JP2005098219A - 燃料噴射弁 - Google Patents

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Abstract

【課題】 噴孔の燃料出口側近傍への燃料の付着を防止し、所望の噴射特性が達成される燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】 噴孔43の燃料出口側が開口する出口部44の径方向における周縁には拡大部45が接続している。拡大部45は、ノズルボディ21とは反対側へいくにしたがって径方向外側へ拡大している。そのため、出口部44と拡大部45とは90°よりも大きな角度を形成する。これにより、燃料の噴射にともなって噴孔43の出口側に付着した燃料は、出口部44の周縁へ流れても、出口部44の周縁に溜まることなく、拡大部45のテーパ面に沿って反ノズルボディ方向へ流れる。その結果、噴孔43の燃料出口側近傍への燃料の付着が防止され、燃料が固形化しても噴孔43が目詰まりすることがない。噴孔部材40は、底部41よりも板厚の小さな筒部42においてノズルボディ21に溶接されるので、溶接が容易であり、製造工数が低減される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
エンジンから排出される排気の規制への適合、ならびに燃費の低減を図るため、燃料噴射弁から噴射される燃料の微粒化は重要である。燃料の微粒化を促進するためには、弁座を通過した燃料が流れる噴孔を小径化することが考えられる。噴孔を小径化する場合、噴孔における圧力損失を低減し、所望の噴射特性を達成するため、噴孔の全長を短縮することが望ましい。そのため、噴孔部材に噴孔を形成する場合、噴孔部材の板厚は小さくする必要がある。一方、噴孔部材を板厚を小さくすると、噴孔部材の強度の確保は困難である。そこで、噴孔部材は、例えば別体の保持部材によってノズルボディに取り付けられている(特許文献1参照)。また、噴孔部材に噴孔を形成する板厚の小さな部分と強度を確保する板厚の大きな部分とを形成している(特許文献2参照)。これにより、噴孔部材の強度、ならびに噴孔部材とノズルボディとの接合部位の強度を確保している。
特開2000−73918号公報 特開平11−117832号公報
しかしながら、特許文献1に開示されているように噴孔部材を保持部材で保持する場合、噴孔の出口側が開口する噴孔部材の反ノズルボディ側の端面と保持部材の反ノズルボディ側の端面との間には段差が形成される。また、特許文献2に開示されている技術の場合も、噴孔の出口側の端部が開口する噴孔部材の板厚の小さな部分と大きな部分との間には段差が形成される。噴孔から噴射される燃料は一部が噴孔の周囲に付着する。そのため、噴孔の近傍に段差が形成されると、噴孔の近傍に付着した燃料が表面張力により空気中に分散することなく段差部の近傍に溜まる。その結果、周囲の熱により段差に溜まった燃料が固形化すると、噴孔の目詰まりを招き、所望の噴射特性が達成されないおそれがある。
そこで、本発明の目的は、噴孔の燃料出口側近傍への燃料の付着を防止し、所望の噴射特性が達成される燃料噴射弁を提供することにある。
請求項1記載の発明では、拡大部は噴孔の燃料出口側が開口する出口部の周縁から径方向外側へ拡大しつつ反弁座方向へ伸びている。これにより、噴孔の周囲に付着した燃料は、出口部と拡大部との接続部分に溜まることなく、拡大部にそって容易に流れる。その結果、噴孔の燃料出口側近傍への燃料の付着が防止され、固形化した異物による噴孔の目詰まりが防止される。したがって、所望の噴射特性を達成することができる。
請求項2記載の発明では、拡大部はテーパ面を有している。テーパ面は、出口部の周縁から反弁座方向へ内径が拡大している。そのため、出口部と拡大部とは大きな角度を形成する。これにより、噴孔の周囲に付着した燃料は、出口部と拡大部との接続部分に溜まることなく、拡大部にそって容易に流れる。その結果、噴孔の燃料出口側近傍への燃料の付着が防止され、固形化した異物による噴孔の目詰まりが防止される。したがって、所望の噴射特性を達成することができる。
請求項3記載の発明では、複数のテーパ面は出口部に近いほどノズルの中心軸となす角度が大きい。そのため、複数のテーパ面のうち、出口部と接続されるテーパ面は出口部との間に大きな角度を形成する。これにより、噴孔の周囲に付着した燃料は、出口部と拡大部との接続部分に溜まることなく、拡大部にそって容易に流れる。その結果、噴孔の燃料出口側近傍への燃料の付着が防止され、固形化した異物による噴孔の目詰まりが防止される。したがって、所望の噴射特性を達成することができる。
