JP2015227656A - 燃料噴射装置用ノズルプレート - Google Patents

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Abstract

【課題】均質な燃料噴霧を可能にする。
【解決手段】ノズルプレート３のノズル孔６は、スワール室１３とスワール室１３に開口する第１及び第２の燃料案内溝１８，２０を介して燃料噴射装置１の燃料噴射口５に接続される。スワール室１３は、楕円形状凹所であり、中央にノズル孔６が形成され、楕円形状凹所の長軸２２の一端側に第１の燃料案内溝１８が開口し、楕円形状凹所の長軸２２の他端側に第２の燃料案内溝２０が開口している。第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、スワール室１３に流入する燃料が同じ量となるように形成されている。第１及び第２の燃料案内溝１８，２０からスワール室１３に流入した同じ量の燃料がスワール室１３内で同一方向に旋回させられながらノズル孔６に同時に導かれるため、ノズル孔６から燃料が噴射されることによって生じる噴霧のばらつきが抑えられ、均質な噴霧が可能になる。
【選択図】図２

Description

この発明は、燃料噴射装置の燃料噴射口に取り付けられ、燃料噴射口から流出した燃料を微粒化して噴射する燃料噴射装置用ノズルプレート（以下、適宜ノズルプレートと略称する）に関するものである。
自動車等の内燃機関（以下、「エンジン」と略称する）は、燃料噴射装置から噴射された燃料と吸気管を介して導入された空気とを混合して可燃混合気を形成し、この可燃混合気をシリンダ内で燃焼させるようになっている。このようなエンジンは、燃料噴射装置から噴射された燃料と空気との混合状態がエンジンの性能に大きな影響を及ぼすことが知られており、特に、燃料噴射装置から噴射された燃料の微粒化がエンジンの性能を左右する重要な要素となることが知られている。
このような燃料噴射装置は、噴霧中の燃料の微粒化を図るため、バルブボディの燃料噴射口にノズルプレートを取り付けて、このノズルプレートに形成した複数の微小なノズル孔から燃料を噴射するようになっている。
図１５は、このような従来のノズルプレート１００を示すものである。この図１５に示すノズルプレート１００は、第１ノズルプレート１０１と第２ノズルプレート１０２とが積層されてなる積層構造体である。そして、図１５及び図１６に示すように、第１ノズルプレート１０１は、表裏に貫通する第１ノズル孔１０３Ａ，１０３ＢがＹ軸に沿って延びる中心線１０４上の位置で且つＸ軸に沿って延びる中心線１０５に対して線対称の位置に一対形成されている。また、図１５及び図１７に示すように、第２ノズルプレート１０２は、第２ノズル孔１０６Ａ，１０６ＢがＸ軸方向に沿って延びる中心線１０５上の位置で且つＹ軸に沿って延びる中心線１０４に対して線対称の位置に一対形成され、これら一対の第２ノズル孔１０６Ａ，１０６Ｂが第１ノズルプレート１０１に突き当てられる面（表面）１０７側に形成された一対の湾曲溝１０８Ａ，１０８Ｂ（第１湾曲溝１０８Ａと第２湾曲溝１０８Ｂ）を介して第１ノズル孔１０３Ａ，１０３Ｂに連通するようになっている。また、第２ノズルプレート１０２は、一対の湾曲溝１０８Ａ，１０８Ｂが中心線１０４に沿って延びる連通溝１１０によって連通されている。
図１５に示した従来のノズルプレート１００は、バルブボディの燃料噴射口から噴射された燃料を第１ノズル孔１０３Ａ，１０３Ｂから湾曲溝１０８Ａ，１０８Ｂ内に導き入れ、湾曲溝１０８Ａ，１０８Ｂに流入した燃料を湾曲溝１０８Ａ，１０８ｂによって旋回運動させながら第２ノズル孔１０６Ａ，１０６Ｂから外部に流出させ、燃料霧化の質の改善を図っている（特許文献１参照）。
特表平１０−５０７２４０号公報
しかしながら、図１５に示すように、従来のノズルプレート１００は、第１ノズル孔１０３Ａ，１０３Ｂと第２ノズル孔１０６Ａ（１０６Ｂ）とを連通する第１湾曲溝１０８Ａと第２湾曲溝１０８Ｂの長さが異なるため、第１ノズル孔１０３Ａから第１湾曲溝１０８Ａを通過して第２ノズル孔１０６Ａ（１０６Ｂ）に到達する燃料の流量と第１ノズル孔１０３Ｂから第２湾曲溝１０８Ｂを通過して第２ノズル孔１０６Ａ（１０６Ｂ）に到達する燃料の流量に差が生じ、第２ノズル孔１０６Ａ（１０６Ｂ）から燃料が噴射されることによって生じる噴霧にばらつき（噴霧中の燃料微粒子の粒径のばらつき及び燃料微粒子の濃度のばらつき）が生じるという問題を有していた。
そこで、本発明は、均質な燃料噴霧を可能にするノズルプレートの提供を目的とする。
本発明は、燃料噴射装置１の燃料噴射口５に対向して配置され、前記燃料噴射口５から噴射された燃料を通過させる複数のノズル孔６が形成された燃料噴射装置用ノズルプレート３に関するものである。この発明において、前記ノズル孔６は、スワール室１３及びこのスワール室１３に開口する第１の燃料案内溝１８と第２の燃料案内溝２０を介して前記燃料噴射口５に接続されている。また、前記スワール室１３は、前記燃料噴射口５に対向する面側に形成された楕円形状凹所であり、中央に前記ノズル孔６が形成され、前記楕円形状凹所の長軸２２の一端側に前記第１の燃料案内溝１８が開口し、前記楕円形状凹所の前記長軸２２の他端側に前記第２の燃料案内溝２０が開口している。また、前記第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、前記燃料噴射口５から前記スワール室１３に流入する燃料が同じ量となるように形成されている。また、前記第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部１８ａと前記第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部２０ａは、前記スワール室１３の中心に対して２回対称となるように形成されている。そして、本発明の燃料噴射装置用ノズルプレート３は、前記第１及び第２の燃料案内溝１８，２０から前記スワール室１３に流入した同じ量の燃料が前記スワール室１３内で同一方向に旋回させられながら前記ノズル孔６に導かれるようになっている。
また、本発明は、燃料噴射装置１の燃料噴射口５に対向して配置され、前記燃料噴射口５から噴射された燃料を通過させる複数のノズル孔６が形成された燃料噴射装置用ノズルプレート３に関するものである。この発明において、前記ノズル孔６は、スワール室１３及びこのスワール室１３に開口する第１の燃料案内溝１８と第２の燃料案内溝２０を介して前記燃料噴射口５に接続されている。また、前記スワール室１３は、前記燃料噴射口５に対向する面側を平面視した場合に、楕円形状凹所を長軸２２を境にして第１半楕円形状凹所４３と第２半楕円形状凹所４４とに２分し、且つ、前記第１半楕円形状凹所４３と前記第２半楕円形状凹所４４とを前記長軸２２に沿ってずらすことによって形作られる形状になっており、前記長軸２２の一端側に位置する前記第１半楕円形状凹所４３と前記第２半楕円形状凹所４４のずれ部分に前記第１の燃料案内溝１８が開口し、前記長軸２２の他端側に位置する前記第１半楕円形状凹所４３と前記第２半楕円形状凹所４４のずれ部分に前記第２の燃料案内溝２０が開口している。また、前記第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、前記燃料噴射口５から前記スワール室１３に流入する燃料が同じ量となるように形成されている。また、前記第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部１８ａと前記第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部２０ａは、前記スワール室１３の中心に対して２回対称となるように形成されている。そして、本発明の燃料噴射装置用ノズルプレート３は、前記第１及び第２の燃料案内溝１８，２０から前記スワール室１３に流入した同じ量の燃料が前記スワール室１３内で同一方向に旋回させられながら前記ノズル孔６に導かれるようになっている。
また、本発明は、燃料噴射装置１の燃料噴射口５に対向して配置され、前記燃料噴射口５から噴射された燃料を通過させる複数のノズル孔６が形成された燃料噴射装置用ノズルプレート３に関するものである。この発明において、前記ノズル孔６は、スワール室１３及びこのスワール室１３に開口する第１の燃料案内溝１８と第２の燃料案内溝２０を介して前記燃料噴射口５に接続されている。また、前記スワール室１３は、前記燃料噴射口５に対向する面側に形成された楕円形状凹所であり、中央６０に前記ノズル孔６が形成され、前記楕円形状凹所の短軸６３の一端側に前記第１の燃料案内溝１８が開口し、前記楕円形状凹所の前記短軸６３の他端側に前記第２の燃料案内溝２０が開口している。また、前記第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、前記燃料噴射口５から前記スワール室１３に流入する燃料が同じ量となるように形成されている。また、前記第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部６５ａと前記第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部６５ａは、前記スワール室１３の中央６０に対して２回対称となるように形成されている。そして、前記第１及び第２の燃料案内溝１８，２０から前記スワール室１３に流入した同じ量の燃料は前記スワール室１３内で同一方向に旋回させられながら前記ノズル孔６に導かれるようになっている。
