JP2007146828A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】噴射する燃料の微粒化を促進することができる燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】筒体３に収納され弁座９ｆに離着座可能な弁体６と、この弁体６において筒体３の軸芯に対して放射状に設けられると共に面方向が筒体３の軸方向に沿って形成され筒体３の内周面を摺動する複数の板部７ｐと、板部７ｐ間を通過した燃料の流れ方向を筒体３の軸芯に向けて屈曲させて燃料を噴射孔９ｅへ案内する案内部９と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料噴射弁に関する。

従来、弁座が形成された弁座部材と、駆動部に駆動されて弁座に離着座する弁体と、弁体の離座時に弁体と弁座との間を通過した燃料を噴射孔から噴射するノズルプレートと、を備えた燃料噴射弁が知られている（例えば、特許文献１，２，３）。

このような燃料噴射弁として、側面に摺動部が設けられた球状の弁体を筒体内に収納し、その筒体によって弁体の摺動部を支持して、筒体の軸方向に弁体を摺動自在に保持しているものがある（例えば、特許文献３）。そして、筒体内に供給された燃料は、筒体の内周面と弁体の側面との間を通過した後、ノズルプレートへ案内されて、ノズルプレートの噴射孔から噴射されるようになっている。
特開平３−１３０５７１号公報 実開平３−１０８８５５号公報 特開２００５−１５５５４７号公報

しかしながら、このような燃料噴射弁では、弁体の側面と筒体の内周面との間を燃料が通過する際に、弁体の摺動部によって流体が乱されることにより、噴射孔から噴射する燃料が微粒化し難いという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、噴射する燃料の微粒化を促進することができる燃料噴射弁を提供することである。

請求項１に記載の発明の燃料噴射弁は、内部に燃料が流通する筒体と、この筒体の下流側端部に設けられた弁座と、前記筒体の軸方向に沿って前記筒体に摺動可能に収納され前記弁座に離着座可能な弁体と、前記弁体において前記筒体の軸芯に対して放射状に設けられると共に面方向が前記筒体の軸方向に沿って形成され、前記筒体の内周面を摺動する複数の板部と、前記弁体を前記弁座に離着座させる駆動部と、前記弁座よりも前記筒体の内側に位置し前記弁体と前記弁座との間を通過した燃料を噴射する噴射孔、を有するノズル体と、前記板部間を通過した燃料の流れ方向を前記筒体の軸芯に向けて屈曲させて燃料を前記噴射孔へ案内する案内部と、を備える。

したがって、燃料は、板部間を筒体の軸方向に沿って通過した後に、その流れ方向を案内部によって筒体の軸芯に向けて屈曲させられ、噴射孔から噴射される。この際、弁体の側方を流れる流体を、板部の整流作用によってより確実に筒体の軸方向に沿わせることができる。よって、板部間からノズル体へ進む燃料の流れ方向を確実に大きく変化させることができ、燃料噴霧の微粒化を促進することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料噴射弁において、前記ノズル体は、前記噴射孔と前記弁座とが共に形成された単一部材である。

したがって、噴射孔と、弁座と、が共に単一部材であるノズル体に形成されていることにより、噴射孔と弁座とにかかる部品点数が、噴射孔と弁座とが別々の部材に形成されている構成に比べて少なくなるので、燃料噴射弁の組立の手間を少なくすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の燃料噴射弁において、前記ノズル体における前記弁座が形成された部分は、前記ノズル体における前記噴射孔が形成された部分よりも肉厚に形成されている。

したがって、弁座の剛性を向上させることができるので、燃料噴射弁の耐久性を向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁において、前記噴射孔は、テーパ状に形成されている。

したがって、噴射孔から燃料を噴射するときに、ノズル体における噴射孔の周面に液膜が発生し易くなるので、燃料の微粒化を促進することができる。

（第１実施形態）本発明の第１実施形態を図１ないし図５に基づいて説明する。本実施形態は、内燃機関に用いられる燃料噴射弁への適用例である。図１は、本実施形態にかかる燃料噴射弁の断面図（軸方向に沿った断面の図）、図２は、燃料噴射弁の弁体付近を拡大して示す断面図、図３は、燃料噴射弁の先端部を拡大して示す断面図であって、（ａ）は、着座状態（閉弁状態）を示す図、（ｂ）は、離座（開弁状態）を示す図、図４は、燃料噴射弁のノズル体を示す平面図、図５は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った弁体の断面図である。

