JP2023167439A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、複数の偏向噴霧を組み合わせて全体噴霧を噴射する燃料噴射弁において、全体噴霧の形状を変化させたり、全体噴霧の断面内における燃料分布率を変化させたりすることができるようにすることにある。【解決手段】本発明の燃料噴射弁は、燃料噴射弁の中心軸線１ａに垂直な仮想平面上に投影した投影図（図６Ａ）上において、横方向通路２１１は中心軸線１ａを中心とする放射方向ＲＤに対して傾斜した傾斜通路部２１１２を有する。傾斜通路部２１１２の中心線２１１Ａｘ２と燃料導入孔３００の周縁３００ａとの交点Ｐ１は、横方向通路２１１の通路上に位置する。或いは、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２は、燃料導入孔３００の周縁３００ａ上、若しくは燃料導入孔３００の周縁３００ａよりも燃料導入孔３００の内側に位置する。【選択図】図６Ａ

Description

本発明は、燃料噴射孔の上流で旋回燃料を生成し、旋回燃料を燃料噴射孔から噴射する燃料噴射弁に関する。

特許文献１には、旋回室を十分に旋回することなく燃料噴射孔に流入する燃料により、噴霧角度が小さく、ペネトレーションの長い噴霧を形成すると共に、旋回室を十分に旋回して燃料噴射孔に流入する燃料により、噴霧角度が大きく、ペネトレーションの短い噴霧を形成する技術が開示されている（段落００７１参照）。特許文献２には、横方向通路を、弁座の半径線（放射方向）に対して角度β傾斜させることにより、横方向通路を長く設定することを可能とし、スワール室の接線方向への燃料の誘導を的確に行い、スワール室において燃料の良好なスワール効果を得る技術が開示されている（段落００６３，００６４参照）。

特開２０１８－１６５５１２号公報 特開２００３－３３６５６３号公報

発明者等は、特許文献１のような旋回室及び燃料噴射孔を備えた燃料噴射弁を用いて、図１３Ｂに示すような断面形状が扁平な形状（以下、扁平形状噴霧という）をした燃料噴霧を噴射できることを発見した。以下、図１３Ａ乃至図１３Ｄを用いて、この扁平形状噴霧について説明する。図１３Ａは、本発明との比較例（第１比較例）となる旋回室２１２－１～２１２－４及び燃料噴射孔２２０－１～２２０－４を備えたノズルプレート２１ｎを示す平面図である。図１３Ｂは、本発明との比較例（第１比較例）に係る燃料噴霧の断面形状を示す図である。図１３Ｃは、本発明との比較例（第１比較例）に係る旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の配置を示す概念図である。図１３Ｄは、本発明との比較例（第１比較例）に係る旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧（全体噴霧）について、燃料の分布率を示す図である。なお以下の説明では、燃料噴霧の断面形状について説明する場合、特に説明する場合を除いて、燃料噴霧の噴射方向、又は燃料噴射弁の中心軸線に垂直な断面について説明するものとする。

図１３Ａに示す４組の旋回用通路２１０－１～２１０－４は、特許文献１の燃料噴射弁と同様に構成され、旋回室２１２－１～２１２－４を十分に旋回することなく燃料噴射孔２２０－１～２２０－４に流入する燃料と、旋回室２１２－１～２１２－４を十分に旋回して燃料噴射孔２２０－１～２２０－４に流入する燃料とを噴射する。その結果、４つの燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４は噴霧断面において図１３Ｃに示すように配置され、全体の燃料噴霧（全体噴霧）ＳＰＨはその断面形状が円形に形成される。

