JP2015025406A

JP2015025406A - 燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2015025406A
Application number: JP2013154877A
Authority: JP
Inventors: 浩毅金田; Hiroki Kaneta
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2033-07-25
Also published as: JP6135362B2

Abstract

【課題】閉弁時における噴孔近傍への燃料の付着を抑えることで、耐デポジット性を向上させた燃料噴射弁の提供。
【解決手段】燃料噴射弁１０は、燃料下流側に向かって縮径するテーパ面状の弁座面１５１により燃料通路１７を形成する弁座部１５０と、燃料上流側へ向かって開口する凹部１５３により、噴孔１５５と連通するサック室１５４を形成するサック部１５２と、弁座面１５１に対して離着座する弁部材４０とを備えている。凹部１５３において弁座面１５１に着座した弁部材４０と距離を開けて対向する底面１６０は、中央側へ向かって縮径するテーパ面状に形成されたテーパ面部１６２と、テーパ面部１６２の外縁と連続する平坦面状に形成されたフラット面部１６３とを有している。そして噴孔１５５は、テーパ面部１６２及びフラット面部１６３の境界１６４と重なる位置に入口側開口１５６を開口させている。
【選択図】図４

Description

本発明は、噴孔から内燃機関へ燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。

従来、燃料下流側へ向かって縮径するテーパ面状の弁座面により燃料通路を形成する弁座部と、当該弁座面に対して離着座することにより噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材と、を備えた燃料噴射弁が知られている。こうした燃料噴射弁の一種として例えば特許文献１には、弁座部の燃料下流側にサック部を設けた構成が開示されている。

具体的にサック部は、燃料上流側となる燃料通路へ向かって開口する凹部によりサック室を形成している。そして、サック室に連通する噴孔が、弁座面に着座した弁部材と距離を開けて対向する凹部の底面に開口している。加えて凹部の底面には、この底面の中央へ向かって縮径するテーパ面状の領域が形成されている。以上の底面形状によれば、弁座面と底面との間に形成される段差が小さくなる。その結果、燃料噴射のバラツキの原因となる段差部分での渦状乱流の発生を低減することができる。

特開２０１１−１２７４８６号公報

さて、特許文献１に開示の燃料噴射弁では、一様なテーパ面状の領域に噴孔が開口している。そのため、噴孔の内周壁面において、燃料上流側に位置する壁面部分と、燃料下流側に位置する壁面部分との高低差がほとんど無い。こうした噴孔形状では、燃料下流側の壁面部分のうちで、弁座面の傾斜に沿って底面の中央に流れようとする燃料と衝突可能な区間がごく僅かとなる。こうした構成では、弁部材と弁座面との隙間が僅かとなり、サック室に流入する燃料の流れが弱まった状態において、サック室内に流入した燃料は、噴孔内に円滑に流入することができずに、弁部材の表面近傍に淀みを生じさせてしまうこととなる。その結果、噴孔内を流れる燃料の流速が不十分となるため、噴孔の出口側近傍に燃料が付着し易くなってしまうのである。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、閉弁時における噴孔近傍への燃料の付着を抑えることで、耐デポジット性を向上させた燃料噴射弁を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、燃料下流側に向かって縮径するテーパ面状の弁座面（１５１）により燃料通路（１７）を形成する弁座部（１５０）と、燃料上流側の燃料通路へ向かって開口する凹部（１５３）によりサック室（１５４）を形成し、サック室と連通する噴孔（１５５）が凹部に開口するサック部（１５２）と、噴孔から内燃機関への燃料噴射を断続するため、所定の変位軸線（１８）に沿った変位により弁座面に対して離着座する弁部材（４０）と、を備える燃料噴射弁であって、凹部の底面（１６０）は、この底面の中央において弁座面に着座した弁部材と距離を開けて対向する中央面部（１６１）と、中央面部へ向かって縮径するテーパ面状に形成される第一面部（１６２）と、第一面部の外縁と連続し、変位軸線と直交する仮想直交面（１６５）に沿う平坦面状に形成される第二面部（１６３）と、を有し、サック室に臨む噴孔の入口側開口（１５６）は、第一面部及び第二面部の間の境界（１６４）と重なる位置に形成されることを特徴としている。