請求項4記載の発明では、拡大部の曲面は弁座方向へ窪んでいるため、曲面の出口部側との接続部分は緩やかな大きな角度を形成する。これにより、噴孔の周囲に付着した燃料は、出口部と拡大部との接続部分に溜まることなく、拡大部にそって容易に流れる。その結果、噴孔の燃料出口側近傍への燃料の付着が防止され、固形化した異物による噴孔の目詰まりが防止される。したがって、所望の噴射特性を達成することができる。
請求項5記載の発明では、噴孔部材が噴孔を形成している。噴孔部材は拡大部を有しているため、噴孔が形成される部分は板厚が小さく、ノズルボディに接合される部分は板厚が大きくなる。これにより、噴孔の周囲への燃料の付着を防止しつつ、強度の維持に必要な板厚が確保される。したがって、所望の噴射特性を達成することができる。
請求項6記載の発明では、噴孔部材はノズルボディの外周側を覆う筒部を有している。噴孔部材は、筒部においてノズルボディに保持されている。これにより、底部は強度を確保するために板厚を大きくし、筒部は底部よりも板厚を小さくすることが可能である。その結果、例えば溶接により噴孔部材をノズルボディに保持する場合、板厚の小さな筒部を溶接することにより、溶接に要する工数が低減される。したがって、製造工数を低減することができる。
請求項7記載の発明では、噴孔を形成する噴孔部材はノズルボディとホルダとの間に挟み込まれている。そのため、板厚の小さな噴孔部材に小径の噴孔が形成され、ホルダによって必要な強度が確保される。ホルダは拡大部を有しているので、噴孔部材とホルダとの間には段差が形成されない。これにより、噴孔の周囲に付着した燃料は、出口部と拡大部との接続部分に溜まることなく、拡大部にそって容易に流れる。その結果、噴孔の燃料出口側近傍への燃料の付着が防止され、固形化した異物による噴孔の目詰まりが防止される。したがって、所望の噴射特性を達成することができる。
請求項8記載の発明では、ホルダはノズルボディの外周側を覆う筒部を有している。ホルダは、筒部においてノズルボディに保持されている。これにより、底部は強度を確保するために板厚を大きくし、筒部は底部よりも板厚を小さくすることが可能である。その結果、例えば溶接によりホルダをノズルボディに保持する場合、板厚の小さな筒部を溶接することにより、溶接に要する工数が低減される。したがって、製造工数を低減することができる。
以下、本発明の複数の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による燃料噴射弁(以下、燃料噴射弁を「インジェクタ」という。)を図2に示す。第1実施形態では、ガソリンエンジンの吸気ポートに噴射するいわゆる予混合式のエンジンのインジェクタに本発明を適用した例について説明する。
インジェクタ10のケーシング11は、磁性パイプ12、固定コア13および駆動部30などを覆うモールド樹脂である。磁性パイプ12の端部には、ノズル20が設置されている。磁性パイプ12と固定コア13との間には、磁気的な短絡を防止する非磁性パイプ14が設置されている。固定コア13と非磁性パイプ14、非磁性パイプ14と磁性パイプ12とはそれぞれ例えばレーザ溶接などにより接合されている。
ノズル20は、ノズルボディ21、弁部材としてのニードル22および噴孔部材40を有している。ノズルボディ21は、磁性パイプ12と例えばレーザ溶接などにより接合されている。ニードル22は、磁性パイプ12およびノズルボディ21の内部に往復移動可能に収容されている。図1に示すように、ノズルボディ21の内壁には弁座23が形成されている。ニードル22に形成されているシール部24は、ノズルボディ21の弁座23に着座可能である。インジェクタ10を直噴式のエンジンに適用する場合、ノズルボディ21の先端部はエンジンの燃焼室に露出している。
図2に示すように、ニードル22の反シール部側に設置されている接合部25は、可動コア26と結合している。固定コア13は、略円筒形状であり、内周側を燃料が流れる。固定コア13の反ノズルボディ側の端部には、燃料に含まれている異物を除去するフィルタ15が設置されている。固定コア13の内部には、スプリング16の付勢力を調整するアジャスティングパイプ17が圧入されている。スプリング16は、一方の端部がアジャスティングパイプ17に接しており、他方の端部がニードル22と一体の可動コア26に接している。スプリング16は、可動コア26と一体のニードル22をノズルボディ21へ押し付ける方向、すなわちシール部24が弁座23へ着座する方向へ荷重を加える。