また、本発明は、燃料噴射装置１の燃料噴射口５に対向して配置され、前記燃料噴射口５から噴射された燃料を通過させる複数のノズル孔６が形成された燃料噴射装置用ノズルプレート３に関するものである。この発明において、前記ノズル孔６は、スワール室１３及びこのスワール室１３に開口する第１の燃料案内溝１８と第２の燃料案内溝２０を介して前記燃料噴射口５に接続されている。また、前記スワール室１３は、前記燃料噴射口５に対向する面側に形成された第１楕円形状凹所６１と前記第１楕円形状凹所６１と同一の大きさの第２楕円形状凹所６２とを組み合わせて形作られ、前記第２楕円形状凹所６２の短軸６３が前記第１楕円形状凹所６１の短軸６３の延長線上に配置され、且つ、前記第２楕円形状凹所６２の中心６２ａが前記第１楕円形状凹所６１の中心６１ａから所定寸法（ε）だけ離して配置され、前記第１楕円形状凹所６１と前記第２楕円形状凹所６２が部分的に重なり合い、前記第１楕円形状凹所６１の短軸６３の端部側で且つ前記第２楕円形状凹所６２と重なり合わない前記第１楕円形状凹所６１の短軸６３の端部側に前記第１の燃料案内溝１８が開口し、前記第２楕円形状凹所６２の短軸６３の端部側で且つ前記第１楕円形状凹所６１と重なり合わない前記第２楕円形状凹所６２の短軸６３の端部側に前記第２の燃料案内溝２０が開口し、中央６０に前記ノズル孔６が形成されている。また、前記第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、前記燃料噴射口５から前記スワール室１３に流入する燃料が同じ量となるように形成されている。また、前記第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部６５ａと前記第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部６５ａは、前記スワール室１３の中央６０に対して２回対称となるように形成されている。そして、前記第１及び第２の燃料案内溝１８，２０から前記スワール室１３に流入した同じ量の燃料は前記スワール室１３内で同一方向に旋回させられながら前記ノズル孔６に導かれるようになっている。
本発明によれば、スワール室に対して２回対称となるように形成された第１及び第２の燃料案内溝のスワール室側接続部からスワール室内に同じ量の燃料が流入し、そのスワール室に流入した同じ量の燃料がスワール室内で同一方向に旋回させられながらノズル孔に導かれるため、ノズル孔から燃料が噴射されることによって生じる噴霧のばらつきが抑えられ、均質な噴霧が可能になる。
本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置用ノズルプレートが取り付けられた燃料噴射装置の使用状態を模式的に示す図である。 本発明の第１実施形態に係るノズルプレートを示す図である。図２（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図２（ｂ）が図２（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図であり、図２（ｃ）がノズルプレートの背面図であり、図２（ｄ）が図２（ｃ）の一部拡大図である。 図３（ａ）が本発明の第１実施形態に係るノズルプレートのスワール室の詳細図であり、図３（ｂ）スワール室の変形例１を示す詳細図であり、図３（ｃ）がスワール室の変形例２を示す詳細図である。 本発明の第１実施形態に係るノズルプレートの射出成形用金型の断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例１に係るノズルプレートを示す図である。図５（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図５（ｂ）が図５（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図であり、図５（ｃ）がノズルプレートの背面図である。 本発明の第１実施形態の変形例１に係るノズルプレートの射出成形用金型の断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例２に係るノズルプレートを示す図である。図７（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図７（ｂ）が図７（ａ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図であり、図７（ｃ）がノズルプレートの背面図である。 本発明の第２実施形態に係るノズルプレートを示す図である。図８（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図８（ｂ）が図８（ａ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図であり、図８（ｃ）がノズルプレートの背面図であり、図８（ｄ）が図８（ｃ）の一部拡大図である。 本発明の第２実施形態の変形例に係るノズルプレートを示す図である。図９（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図９（ｂ）が図９（ａ）のＡ５−Ａ５線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図であり、図９（ｃ）がノズルプレートの背面図である。 本発明の第３実施形態に係るノズルプレートを示す図である。図１０（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図１０（ｂ）が図１０（ａ）のＡ６−Ａ６線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図であり、図１０（ｃ）がノズルプレートの背面図であり、図１０（ｄ）が図１０（ｃ）の一部拡大図である。 本発明の第４実施形態に係るノズルプレートを示す図である。図１１（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図１１（ｂ）が図１１（ａ）のＡ７−Ａ７線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図であり、図１１（ｃ）がノズルプレートの背面図である。 図１１（ｃ）に示したノズルプレートの一部拡大図である。 本発明の第４実施形態の変形例１に係るノズルプレートを示す図である。図１３（ａ）がノズルプレートの背面図であり、図１３（ｂ）が図１３（ａ）の一部拡大図である。 本発明の第４実施形態の変形例２に係るノズルプレートを示す図である。図１４（ａ）がノズルプレートの背面図であり、図１４（ｂ）が図１４（ａ）の一部拡大図である。 従来のノズルプレートを示す図である。図１５（ａ）がノズルプレートの正面図であり、図１５（ｂ）が図１５（ａ）のＡ８−Ａ８線に沿って切断して示すノズルプレートの断面図である。 従来のノズルプレートを構成する第１ノズルプレートを示す図である。図１６（ａ）が第１ノズルプレートの正面図であり、図１６（ｂ）が図１６（ａ）のＡ９−Ａ９線に沿って切断して示す第１ノズルプレートの断面図である。 従来のノズルプレートを構成する第２ノズルプレートを示す図である。図１７（ａ）が第２ノズルプレートの正面図であり、図１７（ｂ）が図１７（ａ）のＡ１０−Ａ１０線に沿って切断して示す第２ノズルプレートの断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るノズルプレートが取り付けられた燃料噴射装置１の使用状態を模式的に示す図である。この図１に示すように、ポート噴射方式の燃料噴射装置１は、エンジンの吸気管２の途中に設置され、燃料を吸気管２内に噴射して、吸気管２内に導入された空気と燃料とを混合し、可燃混合気を生じさせるようになっている。