また請求項２に記載の発明は、燃料下流側に向かって縮径するテーパ面状の弁座面（１５１）により燃料通路（１７）を形成する弁座部と、燃料上流側の燃料通路へ向かって開口する凹部（２５３）によりサック室（２５４）を形成し、サック室と連通する噴孔（２５５）が凹部に開口するサック部（２５２）と、噴孔から内燃機関への燃料噴射を断続するため、所定の変位軸線（１８）に沿った変位により弁座面に対して離着座する弁部材（４０）と、を備える燃料噴射弁であって、凹部の底面（２６０）は、この底面の中央において弁座面に着座した弁部材と距離を開けて対向する中央面部（１６１）と、中央面部へ向かって縮径するテーパ面状に形成される第一面部（２６２）と、第一面部の外縁と連続し、変位軸線に対して第一面部とは逆方向に傾斜することにより底面の外周側へ向かって拡径するテーパ面状に形成される第二面部（２６３）と、を有し、サック室に臨む噴孔の入口側開口（２５６）は、第一面部及び第二面部の間の境界（２６４）と重なる位置に形成されることを特徴としている。

これらの発明では、サック室を形成している凹部の底面に、テーパ面状に形成された第一面部の外縁と連続して、平坦面状の第二面部又は第一面部とは逆方向に形成されたテーパ面状の第二面部が形成されている。これら第一面部及び第二面部の境界と重なるように噴孔を開口させることによれば、当該噴孔の内周壁面において、第二面部と連続する燃料上流側の壁面部分は、第一面部と連続する燃料下流側の壁面部分に対し、低く下げられたような配置となる。こうした噴孔形状により、燃料下流側の壁面部分のうちで、弁座面の傾斜に沿って底面の中央に流れようとする燃料と衝突可能な区間が拡大される。

以上によれば、弁部材と弁座面との隙間が僅かとなり、サック室に流入する燃料の流れが弱まった状態においても、燃料は、内周壁面に押し付けられた後、この内周壁面に沿って噴孔の外部へと流れ出ようとする強い流れを形成し続けることができる。こうして噴孔内を流れる燃料の流速が高められることにより、噴孔の出口側近傍への燃料の付着は低減される。したがって、燃料噴射弁の耐デポジット性の向上が実現される。

尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。

本発明の第一実施形態による燃料噴射弁を示す断面図である。サック部の近傍を拡大して示す断面図である。図２のIII−III線断面図である。噴孔の近傍をさらに拡大して示す断面図である。噴孔の入口側開口をさらに拡大して示す断面図である。フラット面部の有無による燃料の流れの違いを比較して示す図であって、弁部材のフルリフト状態における燃料の流れを模式的に示す図である。フラット面部の有無による燃料の流れの違いを比較して示す図であって、弁部材の閉弁直前状態における燃料の流れを模式的に示す図である。フラット面部の有無による噴孔内での燃料流速の違いを比較して示す図である。図３の変形例を示す図である。図５の変形例を示す図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

（第一実施形態）
図１に示す本発明の第一実施形態による燃料噴射弁１０は、内燃機関としてのガソリンエンジンに設置され、当該ガソリンエンジンの燃焼室（図示しない）へ燃料を噴射する。尚、かかる適用形態以外にも、例えば燃料噴射弁１０は、ガソリンエンジンの燃焼室に連通する吸気通路へ燃料を噴射するものであってもよいし、内燃機関としてのディーゼルエンジンの燃焼室へ燃料を噴射するものであってもよい。

燃料噴射弁１０は、弁ボディ１１、固定コア２０、可動コア３０、弁部材４０、弾性部材５０、並びに駆動部６０を備えている。

弁ボディ１１は、コアハウジング１２、入口部材１３、ノズルホルダ１４及びノズルボディ１５等から構成されている。コアハウジング１２は円筒状に形成されており、軸方向の一端部側から他端部側へ向かって順に第一磁性部１２ａ、非磁性部１２ｂ及び第二磁性部１２ｃを有している。磁性材からなる各磁性部１２ａ，１２ｃと、非磁性材からなる非磁性部１２ｂとは、レーザ溶接等によって結合されている。かかる結合構造によって非磁性部１２ｂは、第一磁性部１２ａと第二磁性部１２ｃの間において磁束が短絡するのを防止している。

第二磁性部１２ｃにおいて非磁性部１２ｂとは反対側の軸方向端部には、円筒状の入口部材１３が固定されている。入口部材１３は、燃料ポンプ（図示しない）から燃料が供給される燃料入口１３ａを形成している。燃料入口１３ａへの供給燃料を濾過して下流側のコアハウジング１２内へ導くために第一実施形態では、入口部材１３の内周側に燃料フィルタ１６が固定されている。

第一磁性部１２ａにおいて非磁性部１２ｂとは反対側の軸方向端部には、磁性材によって円筒状に形成されたノズルホルダ１４を介して、ノズルボディ１５が固定されている。ノズルボディ１５は有底円筒状に形成されており、コアハウジング１２及びノズルホルダ１４と共同して燃料通路１７を内周側に形成している。図２に示すようにノズルボディ１５は、弁座部１５０及びサック部１５２を有している。