ニードル22の反シール部側には駆動部30が設置されている。駆動部30は、コイル31、スプール32および磁性プレート33を有している。スプール32にはコイル31が巻回されている。磁性プレート33は、例えば鉄などの磁性金属から形成され、コイル31が巻回されたスプール32の周囲を覆っている。磁性パイプ12、固定コア13、可動コア26および磁性プレート33は、磁気的に接続されており、磁気回路を形成する。コイル31は、非磁性パイプ14を挟んで位置する磁性パイプ12および固定コア13とともにケーシング11の内部に収容されている。
コイル31はターミナル34と電気的に接続されている。ターミナル34は、図示しないエンジン制御装置としてのECUに接続されている。図示しないECUから所定の時期に出力された電力は、ターミナル34を経由してコイル31へ供給される。コイル31へ電力が供給されると、コイル31に発生する磁界により磁気回路に磁束が流れる。これにより、固定コア13と可動コア26との間には磁気吸引力が発生する。
次に、ノズル20について詳細に説明する。
前述のようにノズル20は、ノズルボディ21、ニードル22および噴孔部材40を有している。噴孔部材40は、ノズルボディ21の反磁性パイプ側の端部を覆って設置される。噴孔部材40は、図1に示すように底部41および筒部42を有するカップ状に形成されている。底部41は、ノズルボディ21の先端部の外形に対応する略円形状に形成されている。筒部42は、底部41の径方向外側の周縁からノズルボディ21方向へ伸びている。筒部42は、内径がノズルボディ21の外径よりもやや大きく形成されている。これにより、筒部42は、ノズルボディ21の外周側を覆っている。噴孔部材40は、例えばレーザ溶接などの溶接によりノズルボディ21に固定されている。
噴孔部材40は、底部41に噴孔43、出口部44および拡大部45を有している。噴孔部材40は、ノズルボディ21と概ね同軸に設置されている。噴孔部材40は、底部41において複数の噴孔43を形成している。底部41は、噴孔43が形成されている薄板部411と、薄板部411の径方向外側に形成されている厚板部412とから構成されている。噴孔43は、底部41の薄板部411を貫いており、薄板部411のノズルボディ21側の端面と反ノズルボディ側の端面とを接続している。噴孔43の燃料出口側は、薄板部411の反ノズルボディ側の端面に開口している。噴孔43の燃料出口側が開口する薄板部411の反ノズルボディ側の端面は出口部44となる。出口部44を形成する薄板部411は、図3に示すように噴孔部材40の中心軸pを中心とする略円形状に形成されている。薄板部411の周縁411aから所定の間隔離れた径方向外側に厚板部412の内周部412aが位置している。厚板部412の外周部412bは筒部42に接続している。これにより、薄板部411の周縁411a、ならびに厚板部412の内周部412aおよび外周部412bは、噴孔部材40の中心軸pを中心とする同心円状となっている。図1に示すように、噴孔部材40の筒部42は底部41の厚板部412よりも板厚が小さく設定されている。そのため、筒部42において噴孔部材40を溶接によりノズルボディ21に固定する場合、噴孔部材40の溶接代は低減される。
薄板部411の周縁411aと厚板部412の内周部412aとの間は傾斜する面によって接続されている。薄板部411の周縁411aと厚板部412の内周部412aとを接続する面は拡大部45である。拡大部45は、出口部44を形成する薄板部411の周縁411aから径方向外側へ拡大しつつ反ノズルボディ方向へ伸びている。そのため、拡大部45は、底部41の内周側において、反ノズルボディ側へいくにしたがって内径が連続的に拡大するテーパ状に形成されている。すなわち、拡大部45はテーパ面を有している。そして、拡大部45の反出口部側の端部は厚板部412の内周部412aに接続している。
拡大部45をテーパ状に形成することにより、図1に示すように出口部44の周縁において出口部44と拡大部45とがなす角度は90°よりも大きくなる。そのため、出口部44と拡大部45との接続部分に形成される段差46はきわめて小さくなる。第1実施形態の場合、出口部44と拡大部45との間に形成される段差46は0.01mm以下に設定されている。これにより、噴孔43から流出した燃料の一部が噴孔43の出口側に付着し、付着した燃料が出口部44と拡大部45との段差46の近傍へ流れた場合でも、燃料は拡大部45のテーパ面に沿って反ノズルボディ側へ流れる。その結果、燃料は、出口部44と拡大部45との間に溜まりにくくなる。また、段差46を0.01mm以下に設定することにより、燃料に作用する表面張力は低減され、燃料が段差46の近傍に溜まることが防止される。