本実施形態にかかる燃料噴射弁１は、燃料配管に設けられたボス部（いずれも図示せず）に接続され、燃料配管内を流れる燃料を内燃機関内（吸気ポートやシリンダ内等）に噴射するものである。

この燃料噴射弁１は、図１に示すように、本体部として、ケーシング２や、筒体３、コア筒５、ヨーク１３、樹脂カバー１６等を含んでいる。

このうち、筒体３は、例えば、磁性を有するステンレス材料等の素材に深絞り加工等のプレス加工を施すことにより、段差を有する薄肉の金属管として形成される。本実施形態では、筒体３の軸方向の一端側には大径部３ａが、また他端側にはより小径の小径部３ｂが、それぞれ形成されており、大径部３ａの端部が燃料配管のボス部内に挿入された状態で、筒体３が燃料配管に接続されるようになっている。

この筒体３（大径部３ａ）の入口側の外周面には、筒体３と燃料配管のボス部との間の液密を確保するＯリング１８が外装される。

また、筒体３の入口側（上流側）の開口部には、フィルタ２１が装着される。フィルタ２１は、筒体３の大径部３ａ内に圧入される筒状の芯金２１ａと、筒体３よりも軟質な樹脂材料、例えばナイロン、フッ素樹脂等を用いて芯金２１ａと一体に形成（射出成形）されたフレーム２１ｂと、当該フレーム２１ｂに取り付けられて燃料を透過させるメッシュ２１ｃとによって大略構成されている。

そして、筒体３の内側には、コア筒５が嵌挿され、このコア筒５の下流側に弁体６が配設され、さらに、この弁体６の下流側に単一部材であるノズル体９が配設される。

コア筒５は、弁体６の外筒部８、ヨーク１３と共に電磁コイル１５による閉磁路を形成するとともに、弁体６の開弁位置を規定するものである。コア筒５は、筒体３の小径部３ｂ内に圧入して取り付けられている。

ノズル体９は、筒体３の下流側端部に配設される。このノズル体９は、図２ないし図４に示すように、筒体３の下流側端部を塞いで弁体６の弁部７に対向する円盤状のプレート部９ａと、このプレート部９ａの周縁部から筒体３の先端部へ向けて立設された円筒部９ｂとを有する。また、ノズル体９の内側には、プレート部９ａと円筒部９ｂとに亘ってリブ９ｃが形成されている。そして、ノズル体９は、円筒部９ｂが筒体３の内面に当接した状態で、筒体３に圧入される。

プレート部９ａの中央部には、筒体３の軸芯を中心として弁体６に向けて突出したドーム状の凸部９ｄが形成されている。そして、この凸部９ｄには、その表裏（内外）面を貫通する複数の噴射孔９ｅが形成されている。これらの噴射孔９ｅの噴射方向は、軸方向に対して径方向外側に僅かに傾斜している。また、噴射孔９ｅは、テーパ状に形成されている。噴射孔９ｅのテーパは、上流側から下流側に向って噴射孔９ｅの径が小さくなるテーパであってもよいし、上流側から下流側に向って噴射孔９ｅの径が大きくなるテーパであってもよい。

また、この凸部９ｄにおける弁体６側の面の周縁部には、弁体６の弁部７が離着座する環状の弁座９ｆが形成されている。この弁座９ｆは、全ての噴射孔９ｅを囲繞している。即ち、弁座９ｆよりも噴射孔９ｅの方が筒体３の内側に位置している。ここで、ノズル体９における弁座９ｆが形成された部分は、ノズル体９における噴射孔９ｅが形成された部分よりも肉厚に形成されていることが好適である。