弁座部１５０は、軸方向のうち燃料下流側へ向かうに従って一定の縮径率で縮径するテーパ面状の内周面によって、弁座面１５１を形成している。サック部１５２は、弁座面１５１によって燃料通路１７を形成する弁座部１５０の燃料下流側に、隣接している。サック部１５２は、燃料上流側の燃料通路１７へ向かって開口する凹部１５３を、カップ状に形成している。この凹部１５３においてサック室１５４を形成する内面には、当該サック室１５４と連通する噴孔１５５が開口している。図２，３に示すように第一実施形態の噴孔１５５は、ノズルボディ１５の中心軸線１８周りに等間隔をあけて複数設けられている。各噴孔１５５は、それぞれ円筒孔状に形成されている。各噴孔１５５の各入口側開口１５６は、中心軸線１８周りの同一仮想円１９上に位置している。

図１に示すように固定コア２０は、磁性材によって円筒状に形成されており、コアハウジング１２のうち非磁性部１２ｂ及び第二磁性部１２ｃの内周面に同軸上に固定されている。固定コア２０には、その径方向中央部を軸方向に貫通する貫通孔２０ａが設けられている。燃料入口１３ａから燃料フィルタ１６を経て貫通孔２０ａへ流入する燃料は、その下流側となる可動コア３０側へ向かって当該貫通孔２０ａから流出することとなる。

可動コア３０は、磁性材によって段付円筒状に形成されており、コアハウジング１２の内周側に同軸上に配置されて燃料上流側の固定コア２０と軸方向に対向している。可動コア３０は、コアハウジング１２のうち非磁性部１２ｂの内周壁によって案内されることで、軸方向両側への正確な往復移動が可能となっている。可動コア３０には、その径方向中央部を軸方向に貫通する第一貫通孔３０ａと、軸方向中間部を径方向に貫通して第一貫通孔３０ａに連通する第二貫通孔３０ｂとが、設けられている。固定コア２０の貫通孔２０ａから流出した燃料は、その下流側において可動コア３０の第一貫通孔３０ａへ流入し、第二貫通孔３０ｂからコアハウジング１２内の燃料通路１７へと流出することになる。

弁部材４０は、非磁性材によって横断面が円形のニードル状に形成されており、弁ボディ１１のうち要素１２，１４，１５が内周側に形成する燃料通路１７内に同軸上に配置されている。弁部材４０において燃料上流側の軸方向端部は、可動コア３０の第一貫通孔３０ａの内周面に同軸上に固定されている。また図１，２に示すように、弁部材４０において燃料下流側の軸方向端部は、軸方向のうち燃料下流側へ向かうに従って縮径する当接部４１を形成しており、弁座面１５１に対して当該当接部４１を当接可能に対向させている。弁部材４０は、所定の中心軸線１８に沿った変位によって弁座面１５１に対し当接部４１を離着座させる。こうして、噴孔１５５からの燃料噴射が断続される。具体的には、弁部材４０が当接部４１を弁座面１５１から離座させる開弁作動時には、燃料が燃料通路１７からサック室１５４へ流入して各噴孔１５５から燃焼室へ噴射される。また一方、弁部材４０が当接部４１を弁座面１５１に着座させる閉弁作動時には、各噴孔１５５から燃焼室への燃料噴射が遮断されるのである。尚、中心軸線１８に沿って弁部材４２から噴孔１５５に向かう方向を、以下、先端方向ＡＤとする。

図１に示すように、弾性部材５０は金属製の圧縮コイルスプリングからなり、固定コア２０に設けられた貫通孔２０ａの内周側に同軸上に収容されている。弾性部材５０の一端部は、貫通孔２０ａの内周面に固定されたアジャスティングパイプ２２の軸方向端部に係止されている。弾性部材５０の他端部は、可動コア３０のうち第一貫通孔３０ａの内面に係止されている。かかる係止構造によって弾性部材５０は、それを挟む要素２２，３０間にて圧縮されることによって弾性変形する。したがって、弾性部材５０が弾性変形によって発生する復原力は、弁部材４０と共に可動コア３０を燃料下流側へ付勢する付勢力となる。尚、弾性部材５０のセット荷重は、貫通孔２０ａへのアジャスティングパイプ２２の圧入量に応じて調整されている。

駆動部６０は、コイル６１、樹脂ボビン６２、磁性ヨーク６３、コネクタ６４等から構成されている。コイル６１は、樹脂ボビン６２に金属線材を巻回してなり、その外周側に磁性ヨーク６３が配置されている。コイル６１は、コアハウジング１２のうち固定コア２０の外周側となる非磁性部１２ｂ及び第二磁性部１２ｃの外周面に、樹脂ボビン６２を介して同軸上に固定されている。コイル６１は、コネクタ６４に設けられたターミナル６４ａを介して外部の制御回路（図示しない）と電気接続されており、当該制御回路によって通電制御されるようになっている。