個々の燃料噴射孔２２０－１～２２０－４から噴射される個々の燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の断面形状は、図１３Ｂに示すように、長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２とを有する扁平形状である。本例では、燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の個々の断面形状は、概ね、長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２とを有する楕円形状である。楕円形状を含めて、断面形状が円形からずれて偏向している燃料噴霧を偏向噴霧と呼ぶ。偏向噴霧では、その偏向方向は、横方向通路２１１－１～２１１－４と、この横方向通路２１１－１～２１１－４に接続される旋回室２１２－１～２１２－４との位置関係によって決定されるが、複数の燃料噴霧によって構成される全体噴霧の断面形状を変形させたり、全体噴霧の断面内の燃料分布率を変化させたりしたい場合がある。この場合、複数の燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４において、個々の燃料噴霧の偏向方向を変化させる必要がある。なお偏向方向は、偏向噴霧においては長軸Ａｘ１及び短軸Ａｘ２の配置（向き）に相当し、偏向方向を変化させることは偏向噴霧の長軸Ａｘ１及び短軸Ａｘ２の配置（向き）を変化させることに相当する。

特許文献１では、偏向噴霧の長軸Ａｘ１及び短軸Ａｘ２の配置（向き）を変化させることについて、配慮がない。

一方、特許文献２では、横方向通路を長く設定することを可能とし、スワール室の接線方向への燃料の誘導を的確に行い、スワール室（旋回室）において燃料の良好なスワール効果を得ることに配慮している。しかし特許文献２では、偏向噴霧を形成することについての配慮がなく、従って偏向噴霧を組み合わせた全体噴霧の断面内における燃料分布率の均質化についても、配慮がない。

本発明の目的は、複数の偏向噴霧を組み合わせて全体噴霧を噴射する燃料噴射弁において、全体噴霧の形状を変化させたり、全体噴霧の断面内における燃料分布率を変化させたりすることができるようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明の燃料噴射弁は、
協働して燃料通路の開閉を行う弁座および弁体と、前記弁座及び前記弁体の下流側に設けられ燃料に旋回力を付与して噴射する複数の旋回用通路と、前記旋回用通路と対向して前記旋回用通路に燃料を導入する燃料導入孔が形成された燃料導入孔形成部材と、を備え、前記旋回用通路が燃料噴射孔と、前記燃料噴射孔の上流側に設けられ燃料を旋回させる旋回室と、前記旋回室の上流側に設けられ前記旋回室に接続される横方向通路と、を備えた燃料噴射弁であって、
前記旋回用通路は、断面形状に偏りを有する偏向噴霧を噴射するように構成され、
前記横方向通路および前記燃料導入孔を当該燃料噴射弁の中心軸線に垂直な仮想平面上に投影した投影図上において、
前記横方向通路は、当該燃料噴射弁の中心軸線を中心とする放射方向に対して傾斜した傾斜通路部を有し、
前記傾斜通路部の中心線と前記燃料導入孔の周縁との交点は、前記横方向通路の通路上に位置する。

また、上記目的を達成するために、本発明の燃料噴射弁は、
協働して燃料通路の開閉を行う弁座および弁体と、前記弁座及び前記弁体の下流側に設けられ燃料に旋回力を付与して噴射する複数の旋回用通路と、前記旋回用通路と対向して前記旋回用通路に燃料を導入する燃料導入孔が形成された燃料導入孔形成部材と、を備え、前記旋回用通路が燃料噴射孔と、前記燃料噴射孔の上流側に設けられ燃料を旋回させる旋回室と、前記旋回室の上流側に設けられ前記旋回室に接続される横方向通路と、を備えた燃料噴射弁であって、
前記旋回用通路は、断面形状に偏りを有する偏向噴霧を噴射するように構成され、
前記横方向通路は、当該燃料噴射弁の中心軸線を中心とする放射方向に対して傾斜した傾斜通路部を有し、
前記傾斜通路部の起点は、前記放射方向において、前記燃料導入孔の周縁上、若しくは前記燃料導入孔の周縁よりも前記燃料導入孔の内側に位置する。

本発明によれば、複数の偏向噴霧を組み合わせて全体噴霧を噴射する燃料噴射弁において、全体噴霧の形状を変化させたり、全体噴霧の断面内における燃料分布率を変化させたりすることができる。