図２は、本発明の第１実施形態に係るノズルプレート３を示す図である。なお、図２（ａ）がノズルプレート３の正面図であり、図２（ｂ）が図２（ａ）のＡ１−Ａ１線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図であり、図２（ｃ）がノズルプレート３の背面図であり、図２（ｄ）が図２（ｃ）のノズルプレートの一部拡大図である。
図２に示すように、ノズルプレート３は、燃料噴射装置１のバルブボディ４の先端に取り付けられ、バルブボディ４の燃料噴射口５から噴射された燃料を複数（本実施形態においては４箇所）のノズル孔６から吸気管２側へ噴霧するようになっている。このノズルプレート３は、円筒状嵌合部７とこの円筒状嵌合部７の一端側に一体に形成されたプレート本体部８とからなる合成樹脂材料（例えば、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＥＳ、ＰＥＩ、ＬＣＰ）製の有底筒状体である。そして、このノズルプレート３は、円筒状嵌合部７がバルブボディ４の先端側外周に隙間無く嵌合され、プレート本体部８の内面１０がバルブボディ４の先端面１１に当接させられた状態で、バルブボディ４に固定される。
プレート本体部８は、円板形状に形作られ、中心軸１２の周りに等間隔で複数（４箇所）のノズル孔６が形成されている。このノズル孔６は、プレート本体部８の燃料噴射口５に対向する面（内面）１０側に形成されたスワール室１３の底面１４に一端が開口し、プレート本体部８の外面１５（内面１０に対して反対側に位置する面）側に形成された噴霧ガイドとしての有底状の凹み１６の底面１７に他端が開口するように形成されている。また、ノズル孔６は、スワール室１３の底面１４の中央に形成されると共に凹み１６の底面１７の中央に形成されている。そして、ノズル孔６は、スワール室１３、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０、及び共通燃料案内溝２１を介してバルブボディ４の燃料噴射口５に接続されている。そのため、燃料噴射口５から噴射された燃料は、共通燃料案内溝２１、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０、及びスワール室１３を介してノズル孔６に導かれるようになっている。
スワール室１３は、図３（ａ）に詳細を示すように、内面１０から一定の深さで窪んだ楕円形状凹所（平面視した形状が楕円形状の窪み）であり、中央にノズル孔６が形成され、ノズル孔６の中心を通る長軸２２の一端側に第１の燃料案内溝１８が開口し、長軸２２の他端側に第２の燃料案内溝２０が開口している。そして、スワール室１３は、長軸２２をＸ−Ｙ座標面のＹ軸と仮定し、ノズル孔６の中心６ａを通り且つ長軸２２に直交する中心線（短軸）２３をＸ−Ｙ座標面のＸ軸と仮定すると、ノズル孔６の周囲の空間がＹ軸から右回り方向（燃料の流動方向）でＸ軸に向かうにしたがって狭められている。
スワール室１３及びノズル孔６は、Ｘ軸と平行でプレート本体部８の中心を通る中心線２４上に一対位置し、Ｙ軸と平行でプレート本体部８の中心を通る中心線２５上に一対位置している。そして、スワール室１３及びノズル孔６の中心６ａは、プレート本体部８の中心と同心の仮想円上に９０°間隔で位置している。このようなスワール室１３及びノズル孔６に対し、共通燃料案内溝２１は、直交する中心線２４，２５の中間位置をノズルプレート本体部８の中心部から径方向外方へ向かって延びている。なお、４本の共通燃料案内溝２１の交差部は、燃料噴射口５から噴射された燃料を一時的に貯留する燃料溜まり部になっている。
第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部１８ａと第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部２０ａは、スワール室１３の中心（６ａ）に対して２回対称となるように形成され、長軸２２に直交する向きでスワール室１３に開口している。そして、スワール室側接続部１８ａ，２０ａの側壁の一方は、スワール室１３の内壁面１３ａの長軸２２上の位置から接線方向に延び、スワール室１３の内壁面１３ａに滑らかに接続されている。
第１の燃料案内溝１８は、隣り合う共通燃料案内溝２１，２１の一方から分岐している。また、第２の燃料案内溝２０は、隣り合う共通燃料案内溝２１，２１の他方から分岐している。そして、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、スワール室１３の深さと同一溝深さでスワール室１３に接続される第１燃料案内溝部１８ｂ，２０ｂと、第１燃料案内溝部１８ｂ，２０ｂよりも溝深さが深く形成されて共通燃料案内溝２１から第１燃料案内溝部１８ｂ，２０ｂに向けて燃料を案内する第２燃料案内溝部１８ｃ，２０ｃと、第２燃料案内溝部１８ｃ，２０ｃと第１燃料案内溝部１８ｂ，２０ｂとを溝深さを漸減させながら接続する接続溝部１８ｄ，２０ｄと、を有している。なお、４箇所の共通燃料案内溝２１は、溝長さが同一である。
また、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、同一の溝幅で形成されており、共通燃料案内溝２１からスワール室１３までの長さが異なる。そのため、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、同じ量の燃料を共通燃料案内溝２１からスワール室１３に案内できるように、第１燃料案内溝部１８ｂ，２０ｂと第２燃料案内溝部１８ｃ，２０ｃの長さが工夫されている。すなわち、第２の燃料案内溝２０の長さが第１の燃料案内溝１８よりも長い場合には、第２の燃料案内溝２０における第１燃料案内溝部２０ｂの長さを第１の燃料案内溝１８における第１燃料案内溝部１８ｂの長さよりも短くし、第２の燃料案内溝２０における第２燃料案内溝部２０ｃの長さを第１の燃料案内溝１８における第２燃料案内溝部１８ｃの長さよりも長くして、第２の燃料案内溝２０を第１の燃料案内溝１８よりも燃料が流れやすくする。これによって、スワール室１３には、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０のそれぞれを流れる燃料が同じ量だけ到達する。そして、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０のスワール室側接続部１８ａ，２０ａからスワール室１３に流入した同じ量の燃料は、スワール室１３内で同一方向に旋回させられながらノズル孔６に同時に導かれる。
プレート本体部８の外面１５側に形成された有底状の凹み１６は、ノズル孔６よりも僅かに大径の円筒状内面２６（噴霧ガイド）を有し、ノズル孔６から燃料が噴射されることにより生じる噴霧の広がりを円筒状内面２６で抑え、噴霧の噴射方向を円筒状内面２６で制御する。その結果、有底状の凹み１６から流出する噴霧は、吸気管２の内壁面等への燃料微粒子の付着が減少し、燃料の利用効率が向上する。
プレート本体部８の外面１５側で且つ複数のノズル孔６で囲まれる部分には、円錐台形状のゲート座２７が突出形成され、ゲート座２７の中央に射出成形用のゲート２８の切り離し痕２８ａが形成されている。なお、ノズルプレート３のノズル孔６及びノズル孔６の周辺部を高精度に射出成形するためには、ゲート座２７の中心及びゲート２８の切り離し痕２８ａの中心がプレート本体部８の中心に配置されることが好ましい。
また、プレート本体部８の外面１５側で且つプレート本体部８の径方向外方端側には、補強用突起３０が隣合うノズル孔６，６間に位置するように突出形成され、隣合う補強用突起３０，３０間に形成される通気溝３１がノズル孔６の径方向外方側に位置している。この補強用突起３０は、ゲート座２７と同じ高さだけプレート本体部８の外面１５から突出し、ゲート座２７と共にプレート本体部８を補強する。また、隣り合う補強用突起３０，３０間に形成される通気溝３１は、ノズル孔６及び有底状の凹み（噴霧ガイド）１６を通過して噴射される噴霧がプレート本体部８の周囲の空気を効率的に巻き込むことを可能にする。
図４は、本実施形態に係るノズルプレート３を射出成形するための金型構造を示す図である。この図４に示す金型３２は、第１金型３３と第２金型３４の間にキャビティ３５が形成され、ノズル孔６を形成するためのノズル孔形成ピン３６がキャビティ３５内に突出している。ノズル孔形成ピン３６は、先端が第１金型３３のキャビティ内面３７に突き当てられている。第１金型３３のノズル孔形成ピン３６が突き当てられる箇所は、有底状の凹み１６を形作るための凸部３８である。キャビティ３５は、プレート本体部８を形作る第１キャビティ部分４０と、円筒状嵌合部７を形作る第２キャビティ部分４１とからなっている。そして、第１キャビティ部分４０の中心には、溶融樹脂をキャビティ３５内に射出するゲート２８が開口している。ゲート２８の開口部の中心は、キャビティ３５の中心軸４２上に位置しており、複数のノズル孔６の中心（ノズル孔形成ピン３６の中心）から等距離に位置している（図２（ａ）〜（ｂ）参照）。