このノズル体９は、後述する弁体６の板部７ｐ間を通過した燃料の流れ方向を筒体３の軸芯に向けて屈曲させて燃料を噴射孔９ｅへ案内する案内部として機能する。

そして、図２に示すように、コア筒５とノズル体９との間に、筒体３の小径部３ｂ内で軸方向（弁座９ｆに対する離着座方向）に変位可能な弁体６が収容される。本実施形態では、弁体６は、磁性金属材料によって形成され、軸方向に延びる筒状に形成された外筒部８と、樹脂材料によって形成され、外筒部８の内側に固着されて弁座９ｆに離着座する弁部７と、を備えたものとして構成される。なお、本実施形態では、外筒部８の内壁に形成した凹凸部８ａと、弁部７の上部の外壁に形成した凹凸部７ｄとを相互に食いこませて一体化させているが、かかる構成は例えばインサート成形によって得ることができる。

弁部７は、図２及び図３に示すように、上流側で径方向外側に膨出する上流側膨出部７ａと、下流側で径方向外側に膨出する下流側膨出部７ｃと、より細い径でそれら膨出部７ａ，７ｃの間をつなぐ中間部７ｂとを備える。この中間部７ｂの周囲は、燃料収容室１０となる。

上流側膨出部７ａは、端部側に開口する有底円筒状に形成され、その凹部７ｅの内部には、コイルスプリング１２が収容される。また、上流側膨出部７ａの底壁には、凹部７ｅの内部と燃料収容室１０とを連通する貫通孔７ｆが形成される。さらに、この底壁の中央部には、中間部７ｂから下流側膨出部７ｃまで貫通する有底円孔７ｇが形成され、軽量化ならびに成形性の向上が図られている。

下流側膨出部７ｃの外周には、燃料収容室１０の燃料を噴射孔９ｅ側に供給するための溝状の燃料通路７ｈが所定のピッチで複数形成される。具体的には、これらの燃料通路７ｈは、図３及び図５に示すように、下流側膨出部７ｃの外周部に設けられた複数の板部７ｐ間に形成されている。これら板部７ｐは、筒体３の軸芯に対して放射状に設けられている。板部７ｐは、その面方向が筒体３の軸方向に沿うように形成されており、板部７ｐは、弁体６が移動するときに、筒体３の内周面を摺動する。これら板部７ｐは、互いに等間隔に設けられていることが好適であり、図面では、６個の板部７ｐが等間隔（６０度間隔）に設けられた例が示されている。そして、板部７ｐの整流作用によって、燃料通路７ｈでは、燃料が筒体３の軸方向に沿って真っ直ぐ流下するようになっている。

また、下流側膨出部７ｃの底面には、ノズル体９の凸部９ｄに略沿った球面状の凹部７ｊが筒体３の軸芯を中心として形成されている。この凹部７ｊの曲げ半径は、ノズル体９の凸部９ｄの曲げ半径よりも小さく設定されている。そして、この凹部７ｊの周縁部には、円環状の当接部７ｋが突設されている。当接部７ｋは、ノズル体９の弁座９ｆに沿った形状に形成されており、弁座９ｆに当接する。この当接部７ｋが、弁座９ｆに当接した状態が着座（閉弁）状態であり、当接部７ｋが、弁座９ｆから離間した状態が離座（開弁）状態である。この構造では、凸部９ｄに凹部７ｊが当接することにより、弁部７の軸芯がノズル体９の凸部９ｄの軸芯に一致するように凹部７ｊが凸部９ｄに案内されて、弁座９ｆに対する弁体６の調芯がなされる。即ち、凸部９ｄと凹部７ｊとは、弁体６の着座の際にノズル体９に対して弁体６を位置合わせする位置合わせ構造を構成している。なお、下流側膨出部７ｃにも適宜有底孔７ｍを形成し、軽量化ならびに成形性の向上を図るのが好適である。

このような形状の弁体６では、その離着座方向（筒体３の軸方向）の両端部が筒体３（小径部３ｂ）に、摺動自在に支持されている。即ち、弁体６では、下流側膨出部７ｃの板部７ｐと共に外筒部８も筒体３（小径部３ｂ）に摺動自在に支持されており、これにより、弁体６が筒体３によって離着座方向に移動自在に支持されている。

そして、この弁体６は、図１及び図２に示す駆動部２４により駆動されて弁座９ｆに対して離着座する。駆動部２４は、付勢手段としてのコイルスプリング１２、電磁コイル１５などから構成されている。