図3に示すように、噴孔部材40の底部41を投影したとき、拡大部45と厚板部412との接続部分となる厚板部412の内周部412aよりも内側の面積S1は、出口部44である薄板部411の面積S2よりも大きくなる。すなわち、拡大部45の反ノズルボディ側の端部における拡大部45の内側の面積S1は、拡大部45のノズルボディ21側の端部における拡大部45の内側の面積S2よりも大きくなる。このとき、S2は、S1の2倍以上確保することが望ましい。言い換えると、厚板部412の内径すなわち拡大部45の反ノズルボディ側の端部における内径をr1とし、薄板部411の内径すなわち拡大部45のノズルボディ21側の端部における内径をr2としたとき、r2はr1の約1.4倍以上に設定することが望ましい。S2をS1の約2倍以上、すなわちr2をr1の約1.4倍以上とすることにより、出口部44と拡大部45との接続部分において、出口部44と拡大部45とがなす角度は大きくなるとともに、出口部44と拡大部45との間に形成される段差は小さくなる。その結果、燃料は、出口部44と拡大部45との接続部分に溜まりにくくなる。
次に、インジェクタ10の作動について説明する。
コイル31への電力の供給が停止されているとき、ニードル22は一体の可動コア26とともにスプリング16の押し付け力により図2の下方へ移動している。これにより、ニードル22のシール部24はノズルボディ21の弁座23に着座している。したがって、弁座23とシール部24との間には開口が形成されず、燃料は噴孔43から噴射されない。また、このとき、固定コア13と可動コア26との間には隙間が形成されている。
コイル31へ電力を供給すると、コイル31に発生する磁界により磁性パイプ12、固定コア13、可動コア26および磁性プレート33から形成される磁気回路に磁束が流れる。磁束が流れると、互いに離れている固定コア13と可動コア26との間に磁気吸引力が発生する。これにより、可動コア26と一体のニードル22は固定コア13方向すなわち図2の上方へ移動し、シール部24は弁座23から離座する。可動コア26と一体のニードル22は、可動コア26が固定コア13に接するまで図2の上方へ移動する。シール部24が弁座23から離座すると、燃料はシール部24と弁座23との間に形成される開口を経由して噴孔43の入口側へ流入する。そして、燃料は噴孔43を経由して燃料出口側の端部からエンジンの吸気ポートへ噴射される。
コイル31への電力の供給が停止されると、固定コア13と可動コア26との間に発生する磁気吸引力は消滅する。そのため、スプリング16の押し付け力によりニードル22ならびにニードル22と一体の可動コア26は図2の下方へ移動する。これにより、ニードル22のシール部24は再びノズルボディ21の弁座23に着座する。したがって、噴孔43からの燃料の噴射は停止される。
以上説明したように、第1実施形態では、噴孔43の燃料出口側の端部が開口する出口部44とテーパ状の拡大部45とは大きな角度を形成して接続している。そのため、燃料の噴射時に噴孔43の燃料出口側に残留した燃料は出口部44と拡大部45との接続部分に溜まることなく、拡大部45に沿って反ノズルボディ側へ流れる。これにより、固形化した燃料が噴孔43の燃料出口側の近傍に付着することがない。その結果、噴孔43の全長を短縮するとともに、噴孔43の内径を小さくする場合でも、固形化した燃料による噴孔43の目詰まりが防止される。したがって、所望の噴射特性を達成することができ、燃料の微粒化を図ることができる。
また、第1実施形態では、薄板部411に噴孔43を形成することにより、噴孔43の全長は容易に低減される。また、薄板部411の周囲に厚板部412を配置することにより、ノズル20が燃焼室における高圧の燃焼ガスに晒される場合でも、噴孔部材40の強度は十分に確保される。一方、底部41からノズルボディ21の外周側へ伸びる筒部42は、底部41の厚板部412よりも板厚が小さい。そのため、噴孔部材40を溶接によりノズルボディ21に固定する場合、噴孔部材40とノズルボディ21との溶接に必要な溶接代が低減される。したがって、インジェクタ10の加工が容易になり、加工工数を低減することができる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態によるインジェクタのノズルを図4に示す。