このような金型３２は、ゲート２８から溶融樹脂がキャビティ３５内に射出されると、溶融樹脂がキャビティ３５内を放射状に流動し、第１キャビティ部分４０で且つ複数のノズル孔６が形作られる部分（複数のノズル孔形成ピン３６を取り囲むキャビティ部分）に同時に溶融樹脂が到達し、溶融樹脂が複数のノズル孔形成ピン３６を取り囲むキャビティ部分に充填された後、溶融樹脂が第１キャビティ部分４０の径方向外方端へ向かって同心円状に均等に流動し、その後に溶融樹脂が第２キャビティ部分４１に充填される。しかも、本実施形態の金型３２は、ノズル孔６を形作るキャビティ部分がゲート２８の近くに位置しており、射出圧及び保圧がノズル孔６を形作るキャビティ部分に均等に且つ確実に加えられるため、ノズル孔６及びその周辺の形状を高精度に形作ることができる。また、本実施形態の金型３２でノズルプレート３を射出成形することにより、ノズルプレート３を切削加工する場合と比較し、ノズルプレート３の生産効率を向上させることができ、ノズルプレート３の低廉化を図ることができる。なお、射出成形後のノズルプレート３は、プレート本体部８の中心（各ノズル孔６の中心から等距離の位置）で且つゲート座２７の中心にゲート２８の切り離し痕（ゲート痕）２８ａが形成される。
以上のような構成の本実施形態に係るノズルプレート３は、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０のスワール室側接続部１８ａ，２０ａからスワール室１３に流入した同じ量の燃料がスワール室１３内で同一方向に旋回させられながらノズル孔６に同時に導かれるため、ノズル孔６から燃料が噴射されることによって生じる噴霧のばらつき（噴霧中の燃料微粒子の粒径のばらつき及び燃料微粒子の濃度のばらつき）が抑えられ、均質で微細な噴霧を可能にする。
また、本実施形態に係るノズルプレート３は、第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部１８ａからスワール室１３に流入して旋回させられる燃料と第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部２０ａからスワール室１３に流入して旋回させられる燃料とが作用し合い、燃料の旋回力が増すようになっている。また、本実施形態に係るノズルプレート３は、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０のスワール室側接続部１８ａ，２０ａからスワール室１３に流入した燃料が流動方向下流側へ向かうにしたがってノズル孔６に流出し、スワール室１３内を旋回させられながら流動する燃料の流量が漸減することになるが、スワール室１３におけるノズル孔６の周囲の空間がＹ軸からＸ軸に向かうにしたがって（燃料の流動方向下流側へ向かうにしたがって）狭められているため、スワール室１３内を旋回させられながら流動する燃料の速度低下を抑えることができる。その結果、本実施形態に係るノズルプレート３は、ノズル孔６から燃料が噴射されることにより生じる噴霧中の燃料微粒子の微細化が促進される。
また、本実施形態に係るノズルプレート３は、ノズル孔６から燃料が噴射されることにより生じる均質で微細な噴霧の広がりがプレート本体部８の外面１５側に形成された有底状の凹み１６の円筒状内面２６（噴霧ガイド）によって抑えられ、噴霧の噴射方向が有底状の凹み１６の円筒状内面２６によって制御されるため、吸気管２の内壁面等への燃料微粒子の付着が減少し、燃料の利用効率が向上する。
（スワール室の変形例１）
図３（ｂ）は、スワール室１３の変形例１を示す図であり、スワール室１３の平面形状を示す図である。
この図３（ｂ）に示すように、本変形例に係るスワール室１３は、プレート本体部８の燃料噴射口５に対向する面（内面１０）側を平面視した場合に、楕円形状凹所を長軸２２を境にして第１半楕円形状凹所４３と第２半楕円形状凹所４４とに２分し、且つ、第１半楕円形状凹所４３と第２半楕円形状凹所４４とを長軸２２に沿ってずらすことによって形作られる形状になっている。長軸２２の一端側に位置する第１半楕円形状凹所４３と第２半楕円形状凹所４４のずれ部分には、第２の燃料案内溝２０が開口している。また、長軸２２の他端側に位置する第１半楕円形状凹所４３と第２半楕円形状凹所４４のずれ部分には、第１の燃料案内溝１８が開口している。そして、第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部１８ａと第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部２０ａは、スワール室１３の中心（６ａ）に対して２回対称となるように形成されており、Ｙ軸に直交するようにスワール室１３に開口し、一対の側壁のうちの一方がスワール室１３の内壁面１３ａの接線方向へ延びている。
スワール室１３の中央には、ノズル孔６が形成されている。そして、スワール室１３は、長軸２２をＸ−Ｙ座標面のＹ軸と仮定し、ノズル孔６の中心６ａを通り且つ長軸２２に直交する中心線２３をＸ−Ｙ座標面のＸ軸と仮定すると、ノズル孔６の周囲の空間が燃料の流動方向（右回り方向）に沿ってＹ軸からＸ軸を超えた部分に向かうにしたがって狭められている。このように、本変形例に係るスワール室１３におけるノズル孔６の周囲の空間は、燃料の流動方向に沿って狭められる範囲が図３（ａ）で示したスワール室１３よりも広くなっている。したがって、本変形例に係るスワール室１３は、スワール室１３内を旋回させられながら流動する燃料の速度低下を図３（ａ）で示したスワール室１３よりも一層効果的に抑えることが可能になる。
（スワール室の変形例２）
図３（ｃ）は、スワール室１３の変形例２を示す図であり、スワール室１３の平面形状を示す図である。
この図３（ｃ）に示すように、本変形例に係るスワール室１３は、プレート本体部８の燃料噴射口５に対向する面（内面１０）側を平面視した場合に、図３（ａ）に示したスワール室（楕円形状凹所）１３の一部が楕円形状凹所（１３）の短軸を長軸とする小楕円形状凹所４５の一部で形作られている。すなわち、図３（ｃ）において、プレート本体部８の内面１０をＸ−Ｙ座標面と仮定し、ノズル孔６の中心６ａを通る楕円形状凹所（１３）の短軸をＸ軸とし、ノズル孔６の中心６ａを通る楕円形状凹所（１３）の長軸をＹ軸とすると、第１象限と第３象限が楕円形状凹所（１３）で形作られ、主に第２象限と第４象限が小楕円形状凹所４５で形作られている。そして、スワール室１３の中心で且つＸ軸とＹ軸の交点には、ノズル孔６の中心６ａが位置している。また、スワール室１３のうちのＹ軸方向の一端側には第２の燃料案内溝２０が開口し、スワール室１３のうちのＹ軸方向の他端側には第１の燃料案内溝１８が開口している。そして、第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部１８ａと第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部２０ａは、スワール室１３の中心に対して２回対称となるように形成されており、Ｙ軸に直交するようにスワール室１３に開口し、一対の側壁のうちの一方がスワール室１３の内壁面１３ａの接線方向へ延びている。
また、この図３（ｃ）に示すスワール室１３は、ノズル孔６の周囲の空間が燃料の流動方向（右回り方向）に沿って＋Ｙ軸から−Ｙ軸の近傍に向かうにしたがって狭められている。このように本変形例に係るスワール室１３におけるノズル孔６の周囲の空間は、燃料の流動方向に沿って狭められる範囲が図３（ａ）及び図３（ｂ）で示したスワール室１３よりも広くなっている。したがって、本変形例に係るスワール室１３は、スワール室１３内を旋回させられながら流動する燃料の速度低下を図３（ａ）及び図３（ｂ）で示したスワール室１３よりも一層効果的に抑えることが可能になる。
（ノズルプレートの変形例１）
図５は、本変形例に係るノズルプレート３を示す図である。なお、図５（ａ）がノズルプレート３の平面図であり、図５（ｂ）が図５（ａ）のＡ２−Ａ２線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図であり、図５（ｃ）がノズルプレート３の裏面図である。