コイルスプリング１２の上端は、コア筒５内に嵌挿された筒状のアジャスタ１９の下端に当接する一方、コイルスプリング１２の下端部は、弁体６の凹部７ｅ内に挿入されており、軸方向に伸びる方向に弾性力を発生させる。すなわち、このコイルスプリング１２は圧縮バネとして用いられ、弁体６に対し、コア筒５から離間する方向、すなわち閉弁方向に付勢力を作用させる。

筒体３の外周側には、段付筒状に形成されたヨーク１３が設けられている。本実施形態では、ヨーク１３を、筒体３の小径部３ｂの外周側に圧入して固着している。また、ヨーク１３と筒体３の小径部３ｂとの間は、連結コア１４が設けられている。本実施形態では、連結コア１４を、小径部３ｂの外周側を取囲む略Ｃ字状の磁性体として形成している。また、ヨーク１３の先端側には、Ｏリング２３の溝を形成する樹脂キャップ１１が取り付けられる。

そして、これら筒体３とヨーク１３との間に、電磁コイル１５が設けられる。本実施形態では、電磁コイル１５を、樹脂材料により形成された筒状のコイルボビン１５ａと、該コイルボビン１５ａに巻装されたコイル１５ｂとを有するものとし、コイルボビン１５ａを筒体３の小径部３ｂに外装させている。なお、電磁コイル１５は、コネクタ１７のピン２０および樹脂カバー１６内に形成される導線２２を介して通電される。

樹脂カバー１６は、筒体３の外周側に設けられる。この樹脂カバー１６は、例えば、筒体３の外周側に、ヨーク１３や、連結コア１４、電磁コイル１５等を組付けた状態で射出成形することによって形成することができる。なお、樹脂カバー１６とコネクタ１７は一体成形されている。

以上の構成を備える燃料噴射弁１において、弁体６にはコイルスプリング１２から閉弁方向の付勢力が作用しており、電磁コイル１５が通電されない状態では、弁体６がノズル体９の弁座９ｆに着座し、弁体６の当接部７ｋと弁座９ｆとが当接する状態が維持される（閉弁状態；図３（ａ））。

一方、電磁コイル１５が通電されると、コア筒５、外筒部８、およびヨーク１３等によって閉磁路が形成され、これにより、外筒部８にはコア筒５に近接する方向の磁力が作用する。ここで、この磁力（吸着力）は、コイルスプリング１２の付勢力より大きくなるように設定してあるため、電磁コイル１５が通電されると、弁体６がコア筒５に引き寄せられ、弁体６が弁座９ｆから離座し、弁体６の当接部７ｋと弁座９ｆとが離間する（開弁状態；図３（ｂ））。

この開弁状態において、燃料は、筒体３およびコア筒５内の燃料通路４を流下した後、アジャスタ１９およびコア筒５の筒内、弁体６上部の凹部７ｅ内、および貫通孔７ｆを経由して燃料収容室１０に流入する。さらに、燃料は、燃料収容室１０から、下流側膨出部７ｃの外周に形成された燃料通路７ｈ、および弁体６の当接部７ｋとノズル体９の弁座９ｆとの隙間を経由して、噴射孔９ｅから噴射される。

ここで、本実施形態では、燃料通路７ｈでの燃料の流れＦａを、板部７ｐの整流作用によってより確実に筒体３の軸方向に沿ったものとなる。そして、燃料通路７ｈでの燃料の流れＦａと、当接部７ｋと弁座９ｆとの隙間周辺での燃料の流れＦｂとの間で、案内部であるノズル体９の案内によって、流れの方向が略直角あるいは鋭角的に大きく変化し、また、当接部７ｋと弁座９ｆとの隙間周辺での燃料の流れＦｂと、噴射孔９ｅ内での燃料の流れＦｃとの間でも、流れの方向が略直角あるいは鋭角的に大きく変化することになる。かかる流通方向の変化により、燃料の壁面からの剥離や乱流が生じ、この結果、噴射孔９ｅから噴出される燃料の流れにも乱れが生じて空気との攪拌が進み、燃料噴霧の微粒化が促進される。