ここで、コイル６１が通電によって励磁するときには、磁性ヨーク６３、ノズルホルダ１４、第一磁性部１２ａ、可動コア３０、固定コア２０及び第二磁性部１２ｃが共同して形成する磁気回路に、磁束が流れる。その結果、可動コア３０と固定コア２０との間に、可動コア３０を燃料上流側の固定コア２０へ向かって吸引する磁気吸引力が発生する。また一方、通電の停止によってコイル６１が消磁するときには、上述の磁気回路に磁束が流れなくなるため、可動コア３０と固定コア２０との間において磁気吸引力が消失するのである。

このように構成された燃料噴射弁１０の開弁作動では、コイル６１への通電が開始されることで、磁気吸引力が可動コア３０に作用する。すると、弁部材４０と共に可動コア３０は、弾性部材５０の復原力に抗して固定コア２０側へと移動することで、当該固定コア２０と当接して停止する。その結果、弁座面１５１から当接部４１が離座した状態となるので、各噴孔１５５から燃料が噴射されることとなる。

こうした開弁作動後における燃料噴射弁１０の閉弁作動では、コイル６１への通電が停止されることで、可動コア３０に作用する磁気吸引力が消失する。すると、弁部材４０と共に可動コア３０は、弾性部材５０の復原力による付勢側へと移動することで、当該弁部材４０を弁座面１５１と当接させて停止する。その結果、弁座面１５１に当接部４１が着座した状態となるので、各噴孔１５５からの燃料噴射が停止することとなる。

次に、図２，３に示すサック部１５２の詳細を説明する。サック部１５２は、サック室１５４を形成する凹部１５３の内面として、接続面１６８及び底面１６０を有している。

凹部１５３の接続面１６８は、底面１６０の外周側且つ弁座面１５１の内周側にそれぞれ隣接することで、これら底面１６０及び弁座面１５１の間を接続している。接続面１６８は、軸方向のうち燃料下流側へ向かうに従って縮径し且つ縮径率が当該下流側ほど大きくなる凹形曲面状に形成されている。尚、この縮径率とは、燃料下流側へ向かうに従って縮小する径につき、当該下流側へ向かう方向の単位距離に対する径変化量を意味している。

凹部１５３の底面１６０は、弁座面１５１に当接部４１を着座させた弁部材４０に対して、距離をあけて対向するよう形成されている。こうした対向構造によって、当接部４１が弁座面１５１に着座したときの弁部材４０の先端面４２と底面１６０との間にサック室１５４が形成される。サック室１５４は、燃料中の混入異物（コンタミネーション）の噛み込みを抑制できるように容積を規定されている。底面１６０には、中央面部１６１、テーパ面部１６２、及びフラット面部１６３が形成されている。

図３，４に示す中央面部１６１は、中心軸線１８と同軸上に位置する真円状の領域である。中央面部１６１は、中心軸線１８に直交する仮想直交面１６５に沿った平坦面状に形成されている。中央面部１６１は、弁部材４０に形成された平坦な先端面４２に対して、距離をあけて略平行に対向している。

テーパ面部１６２は、中央面部１６１の外周側に隣接した円錐面状の領域である。テーパ面部１６２は、軸方向のうち燃料下流側の中央面部１６１へ向かうに従って縮径するテーパ面状の内周面である。テーパ面部１６２は、先端方向ＡＤに向かうに従って一定の縮径率で縮径している。図２に示すように、ノズルボディ１５において、凹部１５３及び弁座部１５０に共通の中心軸線１８を挟んだテーパ面部１６２のテーパ角度θは、当該中心軸線１８を挟んだ弁座面１５１のテーパ角度φよりも、大きく設定されている。

図３，４に示すフラット面部１６３は、テーパ面部１６２の外周側に隣接した円環状の領域であって、テーパ面部１６２の外縁と連続している。フラット面部１６３は、仮想直交面１６５に沿った平坦面状に形成されており、中央面部１６１と略平行とされている。フラット面部１６３は、中心軸線１８に沿った軸方向において中央面部１６１よりも弁座面１５１に近接する位置に形成されている。フラット面部１６３の外縁は、接続面１６８に接続されている。

以上のサック室１５４と連通する各噴孔１５５は、当該サック室１５４に臨む各入口側開口１５６を、テーパ面部１６２及びフラット面部１６３の間の境界１６４と重なる位置に開口させている。各噴孔１５５の中心軸として当該各噴孔１５５の貫通する向きを示す各噴孔軸線１５９は、各入口側開口１５６から出口側（燃料下流側）の各開口１５７へ向かうに従ってノズルボディ１５の外周側に傾斜している。加えて、この噴孔軸線１５９と入口側開口１５６との交点である入口側開口１５６の中心は、境界１６４上に位置している。よって、同一仮想円１９も、境界１６４と重なって位置している。