図５に示すように、本変形例に係るノズルプレート３は、第１実施形態に係るノズルプレート３の円筒状嵌合部７を省略した形状であり、第１実施形態に係るノズルプレート３のプレート本体部８に対応する部分のみからなっており、４箇所の補強用突起３０が無い点を除き、他の構成が第１実施形態に係るノズルプレート３と同様である。すなわち、本変形例に係るノズルプレート３は、ノズル孔６、スワール室１３、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０、共通燃料案内溝２１、有底状の凹み１６（噴霧ガイドとしての円筒状内面２６）、及びゲート座２７の構成が第１実施形態に係るノズルプレート３と同様である。また、本変形例に係るノズルプレート３は、第１実施形態に係るノズルプレート３と同様に、プレート本体部８の内面１０がバルブボディ４の先端面１１に当接させられた状態で、バルブボディ４に固定される。このような本変形例に係るノズルプレート３は、第１実施形態に係るノズルプレート３と同様の効果を得ることができる。
図６は、本変形例に係るノズルプレート３を射出成形するための金型構造を示す図である。この図６に示す金型３２は、第１金型３３と第２金型３４の間にキャビティ３５が形成され、ノズル孔６を形成するためのノズル孔形成ピン３６がキャビティ３５内に突出している。ノズル孔形成ピン３６は、先端が第１金型３３のキャビティ内面３７に突き当てられている。第１金型３３のノズル孔形成ピン３６が突き当てられる箇所は、有底状の凹み１６を形作るための凸部３８である。キャビティ３５は、第１実施形態に係る金型３２のキャビティ３５における第２キャビティ部分４１を省略した形状になっており、第１実施形態に係る金型３２のキャビティ３５における第１キャビティ部分４０にほぼ対応する。そして、キャビティ３５の中心には、溶融樹脂をキャビティ３５内に射出するゲート２８が開口している。ゲート２８の開口部の中心は、キャビティ３５の中心軸４２上に位置しており、複数のノズル孔６の中心（ノズル孔形成ピン３６の中心）から等距離に位置している（図５（ａ）〜（ｂ）参照）。
このような金型３２は、ゲート２８から溶融樹脂がキャビティ３５内に射出されると、溶融樹脂がキャビティ３５内を放射状に流動し、キャビティ３５内の複数のノズル孔６が形作られる部分（複数のノズル孔形成ピン３６を取り囲むキャビティ部分）に同時に溶融樹脂が到達し、溶融樹脂が複数のノズル孔形成ピン３６を取り囲むキャビティ部分に充填された後、溶融樹脂がキャビティ３５の径方向外方端へ向かって同心円状に均等に流動し、溶融樹脂がキャビティ３５の全体に充填される。しかも、本実施形態の金型３２は、ノズル孔６が形成される薄板状の部分（有底状の凹み１６の底面１７とスワール室１３の底面１４との間の部分）に、射出圧及び保圧が均等に且つ確実に加えられるため、ノズル孔６及びその周辺の形状を高精度に形作ることができる。また、本実施形態の金型３２でノズルプレート３を射出成形することにより、ノズルプレート３を切削加工する場合と比較し、ノズルプレート３の生産効率を向上させることができ、ノズルプレート３の低廉化を図ることができる。なお、射出成形後のノズルプレート３は、ゲート座２７の中心（各ノズル孔６の中心から等距離の位置）にゲート２８の切り離し痕（ゲート痕）２８ａが形成される。
（ノズルプレートの変形例２）
図７は、第１実施形態に係るノズルプレート３の変形例２を示す図であり、図２に対応する図である。なお、図７（ａ）がノズルプレート３の正面図であり、図７（ｂ）が図７（ａ）のＡ３−Ａ３線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図であり、図７（ｃ）がノズルプレート３の裏面図である。
図７に示すように、本変形例に係るノズルプレート３は、ノズル孔６、有底状の凹み１６（噴霧ガイドとしての円筒状内面２６）、及びスワール室１３がプレート本体部８の中心の周りに等間隔で６箇所形成され、共通燃料案内溝２１が隣合うノズル孔６，６の中間位置に配置されるように６箇所形成された点を除き、他の構造が第１実施形態に係るノズルプレート３と同様である。このような本変形例に係るノズルプレート３は、第１実施形態に係るノズルプレート３と同様の効果を得ることができる。
［第２実施形態］
図８は、第２実施形態に係るノズルプレート３を示す図である。なお、図８（ａ）がノズルプレート３の正面図であり、図８（ｂ）が図８（ａ）のＡ４−Ａ４線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図であり、図８（ｃ）がノズルプレート３の裏面図である。
本実施形態に係るノズルプレート３は、円筒状嵌合部７と、この円筒状嵌合部７の一端側に一体に形成されたプレート本体部８と、からなる合成樹脂材料製の有底筒状体である点において、第１実施形態に係るノズルプレート３と共通する。ただし、本実施形態に係るノズルプレート３は、プレート本体部８の肉厚が第１実施形態に係るノズルプレート３のプレート本体部８の肉厚よりも厚く、プレート本体部８の強度が第１実施形態に係るノズルプレート３のプレート本体部８の強度よりも大きいため、第１実施形態に係るノズルプレート３の強度補強用突起３０及びゲート座２７が省略されている。
プレート本体部８には、ノズル孔６が中心軸１２（プレート本体部８の中心）を中心とする同一円周上に等間隔で４箇所形成されている。また、プレート本体部８の外面１５側には、ノズル孔６の中心と同心の有底状の凹み１６が形成されている。この有底状の凹み１６は、底面１７の外径がノズル孔６よりも僅かに大きく、テーパ状内面４６（噴霧ガイド）が底面１７から有底状の凹み１６の外方へ向かって拡開するように形成されており、テーパ状内面４６がノズル孔６から燃料を噴射することにより生じる噴霧の広がりを抑え、噴霧の噴射方向をテーパ状内面４６で制御する。その結果、有底状の凹み１６から流出する噴霧は、吸気管２の内壁面等への燃料微粒子の付着が減少し、燃料の利用効率が向上する。
プレート本体部８の内面１０側には、スワール室１３がノズル孔６と同一の箇所に形成されている。スワール室１３は、図３（ａ）に示した楕円形状凹所であり、中央にノズル孔６が形成されている。ノズル孔６は、スワール室１３の底面１４と有底状の凹み１６の底面１７との間の薄板状の部分に形成されており、一端側がスワール室１３の底面１４に開口し、他端側が有底状の凹み１６の底面１７に開口するようになっている。
スワール室１３は、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０を介してバルブボディ４の燃料噴射口５に接続され、燃料噴射口５から噴射された燃料が第１及び第２の燃料案内溝１８，２０を介して案内されるようになっている。第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、スワール室１３の深さと同一溝深さでスワール室１３に接続される第１燃料案内溝部４７ａと、第１燃料案内溝部４７ａとの接続部分から遠ざかるにしたがって溝深さが漸増する傾斜溝である第２燃料案内溝部４７ｂと、を有している。第１燃料案内溝部４７ａは、スワール室側接続部１８ａ，２０ａがスワール室１３の長軸２２に直交するようにスワール室１３に開口する直線状部分と、この直線状部分と第２燃料案内溝部４７ｂとを接続する円弧状湾曲部分と、を有している。第２燃料案内溝部４７ｂは、隣合うスワール室１３に向けて燃料を案内する共通燃料案内溝４８に形成されている。共通燃料案内溝４８は、隣り合うノズル孔６，６の中間位置をプレート本体部８の中心から径方向外方へ向けて形成されている。
図８（ｃ）に示すように、プレート本体部８の内面１０側の形状は、中心軸１２に直交し且つＸ軸と平行に延びる中心線２４に対して線対称の形状になっている。また、図８（ｃ）に示すように、プレート本体部８の内面１０側の形状は、中心軸１２に直交し且つＹ軸と平行に延びる中心線２５に対して線対称の形状になっている。そして、第２の燃料案内溝２０の長さ（プレート本体部８の中心からスワール室１３までの長さ）と第１の燃料案内溝１８の長さ（プレート本体部８の中心からスワール室１３までの長さ）が異なるため、第１燃料案内溝部４７ａと第２燃料案内溝部４７ｂの長さを第２の燃料案内溝２０と第１の燃料案内溝１８とで異なるように形成し、燃料噴射口５から噴射された燃料が第２の燃料案内溝２０と第１の燃料案内溝１８で案内されてスワール室１３に同じ量だけ到達するように構成されている。すなわち、第２の燃料案内溝２０が第１の燃料案内溝１８よりも長い場合、第２の燃料案内溝２０における第２燃料案内溝部４７ｂの長さを第１の燃料案内溝１８における第２燃料案内溝部４７ｂの長さよりも長くし、燃料が第２の燃料案内溝２０を流れやすくして、同じ量の燃料を第１及び第２の燃料案内溝１８，２０のスワール室側接続部１８ａ，２０ａからスワール室１３に流入させることができる。
以上にように構成された本実施形態に係るノズルプレート３は、第１実施形態に係るノズルプレート３と同様の効果を得ることができる。
（第２実施形態の変形例）
図９は、第２実施形態に係るノズルプレート３の変形例を示す図である。なお、図９（ａ）がノズルプレート３の正面図であり、図９（ｂ）が図９（ａ）のＡ５−Ａ５線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図であり、図９（ｃ）がノズルプレート３の裏面図である。