以上説明したように、本実施形態によれば、板部７ｐ、案内部であるノズル体９を備えることにより、板部７ｐから弁座９ｆへ進む燃料の流れ方向を確実に大きく変化させて壁面からの燃料の剥離や乱流を生じさせることができ、噴射燃料の微粒化を促進することができる。

ここで、従来の燃料噴射弁では、弁座部材、ノズルプレート等をそれぞれ個別に製造して筐体に取り付けており、組立に手間がかかるという問題がある。これに対して、本実施形態では、噴射孔９ｅと、弁座９ｆと、が共に形成された単一部材であるノズル体９を備えることにより、噴射孔９ｅと弁座９ｆとにかかる部品点数が、噴射孔９ｅと弁座９ｆとが別々の部材に形成されている構成に比べて少なくなるので、燃料噴射弁の組立の手間を少なくすることができる。また、これにより、燃料噴射弁１の部品費、加工費を低減することができ、燃料噴射弁１を低コスト化することができる。

また、本実施形態によれば、噴射孔９ｅと、弁座９ｆと、が共に形成された単一部材であるノズル体９を備えることにより、噴射孔９ｅと弁座９ｆとにかかる部品点数が、噴射孔９ｅと弁座９ｆとが別々の部材に形成されている構成に比べて少なくなるので、燃料噴射弁１の先端部をより小さくすることができ、内燃機関における燃料噴射弁１の取付部の設計自由度を拡大することができる。

また、本実施形態によれば、ノズル体９における円盤状のプレート部９ａに噴射孔９ｅが形成されていることにより、プレート部９ａの形状によって、噴射孔９ｅに向う燃料の流れの方向をより容易に調整することができ、これにより、燃料の微粒化の促進をより容易に図ることができる。

また、本実施形態によれば、ノズル体９における弁座９ｆが形成された部分は、ノズル体９における噴射孔９ｅが形成された部分よりも肉厚に形成されていることにより、弁座９ｆの剛性を向上させることができるので、燃料噴射弁１の耐久性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、噴射孔９ｅが、テーパ状に形成されていることにより、噴射孔９ｅから燃料を噴射するときに、ノズル体９における噴射孔９ｅの周面に液膜が発生し易くなるので、燃料の微粒化を促進することができる。

また、本実施形態によれば、弁体６は、その離着座方向（筒体３の軸方向）の両端部を筒体３に摺動自在支持されることで、筒体３に離着座方向に移動自在に支持されていることにより、例えば弁体６の一方の端部しか筒体３に支持されていない構造に比べて、弁体６の傾きを確実に抑制することができ、よって、弁体６の組み付け精度を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、板部７ｐが、弁体６の軸芯に対して放射状であって、互いに等間隔に設けられていることにより、筒体３に対する弁体６の傾きを確実に抑制することができ、よって、弁体６の組み付け精度をより向上させることができる。

また、弁体６は、その離着座方向（筒体３の軸方向）の両端部を筒体３に摺動自在支持されることで、筒体３によって離着座方向に移動自在に支持されていることにより、より容易に弁体６の移動をスムーズにすることができ、これにより、より容易に動的流量を増大することができる。具体的には、例えば弁体６の両端部がそれぞれ別の支持部材によって支持されている構造の場合には、弁体６の移動をスムーズにするには、２つの支持部材の形状精度とそれらの位置精度とを上げなければならないが、本実施形態では、筒体３の形状精度だけを上げればよい。

また、本実施形態によれば、ノズル体９には、弁体６に向けて突出したドーム状の凸部９ｄが形成されていることにより、ノズル体９が平板状の場合に比べて、ノズル体９の剛性が向上するので、燃料圧力や弁体６から受ける荷重に対するノズル体９の耐久性を向上させることができる。また、さらに、リブ９ｃを備えることにより、ノズル体９の剛性がさらに向上するので、燃料圧力や弁体６から受ける荷重に対するノズル体９の耐久性をより向上させることができる。

また、本実施形態によれば、弁体６の着座の際にノズル体９に対して弁体６を位置合わせする位置合わせ構造を備えることにより、弁体６とノズル体９との位置ずれが抑制されるので、弁体６とノズル体９とのシール性をより確実に確保することができ、閉弁時に燃料漏れが発生することを確実に防止することができる。

