明の第６実施例によるインジェクタの噴孔近傍を示す図であって、（Ａ）は（Ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、（Ｂ）は下流側プレートを（Ａ）のＢ−Ｂ線から見た概略図である。
【図９】本発明の第６実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す断面図である。
【図１０】本発明の第７実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す断面図である。
【図１１】本発明の第８実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す断面図である。
【図１２】本発明の第９実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す断面図である。
【図１３】本発明の第１０実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す断面図である。
【図１４】本発明の第１１実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す断面図である。
【図１５】本発明の第１２実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す部分断面斜視図である。
【図１６】本発明の第１３実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す部分断面斜視図である。
【図１７】本発明の第１４実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す部分断面斜視図である。
【図１８】本発明の第１５実施例によるインジェクタの噴孔プレートを示す断面図である。
【符号の説明】
１インジェクタ（燃料噴射装置）
３０弁ボディ
３１弁座
３２燃料通路
４０ニードル
４２当接部
５０、６０、７０噴孔プレート
５１、６１、７１噴孔
５３上流側プレート
５４下流側プレート
６２、７２導入孔
５３１燃料孔（噴孔、第一孔部）
５３２窪み部
５４１燃料孔（噴孔、第二孔部）
５４２エア導入孔（導入孔、第三孔部）
５４３窪み部

Claims

燃料通路を形成する内周面に弁座を有する弁ボディと、
前記弁座に対し燃料の流れの下流側に設置され、前記燃料通路を流れる燃料を噴射する複数の噴孔を形成している噴孔プレートと、
前記弁座に着座することにより前記噴孔からの燃料噴射を遮断し、前記弁座から離座することにより前記噴孔からの燃料噴射を許容する弁部材とを備え、
前記噴孔プレートは、前記噴孔の燃料出口側と前記噴孔とを連通し前記噴孔の内部を燃料が流れる際に形成される吸引力により前記噴孔の燃料出口側から前記噴孔へエアが導入される導入孔を有することを特徴とする燃料噴射装置。
前記噴孔プレートは、前記弁ボディ側の第一プレートと前記第一プレートの反弁ボディ側に積層される第二プレートとを有することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
前記第一プレートと前記第二プレートとの間には隙間が形成されており、前記隙間に前記噴孔を流れる燃料と前記導入孔から導入されたエアとが衝突する衝突部を有することを特徴とする請求項２記載の燃料噴射装置。
前記第一プレートまたは前記第二プレートの少なくともいずれか一方は、対向する前記第二プレートまたは前記第一プレート側から反第二プレート側または反第一プレート側へ窪んだ窪み部を有することを特徴とする請求項３記載の燃料噴射装置。
前記第一プレートは前記噴孔を形成する第一孔部を有し、前記第二プレートは前記噴孔を形成する第二孔部ならびに前記導入孔を形成する第三孔部を有することを特徴とする請求項２、３または４記載の燃料噴射装置。
前記噴孔プレートは、中心軸を通り直径方向に伸びる仮想直線により分割された各領域に、前記噴孔ならびに前記噴孔に連通する前記導入孔を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一方記載の燃料噴射装置。
前記連通孔の前記噴孔側の端部は、前記噴孔の周方向へ連続して連通していることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
前記連通孔の前記噴孔側の端部は、前記噴孔の周方向へ不連続に連通していることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。