また図２に示すように、中心軸線１８を挟んで弁座面１５１と同一のテーパ角度φを形成するように、弁座面１５１に沿って凹部１５３側へと延長させた仮想テーパ面１６９を想定する。図３，４の如く、入口側開口１５６は、弁座面１５１を縮径方向に延ばした仮想テーパ面１６９が底面１６０と交差する仮想交差線１６６に、重なるように形成されている。さらに、入口側開口１５６の中心は、仮想交差線１６６に対して底面１６０の外周側にずれて位置している。尚、噴孔１５５の内周壁面１５８のうち、燃料上流側となるフラット面部１６３と連続する壁面部分を、外周側の壁面部分１５８ｂとする。また、噴孔１５５の内周壁面１５８のうち、燃料下流側となるテーパ面部１６２と連続する壁面部分を、中央側の壁面部分１５８ａとする。

以上の構成において、図５のサック室１５４内を底面１６０の中央に向けて流れる燃料は、弁座面１５１の傾斜に沿って、仮想テーパ面１６９と略平行に移動しようとする。そのため、図５にて二点鎖線で示されるように、フラット面部１６３が設けられない形状では、外周側の壁面部分が、中央側の壁面部分の燃料上流側に突き出したようになる。対して、互いに交差した各面部１６２，１６３に跨るようにして各噴孔１５５が開口する第一実施形態では、外周側の壁面部分１５８ｂは、中央側の壁面部分１５８ａに対し、噴孔軸線１５９に沿って低く下げられたような配置となる（図５の二つの黒丸部分を参照）。そのため、燃料下流側となる中央側の壁面部分１５８ａのうちで、底面１６０の中央に流れようとする燃料と直接的に衝突可能な衝突区間１５８ｃが拡大可能となるのである。こうした衝突区間１５８ｃの拡大により実現される燃料の流れの態様を、以下図６〜８に基づいて説明する。尚、図６，７の各（Ｂ）には、第一実施形態との比較のために、一様なテーパ面部１６２ａに入口側開口を設けた形態を示す。

図６に示すように、弁部材４０が弁座面１５１から最も離間する位置まで変位した場合、弁座面１５１及び当接部４１間における燃料通路１７の流路面積が、噴孔１５５（１５５ａ）による流路面積の総和よりも大きくなる。故に、サック室１５４内の燃料の圧力が十分に高くなるため、フラット面部１６３の有無に係らず、サック室１５４内の燃料は、強い流れを維持しつつ、噴孔１５５（１５５ａ）から内燃機関へと噴射される。

以上のフルリフトの状態から、弁座面１５１に近接する方向に弁部材４０が変位し、閉弁直前となった状態が図７である。こうした閉弁直前の状態では、当接部４１及び弁座面１５１間の隙間が微小となり、弁座面１５１及び当接部４１間の燃料通路１７が絞られる。そのため、この燃料通路１７の流路面積は、噴孔１５５（１５５ａ）による流路面積の総和よりも小さくなる。以上によってサック室１５４内に流入する燃料の流れが弱まると、内周壁面１５８の外周側と中央側との間に段差が無い図７（Ｂ）の形態では、燃料の多くは、噴孔１５５ａ内に円滑に流入することができずに、先端面４２及び中央面部１６１間の空間に移動する。そのため、弁部材４０の外表面のうちで入口側開口１５６ａと対向している部分に、大きな渦状の淀みが生じ易くなる。その結果、噴孔１５５ａ内を流れる燃料の流れは、全体に一様であって且つ流速の低いものとなってしまう（図８（Ｂ）参照）。

対して、図７（Ａ）のフラット面部１６３を有する第一実施形態では、中央側の壁面部分１５８ａが燃料の流れに対し衝突区間１５８ｃを突き出させている。そのため、サック室１５４に流入した燃料は、衝突区間１５８ｃ及びその近傍の壁面部分１５８ａに押し付けられた後、内周壁面１５８に沿って噴孔１５５の外部へと流れ出るようになる。よって、閉弁時においても、噴孔１５５の内部に強い燃料の流れが形成され続ける。具体的には、図８（Ａ）に示すように、中央側の壁面部分１５８ａ近傍では、衝突区間１５８ｃ（図７（Ａ）参照）に押し付けられた燃料が、高い流速を維持しながら、噴孔１５５から噴射される。以上によれば、図４に示す噴孔１５５につき出口側開口１５７近傍への燃料の付着が低減可能となる。したがって、耐デポジット性の向上が実現されるのである。