なお、第1実施形態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2実施形態によるインジェクタ10のノズル50は、ノズルボディ21、ニードル22、噴孔部材としての噴孔プレート51、ならびにホルダ60を有している。噴孔プレート51は、ノズルボディ21の反弁座側に設置され、ノズルボディ21とホルダ60との間に挟まれている。噴孔プレート51は、略円板状に形成されており、径方向外側の端部が磁性パイプ12方向へ折り返されている。噴孔プレート51は複数の噴孔53を形成している。噴孔53は、噴孔プレート51を貫いており、噴孔プレート51のノズルボディ21側の端面と反ノズルボディ側の端面とを接続している。噴孔53の燃料出口側は、噴孔プレート51の反ノズルボディ側の端面に開口している。噴孔53の燃料出口側が開口する噴孔プレート51の反ノズルボディ側の端面は出口部54となる。
ホルダ60は、底部61および筒部62を有している。底部61は、ノズルボディ21の反磁性パイプ側の端面との間に噴孔プレート51を挟み込んで保持している。筒部62は、底部61の径方向外側の周縁から磁性パイプ12方向へ伸びている。筒部62は、内径がノズルボディ21の外径よりもやや大きく形成されている。これにより、筒部62は、ノズルボディ21の外周側を覆っている。ノズルボディ21とホルダ60との間に噴孔プレート51が挟み込んで設置された後、ホルダ60は例えばレーザ溶接によりノズルボディ21に固定される。これにより、噴孔プレート51は、ノズルボディ21とホルダ60との間に保持される。ホルダ60の筒部62は、底部61よりも板厚が小さく形成されている。また、ノズルボディ21とホルダ60とを溶接する部分には、噴孔プレート51は挟み込まれていない。そのため、ホルダ60を筒部62において溶接によりノズルボディ21に固定する場合、ホルダ60の溶接代は低減される。
ホルダ60は、内周側に噴孔プレート51の出口部54に対応する開口を有している。ノズルボディ21とホルダ60との間に保持された噴孔プレート51の出口部54は、ホルダ60の開口を通してエンジンの吸気ポートに露出している。開口を形成するホルダ60の内周側は、反ノズルボディ側へいくにしたがって内径が拡大している。すなわち、ホルダ60は、内周側に出口部54の周縁から径方向外側へ拡大しつつ反ノズルボディ側へ伸びる拡大部65を有している。拡大部65は、第1実施形態と同様にテーパ状のテーパ面を有している。
拡大部65はテーパ面を有しているため、出口部54である噴孔プレート51の反ノズルボディ側の端面と拡大部65のテーパ面とがなす角度は90°よりも大きくなる。また、拡大部65はテーパ面を有しているため、図5に示すようにホルダ60の内周側の端部に形成される段差66すなわちホルダ60の内周面の軸方向の長さはきわめて小さくなる。第2実施形態の場合、ホルダ60の内周側の端部に形成される段差66は、0.01mm以下に設定されている。これにより、噴孔53から流出した燃料の一部が噴孔53の出口側に付着し、付着した燃料が出口部54と拡大部65との接続部分すなわち段差66の近傍へ流れた場合でも、燃料は拡大部65のテーパ面に沿って反ノズルボディ側へ流れる。その結果、燃料は、出口部54と拡大部65との間に溜まりにくくなる。
第2実施形態では、第1実施形態と同様に反ノズルボディ側の端部における拡大部65の内側の面積S1は、ノズルボディ21側の端部における拡大部65の内側の面積S2よりも大きくなる。S1とS2との関係、ならびにr1とr2との関係は、第1実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
第2実施形態では、噴孔53を形成する噴孔プレート51をホルダ60によってノズルボディ21との間に保持している。ホルダ60の拡大部65は、噴孔プレート51の出口部54との間に大きな角度を形成する。そのため、燃料の噴射時に噴孔53の燃料出口側に残留した燃料は出口部54と拡大部65との接続部分に溜まることなく、拡大部65に沿って流れる。これにより、固形化した燃料が噴孔53の燃料出口側の近傍に付着することがない。その結果、噴孔53の全長を短縮するとともに、噴孔53の内径を小さくする場合でも、固形化した燃料による噴孔53の目詰まりが防止される。したがって、所望の噴射特性を達成することができ、燃料の微粒化を図ることができる。