図９に示すように、本変形例に係るノズルプレート３は、ノズル孔６、有底状の凹み１６（噴霧ガイドとしてのテーパ状内面４６）、及びスワール室１３がプレート本体部８の中心の周りに等間隔で６箇所形成され、共通燃料案内溝４８が隣合うノズル孔６，６の中間位置に配置されるように６箇所形成された点を除き、他の構造が第２実施形態に係るノズルプレート３と同様である。このような本変形例に係るノズルプレート３は、第２実施形態に係るノズルプレート３と同様の効果を得ることができる。
［第３実施形態］
図１０は、第３実施形態に係るノズルプレート３を示す図である。なお、図１０（ａ）がノズルプレート３の正面図であり、図１０（ｂ）が図１０（ａ）のＡ６−Ａ６線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図であり、図１０（ｃ）がノズルプレート３の裏面図であり、図１０（ｄ）が図１０（ｃ）の一部拡大図である。
本実施形態に係るノズルプレート３は、円筒状嵌合部７と、この円筒状嵌合部７の一端側に一体に形成されたプレート本体部８と、からなる合成樹脂材料製の有底筒状体である点において、第１実施形態に係るノズルプレート３と共通する。
プレート本体部８には、ノズル孔６が中心軸１２（プレート本体部８の中心）を中心とする同一円周上に等間隔で４箇所形成されている。また、プレート本体部８の外面１５側には、ノズル孔６の中心と同心の有底状の凹み５０が形成されている。この有底状の凹み５０は、底面５１の外径がノズル孔６よりも大きく、テーパ状内面５２が底面５１から有底状の凹み５０の外方へ向かって拡開するように形成されており、ノズル孔６から燃料を噴射することにより生じる噴霧がテーパ状内面５２に衝突しないように形成されている。また、プレート本体部８の中央には、円錐台形状のゲート座２７が突出形成され、このゲート座２７の中央にゲート２８が配置されるようになっている。
プレート本体部８の内面１０側には、スワール室１３がノズル孔６と同一の箇所に形成されている。スワール室１３は、図３（ａ）に示した楕円形状凹所であり、中央にノズル孔６が形成されている。ノズル孔６は、スワール室１３の底面１４と有底状の凹み５０の底面５１との間の薄板状の部分に形成されており、一端側がスワール室１３の底面１４に開口し、他端側が有底状の凹み５０の底面５１に開口するようになっている。
スワール室１３は、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０を介してバルブボディ４の燃料噴射口５に接続され、燃料噴射口５から噴射された燃料が第１及び第２の燃料案内溝１８，２０を介して案内されるようになっている。第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、スワール室１３の深さと同一の溝深さであって、スワール室１３に接続される第１燃料案内溝部５３ａと、第１燃料案内溝部５３ａに向けて燃料を案内する第２燃料案内溝部５３ｂと、を有している。第１燃料案内溝部５３ａは、スワール室１３の長軸２２に直交するようにスワール室１３に開口する直線状部分（スワール室側接続部１８ａ，２０ａ）と、この直線状部分と第２燃料案内溝部５３ｂとを接続する円弧状湾曲部分と、を有している。第２燃料案内溝部５３ｂは、隣り合うスワール室１３，１３に接続される一対の第１燃料案内溝部５３ａ，５３ａが分岐する共通燃料案内溝である。そして、第２燃料案内溝部５３ｂは、隣り合うノズル孔６，６の中間位置をプレート本体部８の中心から径方向外方へ向けて形成されている。
図１０（ｃ）に示すように、プレート本体部８の内面１０側の形状は、中心軸１２に直交し且つＸ軸と平行に延びる中心線２４に対して線対称の形状になっている。また、図１０（ｃ）に示すように、プレート本体部８の内面１０側の形状は、中心軸１２に直交し且つＹ軸と平行に延びる中心線２５に対して線対称の形状になっている。そして、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０の一方の長さ（プレート本体部８の中心からスワール室１３までの長さ）と第１及び第２の燃料案内溝１８の他方の長さ（プレート本体部８の中心からスワール室１３までの長さ）が異なるため、第１燃料案内溝部５３ａの溝幅を第１及び第２の燃料案内溝１８，２０の一方と他方とで異なるように形成し、燃料噴射口５から噴射された燃料が第１及び第２の燃料案内溝１８，２０で案内されてスワール室１３に到達し、同じ量の燃料が第１及び第２の燃料案内溝１８，２０のスワール室側接続部１８ａ，２０ａからスワール室に流入するように構成されている。すなわち、第２の燃料案内溝２０が第１の燃料案内溝１８よりも長い場合、第２の燃料案内溝２０における第１燃料案内溝部５３ａの溝幅を第１の燃料案内溝１８における第１燃料案内溝部５３ａの溝幅よりも広くし、燃料が第２の燃料案内溝２０を流れやすくして、同じ量の燃料を第１及び第２の燃料案内溝１８，２０のスワール室側接続部１８ａ，２０ａからスワール室１３に流入させる。
以上にように構成された本実施形態に係るノズルプレート３は、第１実施形態に係るノズルプレート３と同様の効果を得ることができる。
［第４実施形態］
図１１は、第４実施形態に係るノズルプレート３を示す図である。なお、図１１（ａ）がノズルプレート３の正面図であり、図１１（ｂ）が図１１（ａ）のＡ７−Ａ７線に沿って切断して示すノズルプレート３の断面図であり、図１１（ｃ）がノズルプレート３の裏面図であり、図１１（ｄ）が図１１（ｃ）の一部拡大図である。
本実施形態に係るノズルプレート３は、円筒状嵌合部７と、この円筒状嵌合部７の一端側に一体に形成されたプレート本体部８と、からなる合成樹脂材料製の有底筒状体である点において、第１実施形態に係るノズルプレート３と共通する。
プレート本体部８は、平面視した形状が円形状のノズル孔６が中心軸１２（プレート本体部８の中心）を中心とする同一円周上に等間隔で４箇所形成されている。また、プレート本体部８の外面１５側には、ノズル孔６の中心と同心の有底状の凹み５０が形成されている。この有底状の凹み５０は、底面５１の外径がノズル孔６よりも大きく、テーパ状内面５２が底面５１から有底状の凹み５０の外方へ向かって拡開するように形成されており、ノズル孔６から燃料を噴射することにより生じる噴霧がテーパ状内面５２に衝突しないように形成されている。また、プレート本体部８の中央には、ゲートの切り離し痕２８ａが形成されている。
プレート本体部８の内面１０側（燃料噴射口に対向する面側）には、スワール室１３がノズル孔６と同一の箇所に形成されている。スワール室１３は、中央６０にノズル孔６が形成されている（図１２参照）。ノズル孔６は、スワール室１３の底面１４と有底状の凹み５０の底面５１との間の薄板状の部分に形成されており、一端側がスワール室１３の底面１４に開口し、他端側が有底状の凹み５０の底面５１に開口するようになっている。このノズル孔６は、スワール室１３及びこのスワール室１３に開口する第１の燃料案内溝１８と第２の燃料案内溝２０を介してバルブボディの燃料噴射口に接続される。
図１１及び図１２に示すように、スワール室１３は、プレート本体部８の内面１０側（燃料噴射口に対向する面側）に形成された第１楕円形状凹所６１と、第１楕円形状凹所６１と同一の大きさの第２楕円形状凹所６２とを組み合わせて形作られている。そして、第１楕円形状凹所６１と第２楕円形状凹所６２の短軸６３は、プレート本体部８の中心を通りＸ軸と平行の中心線２４上又はプレート本体部８の中心を通りＹ軸と平行の中心線２５上に位置している。すなわち、第２楕円形状凹所６２は、その短軸６３が第１楕円形状凹所６１の短軸６３の延長線上（中心線２４上又は中心線２５上）に配置され、且つ、その中心６２ａ（短軸６３と長軸６４の交点）が第１楕円形状凹所６１の中心６１ａ（短軸６３と長軸６４の交点）から所定寸法（ε）だけ離して配置されている。そして、このスワール室１３は、第１楕円形状凹所６１と第２楕円形状凹所６２が部分的に重なり合い、第１楕円形状凹所６１の短軸６３の端部側で且つ第２楕円形状凹所６２と重なり合わない第１楕円形状凹所６１の短軸６３の端部側に第１の燃料案内溝１８が開口し、第２楕円形状凹所６２の短軸６３の端部側で且つ第１楕円形状凹所６１と重なり合わない第２楕円形状凹所６２の短軸６３の端部側に第２の燃料案内溝２０が開口している。