加えて、中央面部１６１とフラット面部１６３との間にテーパ面部１６２が形成された第一実施形態では、底面全体が平坦面状である従来の形態と比較して、弁座面１５１と底面１６０との段差が低減され得る。このように、中心軸線１８に沿った接続面１６８の高さ寸法が低減され得ることによれば、接続面１６８近傍における渦状の乱流を発生し難くすることが可能となる。

さらに第一実施形態では、図７（Ａ）に示すように、外周側の壁面部分１５８ｂ近傍には、燃料が集まり難くされている。これにより、燃料の流速は低くなっている。このように、噴孔１５５内の外周側と中央側との流速差が拡大することによれば、燃料に作用するせん断力を大きくして、噴射された燃料の微粒化を促進させることが可能となる。

また第一実施形態のように、入口側開口１５６の中心を境界１６４上に配置することによれば、入口側開口１５６のうちでフラット面部１６３に形成される部分を大きく確保することができる。これにより、各壁面部分１５８ａ，１５８ｂ間の高低差も大きくなるので、衝突区間１５８ｃを拡大させることが確実に可能となる。以上によれば、噴孔１５５内を流れる燃料の流速を向上させて燃料の付着を低減する効果が、高い確実性をもって発揮されるようになる。

また加えて第一実施形態では、仮想交差線１６６の外周側に入口側開口１５６の中心が位置するように噴孔１５５を配置することで、入口側開口１５６を弁座面１５１に近づけることができる。以上の構成では、弁座面１５１及び当接部４１間を通過したばかりの燃料が、流れの強さを維持しつつ衝突区間１５８に押し付けられることとなる。そのため、噴孔１５５の外部へと流れ出る燃料の強い流れが形成され易くなる。

さらに加えて第一実施形態では、噴孔軸線１５９が外周側に傾斜しているため、噴孔１５５が円筒孔状であっても、入口側開口１５６は、長軸の方向を境界１６４の接線方向と交差（直交）させた略楕円形状となる。こうした入口側開口１５６の長手形状によれば、外周側の壁面部分１５８ｂと中央側の壁面部分１５８ａとの高低差がさらに大きく確保されるので、衝突区間１５８ｃのいっそうの拡大が可能となる。したがって、中央側の壁面部分１５８ａに沿って噴孔１５５の外部へと流れ出る燃料の強い流れが確実に形成されるようになる。

またさらに、噴孔軸線１５９の外周側への傾斜によれば、弁座面１５１の傾斜に沿った燃料の流れ方向に対して、中央側の壁面部分１５８ａは、垂直に近い姿勢にて対向することとなる。以上によれば、中央側の壁面部分１５８ａに燃料がより強く押し付けられるので、噴孔１５５の外部へと流れ出る燃料の強い流れが確実に形成されるようになる。

また第一実施形態では、テーパ面部１６２のテーパ角度θが弁座面１５１のテーパ角度φよりも大きいため、弁座面１５１の傾斜に沿って流れる燃料は、テーパ面部１６２に向かうこととなる。具体的に上述の形態では、仮想テーパ面１６９が、衝突区間１５８ｃと交差している。こうしたサック部１５２の形状によれば、弁座面１５１の傾斜に沿って流れる燃料は、衝突区間１５８ｃにさらに強く押し付けられて、噴孔１５５の外部へと流れ出ようとする強い流れを形成し得る。

ここまで説明したように、噴孔１５５の外部へと向かう強い燃料流れを形成することによれば、噴孔１５５の内部を流れる燃料の流速は、確実に向上する。以上により、出口側開口１５７近傍への燃料の付着がさらに低減されることで、燃料噴射弁１０の耐デポジット性は、いっそう向上可能となる。

尚、第一実施形態において、テーパ面部１６２が特許請求の範囲に記載の「第一面部」に相当し、フラット面部１６３が特許請求の範囲に記載の「第二面部」に相当する。また、中心軸線１８が特許請求の範囲に記載の「変位軸線」に相当し、仮想テーパ面１６９が特許請求の範囲に記載の「仮想延長面」に相当する。

（第二実施形態）
図９，１０に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態においてサック部２５２に設けられた凹部２５３の底面２６０には、第一実施形態と実質同一の中央面部１６１（図５参照）に加えて、第一テーパ面部２６２及び第二テーパ面部２６３が形成されている。