また、本実施形態によれば、弁体６のノズル体９と対向する部分や当接する部分（弁部７）を樹脂材料で構成したことにより、金属材料で弁体６全体が構成されている場合に比べて、弁体６が軽量化されるので、弁体６の作動応答性を向上させることができると共に、着座音の音圧レベルを低くすることができる。

なお、本実施形態の参考例として、燃料通路７ｈを螺旋状に形成し旋回流が形成されるようにしてもよい。

（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態を図６に基づいて説明する。図６は、本実施形態にかかる燃料噴射弁のノズル体を示す断面図である。なお、本実施形態にかかる燃料噴射弁は、上記実施形態にかかる燃料噴射弁と同様の構成を備える。よって、それら同様の構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態では、単一部材であるノズル体９Ａが第１実施形態と異なる。本実施形態のノズル体９Ａは、噴射孔９ｅ及び弁座９ｆを有する円盤状のプレート部９Ａａ全体が、弁体６に向けて突出したドーム状に形成されている。これにより、円筒部９ｂは、このドーム形状の縁部に連結されている。なお、本実施形態では、第１実施形態で説明したリブ９ｃは設けられていない。

本実施形態によれば、プレート部９Ａａ全体が、弁体６に向けて突出したドーム状に形成されていることにより、ノズル体９Ａの剛性が向上するので、燃料圧力や弁体６から受ける荷重に対するノズル体９Ａの耐久性を向上させることができる。

（第３実施形態）次に、本発明の第３実施形態を図７ないし図１０に基づいて説明する。図７は、本実施形態にかかる燃料噴射弁の弁体付近を拡大して示す断面図、図８は、図７におけるＢ−Ｂ線に沿った弁体の断面図である。なお、本実施形態にかかる燃料噴射弁は、上記実施形態にかかる燃料噴射弁と同様の構成を備える。よって、それら同様の構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略する。また、本実施形態は、上述したいずれの実施形態にも適用可能であるが、ここでは、第１実施形態への適用例を説明する。

本実施形態は、燃料噴射弁１Ｂの弁体６Ｂの形状が第１実施形態に対して異なる。具体的には、弁体６Ｂの弁部７Ｂにおける下流側端部には、下流側膨出部７ｃ（図２参照）に代えて、中間部７Ｂｂと略同じ径に形成された円柱部７Ｂｎと、この円柱部７Ｂｎの外周面に突設された複数の板部７Ｂｐとが設けられている。そして、これら板部７Ｂｐ間に、燃料通路７ｈが形成されている。

円柱部７Ｂｎの軸方向は、筒体３の軸方向と同一となっている。

板部７Ｂｐは、弁体６Ｂの軸芯に対して放射状に円柱部７Ｂｎに設けられている。板部７Ｂｐは、第１実施形態の板部７ｐと同様に、その面方向が筒体３の軸方向に沿うように形成されており、板部７Ｂｐは、弁体６Ｂが移動するときに、筒体３の内周面を摺動する。

以上説明した本実施形態によれば、弁体６Ｂに板部７Ｂｐを備えることにより、第１実施形態と同様に、板部７Ｂｐから弁座９ｆへ進む燃料の流れ方向を大きく変化させて壁面からの燃料の剥離や乱流を生じさせることができ、噴射燃料の微粒化を促進することができる。

次に、板部７Ｂｐの位置による燃料微粒化への影響を確認するために行った実験を図９及び図１０に基づいて説明する。図９は、実験を説明するための説明図、図１０は、実験結果を示すグラフである。

実験は、図９に示すように、３個の板部７Ｂｐが等間隔（１２０度間隔）に設けられた燃料噴射弁１Ｂ（以後、燃料噴射弁１Ｂａという）、６個の板部７Ｂｐが等間隔（６０度間隔）に設けられた燃料噴射弁１Ｂ（以後、燃料噴射弁１Ｂｂという）に対して以下の通りに行った。即ち、これら燃料噴射弁１Ｂａ，１Ｂｂにおいて、筒体３の軸方向での弁体６Ｂの先端から板部７Ｂｐまでの距離Ｌを、１．１ｍｍ、１．６ｍｍ、２．１ｍｍ、３．１ｍｍと設定して燃料噴射を行ない、噴射される燃料の粒径を計測した。また、比較例として板部７Ｂｐが設けられていない燃料噴射弁１００においても燃料噴射を行ない噴射される燃料の粒径を計測した。