第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、スワール室１３に接続される第１燃料案内溝部６５と、燃料噴射口から噴射された燃料を第１燃料案内溝部６５に案内する第２燃料案内溝部６６と、を有している。第１の燃料案内溝１８の第１燃料案内溝部６５と第２の燃料案内溝２０の第１燃料案内溝部６５は、スワール室１３の深さと同一の深さに形成され、溝幅が同一寸法に形成されると共に、第２燃料案内溝部６６からスワール室１３までの流路長さが同一寸法となるように形成されている。また、隣合うスワール室１３，１３の一方に接続される第１燃料案内溝部６５と隣合うスワール室１３，１３の他方に接続される第１燃料案内溝部６５は、共通の第２燃料案内溝部６６の端部から分岐している。第２燃料案内溝部６６は、プレート本体部８の内面１０側の中央から放射状に等間隔で４箇所形成されている。そして、４箇所の第２燃料案内溝部６６は、同一形状に形成されている。すなわち、４箇所の第２燃料案内溝部６６は、プレート本体部８の内面１０側の中央から第１燃料案内溝部６５までの流路長さが同一であり、同一の溝幅及び同一の溝深さとなるように形成されている。また、第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部６５ａ（直線状部分）と第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部６５ａ（直線状部分）は、スワール室１３の中央６０に対して２回対称となるように形成されている。また、第１燃料案内溝部６５は、スワール室１３の短軸６３に直交するようにスワール室１３に開口するスワール室側接続部６５ａ（直線状部分）と、スワール室１３に流入する燃料にスワール室１３の中央６０から離れる方向の遠心力が作用するような湾曲流路部分６５ｂと、を有している。ここで、スワール室１３の径方向内方端側に接続される第１の燃料案内溝１８の湾曲流路部分６５ｂは、径方向内方へ向かって凸の湾曲形状に形成されている。一方、スワール室１３の径方向外方端側に接続される第２の燃料案内溝２０の湾曲流路部分６５ｂは、径方向外方へ向かって凸の湾曲形状に形成されている。その結果、第１の燃料案内溝１８と第２の燃料案内溝２０からスワール室１３に流入した燃料は、スワール室１３の内壁面１３ａの形状に沿って十分に旋回する量が多くなり、十分な旋回運動をすることなくノズル孔６から流出する量が少なくなる。そして、このような第１及び第２の燃料案内溝１８，２０は、燃料噴射口から噴射された燃料をスワール室１３に同じ量だけ流入させることができる。
第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部６５ａの第２楕円形状凹所６２寄りに位置する側壁面６７は、第２楕円形状凹所６２の内壁面１３ａに滑らかな曲面６８で接続され、スワール室１３におけるノズル孔６の周囲の空間を第２楕円形状凹所６２の内壁面１３ａとの接続部で狭めるようになっている。また、第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部６５ａの第１楕円形状凹所６１寄りに位置する側壁面６７は、第１楕円形状凹所６１の内壁面１３ａに滑らかな曲面６８で接続され、スワール室１３におけるノズル孔６の周囲の空間を第１楕円形状凹所６１の内壁面１３ａとの接続部で狭めるようになっている。その結果、第１楕円形状凹所内６１で旋回運動をする燃料の流れと第２楕円形状凹所６２内で旋回運動する燃料の流れが作用し合い、スワール室１３内における燃料の旋回速度が増加する。
以上のように構成された本実施形態に係るノズルプレート３は、第１及び第２の燃料案内溝１８，２０のスワール室側接続部６５ａ，６５ａからスワール室１３に流入した同じ量の燃料がスワール室１３内で同一方向に十分に旋回させられながらノズル孔６に同時に導かれるため、ノズル孔６から燃料が噴射されることによって生じる噴霧のばらつき（噴霧中の燃料微粒子の粒径のばらつき及び燃料微粒子の濃度のばらつき）が抑えられ、均質で微細な噴霧を可能にする。
また、本実施形態に係るノズルプレート３は、第１の燃料案内溝１８のスワール室側接続部６５ａからスワール室１３に流入して旋回させられる燃料と第２の燃料案内溝２０のスワール室側接続部６５ａからスワール室１３に流入して旋回させられる燃料とが作用し合い、燃料の旋回力が増すようになっている。その結果、本実施形態に係るノズルプレート３は、ノズル孔６から燃料が噴射されることにより生じる噴霧中の燃料微粒子の微細化が促進される。
（第４実施形態の変形例１）
図１３は、本発明の第４実施形態の変形例１に係るノズルプレート３を示す図である。なお、図１３（ａ）がノズルプレート３の裏面図であり、図１３（ｂ）が図１３（ａ）の一部拡大図である。
本変形例に係るノズルプレート３は、スワール室１３が単一の楕円形状凹所で形作られている点を除き、他の構成が第４実施形態に係るノズルプレート３と同様である。すなわち、本変形例において、スワール室１３は、短軸６３がプレート本体部８の中心を通りＸ軸と平行の中心線２４上又はプレート本体部８の中心を通りＹ軸と平行の中心線２５上に位置するように配置されている。そして、スワール室１３は、短軸６３の一端側に第１の燃料案内溝１８が接続され、短軸６３の他端側に第２の燃料案内溝２０が接続されている。このような本変形例に係るノズルプレート３は、第４実施形態に係るノズルプレート３と同様の効果を得ることができる。
（第４実施形態の変形例２）
図１４は、本発明の第４実施形態の変形例２に係るノズルプレート３を示す図である。なお、図１４（ａ）がノズルプレート３の裏面図であり、図１４（ｂ）が図１４（ａ）の一部拡大図である。
本変形例に係るノズルプレート３は、スワール室１３が第１実施形態に係るノズルプレート３のスワール室１３に置き換えられている点を除き、他の構成が第４実施形態に係るノズルプレート３と同様である。すなわち、本変形例において、スワール室１３は、長軸２２がプレート本体部８の中心を通りＸ軸と平行の中心線２４上又はプレート本体部８の中心を通りＹ軸と平行の中心線２５上に位置するように配置されている。そして、スワール室１３は、長軸２２の一端側に第１の燃料案内溝１８が接続され、長軸２２の他端側に第２の燃料案内溝２０が接続されている。このような本変形例に係るノズルプレート３は、第４実施形態に係るノズルプレート３と同様の効果を得ることができる。
［その他の実施形態］
上記第１乃至第３実施形態及びそれら実施形態の変形例に係るノズルプレート３は、スワール室１３を図３（ａ）の形状に限定するものではなく、図３（ａ）のスワール室１３を図３（ｂ）のスワール室１３又は図３（ｃ）のスワール室１３に代えてもよい。
上記各実施形態及び各変形例に係るノズルプレート３は、ノズル孔６をプレート本体部８の中心の周りに等間隔で４箇所又は６箇所形成する態様を例示したが、これに限られず、ノズル孔６をプレート本体部８の中心の周りに等間隔で２箇所以上の複数箇所に形成するようにしてもよい。
また、上記各実施形態及び各変形例に係るノズルプレート３は、ノズル孔６をプレート本体部８の中心の周りに不等間隔で複数形成するようにしてもよい。
また、上記各実施形態及び各変形例に係るノズルプレート３は、内面１０側の形状を他の各実施形態又は各変形例のいずれかの内面１０側の形状に適宜変更してもよい。
また、上記各実施形態及び各変形例に係るノズルプレート３は、図２に示した有底状の凹み１６、図８に示した有底状の凹み１６、図１０及び図１１に示した有底状の凹み５０を、要求される噴霧特性に応じて適宜選択することができる。
上記実施形態及び各変形例に係るノズルプレート３は、射出成形によって形作られる場合を例示したが、これに限られず、金属を切削加工等することによって形成してもよく、また、メタルインジェクションモールド法を使用して形成してもよい。
１……燃料噴射装置、３……ノズルプレート（燃料噴射装置用ノズルプレート）、５……燃料噴射口、６……ノズル孔、１３……スワール室、１８，２０……燃料案内溝、１８ａ，２０ａ……スワール室側接続部、２２……長軸、４３……第１半楕円形状凹所、４４……第２半楕円形状凹所、６０……中央、６１……第１楕円形状凹所、６１ａ……中心、６２……第２楕円形状凹所、６２ａ……中心、６３……短軸、６５ａ……スワール室側接続部

Claims (14)

  1. 燃料噴射装置の燃料噴射口に対向して配置され、前記燃料噴射口から噴射された燃料を通過させる複数のノズル孔が形成された燃料噴射装置用ノズルプレートにおいて、
    前記ノズル孔は、スワール室及びこのスワール室に開口する第１の燃料案内溝と第２の燃料案内溝を介して前記燃料噴射口に接続され、
    前記スワール室は、前記燃料噴射口に対向する面側に形成された楕円形状凹所であり、中央に前記ノズル孔が形成され、前記楕円形状凹所の長軸の一端側に前記第１の燃料案内溝が開口し、前記楕円形状凹所の前記長軸の他端側に前記第２の燃料案内溝が開口し、
    前記第１及び第２の燃料案内溝は、前記燃料噴射口から前記スワール室に流入する燃料が同じ量となるように形成され、
    前記第１の燃料案内溝のスワール室側接続部と前記第２の燃料案内溝のスワール室側接続部は、前記スワール室の中心に対して２回対称となるように形成され、