また、第2実施形態では、板状の噴孔プレート51に噴孔53を形成することにより、噴孔プレート51の板厚を調整することで噴孔53の全長を容易に変更することができる。したがって、容易に所望の噴射特性を達成することができる。また、ホルダ60の底部61の板厚を大きくすることにより、噴孔プレート51の板厚を変更することなく噴孔プレート51およびホルダ60の強度は十分に確保される。一方、ホルダ60の筒部62は底部61よりも板厚が小さい。そのため、ホルダ60を溶接によりノズルボディ21に固定する場合、ホルダ60とノズルボディ21との溶接に必要な溶接代が低減される。したがって、インジェクタ10の加工が容易になり、加工工数を低減することができる。
(第3、第4実施形態)
本発明の第3実施形態および第4実施形態によるインジェクタのノズルを図6または図7に示す。第3実施形態および第4実施形態は、上述の第2実施形態の変形であり、第2実施形態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3実施形態では、図6に示すようにホルダ70の拡大部75の形状が第2実施形態と異なる。拡大部75は、ノズルボディ21の弁座23方向へ窪んだ曲面状に形成されている。すなわち、拡大部75は、ノズルボディ21側の端部における接線が中心軸と概ね垂直であるのに対し、反ノズルボディ側の端部における接線が中心軸と平行に近い角度となっている。拡大部75のノズルボディ21側の端部における接線が中心軸と概ね垂直となることにより、出口部54と拡大部75とがなす角度は180°に近い大きな角度となる。燃料は、出口部54と拡大部75とがなす角度が大きく、ホルダ70の内周側に形成される段差76が小さいほど溜まりにくくなる。
第3実施形態のように、拡大部75をノズルボディ21方向へ窪んだ曲面状とすることにより、出口部54の周縁において出口部54と拡大部75とがなす角度は大きくなる。そのため、燃料の噴射時に噴孔53の燃料出口側に残留した燃料は出口部54と拡大部75との接続部分に溜まることなく、拡大部75に沿って流れる。これにより、固形化した燃料が噴孔53の燃料出口側の近傍に付着することがなく、噴孔53の目詰まりは防止される。したがって、所望の噴射特性を達成することができ、燃料の微粒化を図ることができる。
第4実施形態では、図7に示すようにホルダ80の拡大部85の形状が第2実施形態と異なる。拡大部85は、中心軸となす角度が異なる複数のテーパ面を有している。第4実施形態の場合、拡大部85は中心軸となす角度が異なる第一テーパ面851および第二テーパ面852を有している。噴孔プレート51に近い第一テーパ面851は、噴孔プレート51から遠い第二テーパ面852と比較して、中心軸となす角度が大きい。なお、第一テーパ面851と第二テーパ面852との接続部853に燃料が溜まるのを防止するため、第一テーパ面851と第二テーパ面852とは90°よりも大きな角度をなすことが望ましい。
第4実施形態のように、拡大部85を傾斜角度の異なる複数のテーパ面から構成することにより、出口部54の周縁において出口部54と拡大部85とがなす角度は180°に近い大きな角度となる。そのため、燃料の噴射時に噴孔53の燃料出口側に残留した燃料は出口部54と拡大部85との接続部分に溜まることなく、拡大部85に沿って流れる。これにより、固形化した燃料が噴孔53の燃料出口側の近傍に付着することがなく、噴孔53の目詰まりが防止される。したがって、所望の噴射特性を達成することができ、燃料の微粒化を図ることができる。
第4実施形態では、拡大部85が第一テーパ面851および第二テーパ面852の二つのテーパ面を有する場合について説明したが、拡大部85が三つ以上のテーパ面を有する構成としてもよい。拡大部85が三つ以上のテーパ面を有する場合でも、噴孔プレート51に近いテーパ面は中心軸となす角度を大きくすることにより、第4実施形態と同様の効果を得ることができる。
(その他の実施形態)
以上説明した複数の実施形態では、図3に示すように噴孔部材40の底部41に略十文字状に複数の噴孔43を配置する例について説明した。しかし、例えば図8に示すように複数列かつ複数行に交差する位置に噴孔43を配置してもよい。また、噴孔43の配置は、図3または図8に示した例に限らず、任意に変更してもよい。