第一テーパ面部２６２は、第一実施形態のテーパ面部１６２（図５参照）に相当し、中央面部１６１の外周側に隣接したテーパ面状の内周面である。一方、第二テーパ面部２６３は、第一テーパ面部２６２の外周側且つ接続面２６８の中央側に隣接した円錐面状の領域である。第二テーパ面部２６３は、第一テーパ面部２６２の外縁及び接続面２６８の内縁と連続している。第二テーパ面部２６３は、中心軸線１８に対して第一テーパ面部２６２とは逆方向に傾斜している。これにより、第二テーパ面部２６３は、先端方向ＡＤ且つ底面２６０の外周側に向かって拡径するテーパ面状に形成されている。この第二テーパ面部２６３につき、接続面１６８から第一テーパ面部２６２に向かって縮径する縮径率は、一定とされている。

以上のサック室２５４と連通する各噴孔２５５は、当該サック室２５４に臨む各入口側開口２５６を、第一テーパ面部２６２及び第二テーパ面部２６３の間の境界２６４と重なる位置に開口させている。こうした各噴孔２５５に規定された各噴孔軸線２５９は、第一実施形態と同様にノズルボディ２１５の外周側に傾斜している。また、各噴孔軸線２５９と入口側開口２５６との交点である当該開口２５６の中心（同一仮想円２１９）は、境界２６４よりも底面２６０の外周側に位置している。加えて入口側開口２５６の中心は、弁座面１５１を延長した仮想テーパ面１６９と底面２６０とが交差する仮想交差線２６６よりも、底面２６０の中央寄りにずれて位置している。故に、仮想テーパ面１６９は、軸方向における衝突区間２５８ｃの中央部分と交差している。

ここまで説明した第二実施形態でも、各テーパ面部２６２，２６３に跨るようにして各噴孔２５５が開口することにより、外周側の壁面部分２５８ｂは、中央側の壁面部分２５８ａに対し、噴孔軸線２５９に沿って低く下げられたような配置となる。故に、中央側の壁面部分２５８ａのうちで、底面２６０の中央に流れようとする燃料と直接的に衝突可能な衝突区間２５８ｃが拡大可能となる。加えて、第一テーパ面部２６２とは逆方向のテーパによって第二テーパ面部２６３が形成されることにより、内周壁面２５８における外周側と内周側との間の高低差は、いっそう大きくなる。よって、衝突区間２５８ｃはさらに拡大されることとなる。

以上によれば、衝突区間２５８ｃに強く押し付けられて噴孔２５５の外部へと流れ出ようとする強い燃料の流れが、第二実施形態においても形成されるようになる。よって、出口側開口近傍への燃料の付着を低減して耐デポジット性を向上させる効果が、第二実施形態においても獲得される。

加えて第二実施形態では、各テーパ面部２６２，２６３の境界２６４が入口側開口２５６よりも中央側となるように各噴孔２５５が形成されている。これにより境界２６４よりも外周側に入口側開口２５６の中心を配置することによれば、入口側開口２５６のうちで第二テーパ面部２６３に形成される部分を大きく確保することができる。そのため、各壁面部分２５８ａ，２５８ｂ間の高低差が確保され、衝突区間２５８ｃを確実に拡大することが可能となる。以上によれば、噴孔２５５内を流れる燃料の流速を向上させて燃料の付着を低減する効果が、高い確実性をもって発揮されるようになる。

さらに第二実施形態では、入口側開口２５６の中心を仮想交差線２６６よりも中央側に位置させることで、仮想テーパ面１６９は、衝突区間２５８ｃの中央部分と交差している。故に、仮想テーパ面１６９に沿って移動する強い燃料の流れが、衝突区間２５８ｃに直接的に衝突し得る。以上によれば、中央側の壁面部分２５８ａに沿って噴孔２５５の外部へと流れ出ようとする強い燃料の流れが確実に形成されるようになる。こうして燃料の付着を低減する効果がいっそう高められることにより、耐デポジット性のさらなる向上が可能となる。

尚、第二実施形態において、第一テーパ面部２６２が特許請求の範囲に記載の「第一面部」に相当し、第二テーパ面部２６３が特許請求の範囲に記載の「第二面部」に相当する。

（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上記実施形態において、入口側開口の中心は、二つの面部が交差する境界上又は境界の外周側に配置されていた。しかし、内周壁面の外周側と中央側との高低差が確保可能であれば、入口側開口の中心は、境界よりも中央側に位置していてもよい。また、複数の噴孔の配置も、上記実施形態のような等間隔の配置に限定されず適宜変更されてよい。

上記実施形態では、円筒孔状の噴孔を各面部に対して傾斜した方向に形成することにより、概ね楕円形状を呈する入口側開口が形成されていた。しかし、噴孔の横断面の形状は、上述のような円形状でなくてもよく、楕円形状であってもよい。さらに、入口側開口の長手方向は、境界の法線方向に沿っていなくてもよい。また、噴孔軸線の外周側への傾きは、燃料噴射弁が取り付けられる内燃機関に応じて適宜変更されてよい。さらに、噴孔軸線は、中心軸線に沿っていてもよく、又は中央側に傾斜していてもよい。