この結果、図１０に示すように、筒体３の軸方向での弁体６Ｂの先端から板部７Ｂｐまでの距離Ｌが長い程、噴射燃料の微粒化を促進することが判明した。なお、図１０中では、燃料噴射弁１Ｂａ，１Ｂｂ，１００に対応する線に、符号１Ｂａ，１Ｂｂ，１００を付している。

（第４実施形態）次に、本発明の第４実施形態を図１１に基づいて説明する。図１１は、本実施形態にかかる燃料噴射弁の弁体付近を拡大して示す断面図である。なお、本実施形態にかかる燃料噴射弁は、上記実施形態にかかる燃料噴射弁と同様の構成を備える。よって、それら同様の構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略する。また、本実施形態は、上述したいずれの実施形態にも適用可能であるが、ここでは、第３実施形態への適用例を説明する。

本実施形態は、ノズル体９Ｃとは別体に弁座部材４１Ｃが設けられている点と、弁体６Ｃの先端形状とが第３の実施形態に対して異なる。本実施形態では、ノズル体９Ｃには、弁座が設けられていない。

弁座部材４１Ｃは、円環状に形成されて、筒体３の下流側端部に固設されている。この弁座部材４１Ｃは、その下流にほど内径が小さくなるように形成されている。この弁座部材４１Ｃの内周面には、弁座４１Ｃａが形成されている。

この弁座部材４１Ｃの下流面の開口を覆う位置に、ノズル体９Ｃが配置されている。このノズル体９Ｃは、筒体３に固設されている。ノズル体９Ｃには、複数の噴射孔９ｅが形成されている。本実施形態では、この弁座部材４１Ｃとノズル体９Ｃとによって、案内部３０Ｃが構成されている。

弁体６Ｃの弁部７Ｃは、その下流面が平面状に形成されており、その下端面の縁部が弁座４１Ｃａに当接するように形成されている。

以上説明した本実施形態によれば、弁体６Ｃの弁部７Ｃの下流面が平面状に形成されているので、弁体６Ｃの構造が簡素化される。

（第５実施形態）次に、本発明の第５実施形態を図１２に基づいて説明する。図１２は、本実施形態にかかる燃料噴射弁の弁体付近を拡大して示す断面図。なお、本実施形態にかかる燃料噴射弁は、上記実施形態にかかる燃料噴射弁と同様の構成を備える。よって、それら同様の構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略する。また、本実施形態は、上述したいずれの実施形態にも適用可能であるが、ここでは、第４実施形態への適用例を説明する。

本実施形態は、弁体６Ｄの弁部７Ｄの下部に球体７Ｄｑが設けられている点が第４の実施形態に対して異なる。ここで、板部７Ｂｐは、球体７Ｄｑの上流に位置している。

弁体６Ｄでは、球体７Ｄｑが弁座４１Ｃａに着座するようになっている。球体７Ｄｑの径は、弁部７Ｄの円柱部７Ｂｎの径と略同一か円柱部７Ｂｎの径よりも小さいことが望ましい。このようにすることにより、板部７Ｂｐ間を通過した後の流体の流れを乱すことが防止される。

この実施形態では、板部７Ｂｐを通過した流体は、球体７Ｄｑの側方を筒体３の軸方向に沿って流れる。したがって、本実施形態においても、上述した実施形態と同様に、板部７Ｂｐから球体の側方を経て弁座９ｆへ進む燃料の流れ方向を変化させて壁面からの燃料の剥離や乱流を生じさせることができ、噴射燃料の微粒化を促進することができる。

なお、本発明は、次のような別実施形態に具現化することができる。以下の別実施形態でも上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

（１）ノズル体９，９Ａは、樹脂材料で構成されていても良い。

また、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ）請求項１ないし４に記載の燃料噴射弁では、前記弁体における前記ノズル体に対する当接部は、前記ノズル体の形状に沿った形状に形成されている。