また、以上説明した複数の実施形態では、本発明をガソリンエンジンの吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタに適用する例について説明した。しかし、この方式のインジェクタに限らず、例えば直噴式のガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンのインジェクタに本発明を適用することができる。
さらに、複数の実施形態では、ノズルボディに取り付けた噴孔部材または噴孔プレートに噴孔を形成する例について説明したが、ノズルボディに直接噴孔を形成するとともに、ノズルボディに出口部および拡大部を形成する構成としてもよい。さらに、上述した各実施形態では個別にインジェクタに適用する例について説明したが、複数の実施形態を組み合わせてインジェクタに適用してもよい。
さらに、拡大部は、上述した形状に限らず、円弧状あるいは階段状に形成してもよい。
本発明の第1実施形態によるインジェクタのノズルを示す断面図である。 本発明の第1実施形態によるインジェクタを示す断面図である。 図1の矢印III方向から見た矢視図である。 本発明の第2実施形態によるインジェクタのノズルを示す断面図である。 図4の要部を拡大した断面図である。 本発明の第3実施形態によるインジェクタのノズルにおいて要部を拡大した断面図である。 本発明の第4実施形態によるインジェクタのノズルにおいて要部を拡大した断面図である。 本発明のその他の実施形態によるインジェクタのノズルにおいて噴孔の配置を示す模式図である。
符号の説明
10 インジェクタ(燃料噴射弁)、20、50 ノズル、21 ノズルボディ、23 弁座、40 噴孔部材、41 底部、42 筒部、43、53 噴孔、44、54 出口部、45、65、75、85 拡大部、51 噴孔プレート(噴孔部材)、60、70、

Claims (8)

  1. 内壁に形成されている弁座、ならびに前記弁座の燃料流れ出口側に設置され燃料を噴射する噴孔を有するノズルを備える燃料噴射弁であって、
    前記ノズルの反弁座側において前記噴孔の燃料出口側が開口する出口部と、
    径方向において前記出口部の周縁から外側へ徐々に拡大しつつ、反弁座方向へ伸びる拡大部と、
    を備えることを特徴とする燃料噴射弁。
  2. 前記拡大部は、テーパ面を有することを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。
  3. 前記拡大部は前記ノズルの中心軸となす角度の異なる複数のテーパ面を有し、前記出口部に近いテーパ面は前記出口部から遠いテーパ面と比較して前記ノズルの中心軸となす角度が大きいことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。
  4. 前記拡大部は、前記弁座方向へ窪んだ曲面を有することを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。
  5. 前記ノズルは、
    前記弁座を有するノズルボディと、
    前記ノズルボディの反弁座側に設置され、前記噴孔を形成し、反ノズルボディ側に前記出口部および前記拡大部を有する噴孔部材と、
    を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
  6. 前記噴孔部材は、前記噴孔、前記出口部および前記拡大部が設置されている底部と、前記底部より板厚が小さく前記底部の径方向外側の端部から前記ノズルボディ側へ伸び前記ノズルボディの外周側を覆う筒部とを有するカップ状に形成され、
    前記噴孔部材は前記筒部において前記ノズルボディに保持されていることを特徴とする請求項5記載の燃料噴射弁。
  7. 前記ノズルは、
    前記弁座を有するノズルボディと、
    前記ノズルボディの反弁座側に設置され、前記噴孔を形成し、反ノズルボディ側の端部に前記出口部を有する噴孔部材と、
    前記噴孔部材の反ノズルボディ側に設置され、前記ノズルボディとの間に前記噴孔部材を挟み込み、前記拡大部を有するホルダと、
    を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
  8. 前記ホルダは、前記拡大部が設置されている底部と、前記底部より板厚が小さく前記底部の径方向外側の端部から前記ノズルボディ側へ伸び前記ノズルボディの外周側を覆う筒部とを有するカップ状に形成され、
    前記ホルダは前記筒部において前記ノズルボディに保持されていることを特徴とする請求項7記載の燃料噴射弁。
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