上記実施形態において、各テーパ面部１６２，２６２のテーパ角度θは弁座面１５１のテーパ角度φよりも大きくされていたが、これらのテーパ角度θ，φの大きさの相関は、適宜変更されてよい。また第二実施形態において、中心軸線１８を挟んだ第二テーパ面部２６３のテーパ角度は、例えば第一テーパ面部２６２と同程度に規定されている。こうした第二テーパ面部のテーパ角度についても、他のテーパ角度と同様に適宜変更されてよい。

１０燃料噴射弁、１７燃料通路、１８中心軸線（変位軸線）、４０弁部材、１５０弁座部、１５１弁座面、１５２，２５２サック部、１５３，２５３凹部、１５４，２５４サック室、１５５，２５５噴孔、１５６，２５６入口側開口、１５７出口側開口、１５９，２５９噴孔軸線、１６０，２６０底面、１６１中央面部、１６２テーパ面部（第一面部）、２６２第一テーパ面部（第一面部）、１６３フラット面部（第二面部）、２６３第二テーパ面部（第二面部）、１６４，２６４境界、１６５仮想直交面、１６６，２６６仮想交差線、１６９仮想テーパ面、θ，φ テーパ角度

Claims

燃料下流側に向かって縮径するテーパ面状の弁座面（１５１）により燃料通路（１７）を形成する弁座部（１５０）と、
燃料上流側の前記燃料通路へ向かって開口する凹部（１５３）によりサック室（１５４）を形成し、前記サック室と連通する噴孔（１５５）が前記凹部に開口するサック部（１５２）と、
前記噴孔から内燃機関への燃料噴射を断続するため、所定の変位軸線（１８）に沿った変位により前記弁座面に対して離着座する弁部材（４０）と、を備える燃料噴射弁であって、
前記凹部の底面（１６０）は、
この底面の中央において前記弁座面に着座した前記弁部材と距離を開けて対向する中央面部（１６１）と、
前記中央面部へ向かって縮径するテーパ面状に形成される第一面部（１６２）と、
前記第一面部の外縁と連続し、前記変位軸線と直交する仮想直交面（１６５）に沿う平坦面状に形成される第二面部（１６３）と、を有し、
前記サック室に臨む前記噴孔の入口側開口（１５６）は、前記第一面部及び前記第二面部の間の境界（１６４）と重なる位置に形成されることを特徴とする燃料噴射弁。
燃料下流側に向かって縮径するテーパ面状の弁座面（１５１）により燃料通路（１７）を形成する弁座部と、
燃料上流側の前記燃料通路へ向かって開口する凹部（２５３）によりサック室（２５４）を形成し、前記サック室と連通する噴孔（２５５）が前記凹部に開口するサック部（２５２）と、
前記噴孔から内燃機関への燃料噴射を断続するため、所定の変位軸線（１８）に沿った変位により前記弁座面に対して離着座する弁部材（４０）と、を備える燃料噴射弁であって、
前記凹部の底面（２６０）は、
この底面の中央において前記弁座面に着座した前記弁部材と距離を開けて対向する中央面部（１６１）と、
前記中央面部へ向かって縮径するテーパ面状に形成される第一面部（２６２）と、
前記第一面部の外縁と連続し、前記変位軸線に対して前記第一面部とは逆方向に傾斜することにより前記底面の外周側に向かって拡径するテーパ面状に形成される第二面部（２６３）と、を有し、
前記サック室に臨む前記噴孔の入口側開口（２５６）は、前記第一面部及び前記第二面部の間の境界（２６４）と重なる位置に形成されることを特徴とする燃料噴射弁。
前記入口側開口の中心は、前記境界上又は前記境界よりも外周側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射弁。
前記入口側開口は、前記境界の接線方向と交差するように長手方向を規定された長手形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
前記入口側開口の中心は、前記弁座面を縮径方向に延長した仮想延長面（１６９）と前記底面とが交差する仮想交差線（１６６）の外周側に位置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
前記入口側開口の中心は、前記弁座面を縮径方向に延長した仮想延長面（１６９）と前記底面とが交差する仮想交差線（２６６）よりも、前記底面の中央寄りに位置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
前記噴孔の中心軸として当該噴孔の貫通する向きを示す噴孔軸線（１５９，２５９）は、前記入口側開口から出口側開口（１５７）に向かうに従って外周側に傾斜することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
前記第一面部のテーパ角度（θ）は、前記弁座面のテーパ角度（φ）よりも大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。