したがって、弁体とノズル体とのシール性が良好に保たれ、閉弁時に燃料漏れが発生することを確実に防止することができる。

（ロ）請求項１ないし４及び上記（イ）に記載の燃料噴射弁では、前記筒体は、該筒体の軸方向での前記弁体の両端部を摺動自在に支持して、前記弁体を前記軸方向に移動自在に支持することが好適である。

この構成によれば、例えば弁体の一方の端部しか筒体に支持されていない構造に比べて、弁体の傾きを確実に抑制することができ、よって、弁体の組み付け精度を向上させることができる。

（ハ）請求項１ないし４及び上記（イ），（ロ）に記載の燃料噴射弁では、前記ノズル体には、前記弁体に向けて突出したドーム状の凸部が形成されており、この凸部に前記噴射孔及び弁座が形成されていることが好適である。

この構成によれば、ノズル体が平板状の場合に比べて、ノズル体の剛性が向上するので、燃料圧力や弁体から受ける荷重に対するノズル体の耐久性を向上させることができる。

（ニ）請求項１ないし４及び上記（イ）〜（ハ）に記載の燃料噴射弁では、前記弁体の着座の際に、前記ノズル体に対して前記弁体を位置合わせする位置合わせ構造を備えることが好適である。

この構成によれば、位置合わせ構造によって、弁体とノズル体との位置ずれが抑制されるので、弁体とノズル体とのシール性をより確実に確保することができる。

（ホ）請求項１ないし４及び上記（イ）〜（ニ）に記載の燃料噴射弁では、前記板部は、互いに等間隔に設けられていることが好適である。

この構成によれば、筒体に対する弁体の傾きを確実に抑制することができ、よって、弁体の組み付け精度を向上させることができる。

本発明の第１実施形態にかかる燃料噴射弁を示す断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる燃料噴射弁の弁体付近を拡大して示す断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる燃料噴射弁の先端部を拡大して示す断面図であって、（ａ）は、着座状態（閉弁状態）を示す図、（ｂ）は、離座（開弁状態）を示す図である。 本発明の第１実施形態にかかる燃料噴射弁のノズル体を示す平面図である。 図３（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿った弁体の断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる燃料噴射弁のノズル体を示す断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる燃料噴射弁の弁体付近を拡大して示す断面図である。 図７におけるＢ−Ｂ線に沿った弁体の断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる板部の位置による燃料微粒化への影響を確認するために行った実験を説明するための説明図である。 本発明の第３実施形態にかかる板部の位置による燃料微粒化への影響を確認するために行った実験の結果を示すグラフである。 本発明の第４実施形態にかかる燃料噴射弁の弁体付近を拡大して示す断面図である。 本発明の第５実施形態にかかる燃料噴射弁の弁体付近を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ 燃料噴射弁
１Ｂ 燃料噴射弁
３ 筒体
６ 弁体
６Ｂ 弁体
６Ｃ 弁体
６Ｄ 弁体
７ｐ 板部
７Ｂｐ 板部
９ ノズル体（案内部）
９Ａ ノズル体（案内部）
９ｅ 噴射孔
９ｆ 弁座
２４ 駆動部
３０Ｃ 案内部
４１Ｃａ 弁座

Claims (4)

1. 内部に燃料が流通する筒体と、
   この筒体の下流側端部に設けられた弁座と、
   前記筒体の軸方向に沿って前記筒体に摺動可能に収納され前記弁座に離着座可能な弁体と、
   前記弁体において前記筒体の軸芯に対して放射状に設けられると共に面方向が前記筒体の軸方向に沿って形成され、前記筒体の内周面を摺動する複数の板部と、
   前記弁体を前記弁座に離着座させる駆動部と、
   前記弁座よりも前記筒体の内側に位置し前記弁体と前記弁座との間を通過した燃料を噴射する噴射孔、を有するノズル体と、
   前記板部間を通過した燃料の流れ方向を前記筒体の軸芯に向けて屈曲させて燃料を前記噴射孔へ案内する案内部と、
   を備える燃料噴射弁。
2. 前記ノズル体は、前記噴射孔と前記弁座とが共に形成された単一部材である請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記ノズル体における前記弁座が形成された部分は、前記ノズル体における前記噴射孔が形成された部分よりも肉厚に形成されている請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記噴射孔は、テーパ状に形成されている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。

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