    前記第１及び第２の燃料案内溝から前記スワール室に流入した同じ量の燃料は前記スワール室内で同一方向に旋回させられながら前記ノズル孔に導かれる、
    ことを特徴とする燃料噴射装置用ノズルプレート。
  2. 燃料噴射装置の燃料噴射口に対向して配置され、前記燃料噴射口から噴射された燃料を通過させる複数のノズル孔が形成された燃料噴射装置用ノズルプレートにおいて、
    前記ノズル孔は、スワール室及びこのスワール室に開口する第１の燃料案内溝と第２の燃料案内溝を介して前記燃料噴射口に接続され、
    前記スワール室は、前記燃料噴射口に対向する面側を平面視した場合に、楕円形状凹所を長軸を境にして第１半楕円形状凹所と第２半楕円形状凹所とに２分し、且つ、前記第１半楕円形状凹所と前記第２半楕円形状凹所とを前記長軸に沿ってずらすことによって形作られる形状になっており、前記長軸の一端側に位置する前記第１半楕円形状凹所と前記第２半楕円形状凹所のずれ部分に前記第１の燃料案内溝が開口し、前記長軸の他端側に位置する前記第１半楕円形状凹所と前記第２半楕円形状凹所のずれ部分に前記第２の燃料案内溝が開口し、
    前記第１及び第２の燃料案内溝は、前記燃料噴射口から前記スワール室に流入する燃料が同じ量となるように形成され、
    前記第１の燃料案内溝のスワール室側接続部と前記第２の燃料案内溝のスワール室側接続部は、前記スワール室の中心に対して２回対称となるように形成され、
    前記第１及び第２の燃料案内溝から前記スワール室に流入した同じ量の燃料は前記スワール室内で同一方向に旋回させられながら前記ノズル孔に導かれる、
    ことを特徴とする燃料噴射装置用ノズルプレート。
  3. 前記スワール室は、前記長軸をＸ−Ｙ座標面のＹ軸と仮定し、前記ノズル孔の中心を通り且つ前記長軸に直交する中心線をＸ−Ｙ座標面のＸ軸と仮定すると、前記ノズル孔の周囲の空間が前記Ｙ軸から前記Ｘ軸に向かうにしたがって狭められた、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
  4. 前記第１及び第２の燃料案内溝は、前記スワール室の深さと同一溝深さで前記スワール室に接続される第１燃料案内溝部と、前記第１燃料案内溝部よりも溝深さが深く前記第１燃料案内溝部に向けて燃料を案内する第２燃料案内溝部と、を有し、
    前記第１の燃料案内溝は、前記第１燃料案内溝部と前記第２燃料案内溝部の長さが前記第２の燃料案内溝と異なる、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
  5. 前記第１及び第２の燃料案内溝は、前記スワール室の深さと同一溝深さで前記スワール室に接続される第１燃料案内溝部と、前記第１燃料案内溝部との接続部分から遠ざかるにしたがって溝深さが漸増する傾斜溝である第２燃料案内溝部と、を有し、
    前記第１の燃料案内溝は、前記第１燃料案内溝部と前記第２燃料案内溝部の長さが前記第２の燃料案内溝と異なる、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
  6. 前記第１及び第２の燃料案内溝は、前記スワール室に接続される第１燃料案内溝部と、前記第１燃料案内溝部に向けて燃料を案内する第２燃料案内溝部と、を有し、
    前記第１の燃料案内溝は、前記第１燃料案内溝部の溝幅が前記第２の燃料案内溝と異なる、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
  7. 前記ノズル孔の出口側には、前記ノズル孔から噴射される噴霧の広がりを抑える噴霧ガイドが形成された、
    ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
  8. 前記噴霧ガイドは、前記燃料噴射口に対向する面を内面とすると、前記内面に対して反対側に位置する外面側に形成された有底状の凹みの円筒状内面であり、
    前記ノズル孔は、前記凹みの底面の中央に開口する、
    ことを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
  9. 前記噴霧ガイドは、前記燃料噴射口に対向する面を内面とすると、前記内面に対して反対側に位置する外面側に形成された有底状の凹みのテーパ状内面であり、
    前記ノズル孔は、前記凹みの底面の中央に開口し、
    前記テーパ状内面は、前記凹みの底面から前記凹みの外方へ向かって拡開するように形成された、
    ことを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
  10. 燃料噴射装置の燃料噴射口に対向して配置され、前記燃料噴射口から噴射された燃料を通過させる複数のノズル孔が形成された燃料噴射装置用ノズルプレートにおいて、
    前記ノズル孔は、スワール室及びこのスワール室に開口する第１の燃料案内溝と第２の燃料案内溝を介して前記燃料噴射口に接続され、
    前記スワール室は、前記燃料噴射口に対向する面側に形成された楕円形状凹所であり、中央に前記ノズル孔が形成され、前記楕円形状凹所の短軸の一端側に前記第１の燃料案内溝が開口し、前記楕円形状凹所の前記短軸の他端側に前記第２の燃料案内溝が開口し、
    前記第１及び第２の燃料案内溝は、前記燃料噴射口から前記スワール室に流入する燃料が同じ量となるように形成され、
    前記第１の燃料案内溝のスワール室側接続部と前記第２の燃料案内溝のスワール室側接続部は、前記スワール室の中央に対して２回対称となるように形成され、
    前記第１及び第２の燃料案内溝から前記スワール室に流入した同じ量の燃料は前記スワール室内で同一方向に旋回させられながら前記ノズル孔に導かれる、
    ことを特徴とする燃料噴射装置用ノズルプレート。
  11. 燃料噴射装置の燃料噴射口に対向して配置され、前記燃料噴射口から噴射された燃料を通過させる複数のノズル孔が形成された燃料噴射装置用ノズルプレートにおいて、
    前記ノズル孔は、スワール室及びこのスワール室に開口する第１の燃料案内溝と第２の燃料案内溝を介して前記燃料噴射口に接続され、
    前記スワール室は、前記燃料噴射口に対向する面側に形成された第１楕円形状凹所と前記第１楕円形状凹所と同一の大きさの第２楕円形状凹所とを組み合わせて形作られ、前記第２楕円形状凹所の短軸が前記第１楕円形状凹所の短軸の延長線上に配置され、且つ、前記第２楕円形状凹所の中心が前記第１楕円形状凹所の中心から所定寸法だけ離して配置され、前記第１楕円形状凹所と前記第２楕円形状凹所が部分的に重なり合い、前記第１楕円形状凹所の短軸の端部側で且つ前記第２楕円形状凹所と重なり合わない前記第１楕円形状凹所の短軸の端部側に前記第１の燃料案内溝が開口し、前記第２楕円形状凹所の短軸の端部側で且つ前記第１楕円形状凹所と重なり合わない前記第２楕円形状凹所の短軸の端部側に前記第２の燃料案内溝が開口し、中央に前記ノズル孔が形成され、
    前記第１及び第２の燃料案内溝は、前記燃料噴射口から前記スワール室に流入する燃料が同じ量となるように形成され、
    前記第１の燃料案内溝のスワール室側接続部と前記第２の燃料案内溝のスワール室側接続部は、前記スワール室の中央に対して２回対称となるように形成され、
    前記第１及び第２の燃料案内溝から前記スワール室に流入した同じ量の燃料は前記スワール室内で同一方向に旋回させられながら前記ノズル孔に導かれる、
    ことを特徴とする燃料噴射装置用ノズルプレート。
  12. 前記第１の燃料案内溝及び第２の燃料案内溝は、前記スワール室に流入する燃料に前記スワール室の中心から離れる方向の遠心力が作用するような湾曲流路部分を有する、
    ことを特徴とする請求項１、２、１０又は１１に記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
  13. 前記第１の燃料案内溝と前記第２の燃料案内溝は、前記燃料噴射口から前記スワール室側接続部までの流路長さが等しくなるように形成された、
    ことを特徴とする請求項１、２、１０、１１、又は１２に記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
  14. 前記燃料噴射口に対向する面を内面とすると、前記内面に対して反対側に位置する外面で且つ前記複数のノズル孔によって囲まれた部分には、射出成形用のゲートの切り離し痕が形成された、
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の燃料噴射装置用ノズルプレート。
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