本発明に係る燃料噴射弁１の弁軸心（中心軸線）１ａに沿う断面を示す断面図である。 図１の燃料噴射弁１の弁部７及び燃料噴射部２１の近傍（ノズル部）を拡大して示す断面図（図３Ａ及び図３ＢのII－II矢視断面に相当する断面図）である。 図１のIII－III矢視方向から見たノズルプレート２１ｎの平面図である。 ノズルプレート２１ｎの変更例を示す、図１のIII－III矢視方向から見た平面図である。 旋回室２１２及び燃料噴射孔２２０を拡大して示す平面図（図３Ａ及び図３Ｂに示すIV部の拡大平面図）である。 旋回用通路２１０が形成されたノズルプレート２１ｎの上端面を上方から見たときの旋回用通路２１０の平面図である。 本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。 本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。 本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。 本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。 本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。 本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。 本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。 本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。 本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。 傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２の一例を示す図である。 傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２の他の例を示す図である。 旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧の形態を示す概念図である。 燃料噴射弁１の中心軸線１ａに平行に噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４について、燃料噴射方向（本実施例では中心軸線１ａの軸線方向）における燃料噴射弁１からの距離（噴射距離）Ｌに応じた燃料噴霧断面の形状変化を示す概念図である。 図９ＡのＬ＝２．０の場合の燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の噴霧断面を図示した概念図である。 相互に離れる方向に噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４について、燃料噴射方向（本実施例では中心軸線１ａの軸線方向）における燃料噴射弁１からの距離（噴射距離）Ｌに応じた燃料噴霧断面の形状変化を示す概念図である。 本発明の一実施例に係る旋回用通路２１０における燃料流れを説明する図である。 本発明との比較例（第２比較例）に係る旋回用通路２１０における燃料流れを説明する図である。 本発明の一実施例に係る旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の燃料分布率を示す図である。 本発明との比較例（第２比較例）に係る旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の燃料分布率を示す図である。 燃料噴射弁１が搭載された内燃機関の断面図である。 本発明との比較例（第１比較例）に係る旋回用通路２１０－１～２１０－４を備えたノズルプレート２１ｎを示す平面図である。 本発明との比較例（第１比較例）に係る１つの旋回用通路２１０から噴射される燃料噴霧の断面形状を示す図である。 本発明との比較例（第１比較例）に係る旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の配置を示す概念図である。 本発明との比較例（第１比較例）に係る旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧（全体噴霧）について、燃料の分布率を示す図である。

本発明の実施例について、図１乃至図１２を用いて説明する。

図１を用いて、燃料噴射弁１の全体構成について説明する。図１は、本発明に係る燃料噴射弁１の弁軸心（中心軸線）１ａに沿う断面を示す断面図である。

本実施例において、燃料噴射弁１の中心軸線１ａは、後述する弁体１７が一体に設けられた可動子２７の軸心（弁軸心）に一致し、後述する筒状体５の中心軸線に一致している。また、中心軸線１ａは、後述する弁座１５ｂ及びノズルプレート２１ｎの中心線とも一致している。以下の説明では、中心軸線、軸心（弁軸心）及び中心線を区別せず、中心軸線１ａと呼んで説明する。

燃料噴射弁１には、上端部から下端部まで延設された金属材製の筒状体５が設けられている。この筒状体５の内側に燃料流路３がほぼ中心軸線１ａに沿うように構成されている。図１において、上端部（上端側）を基端部（基端側）と呼び、下端部（下端側）を先端部（先端側）と呼ぶことにする。基端部（基端側）及び先端部（先端側）という呼び方は、燃料の流れ方向、或いは図示しない燃料配管への取付構造に基づいている。すなわち、燃料の流れ方向において、基端部が上流側となり、先端部が下流側となる。また、本明細書において説明される上下関係は図１に基づいて定義され、燃料噴射弁１の内燃機関への実装状態における上下方向とは関係がない。

筒状体５の基端部には燃料供給口２が設けられている。この燃料供給口２に、燃料フィルタ１３が取り付けられている。燃料フィルタ１３は燃料に混入した異物を取り除くための部材である。

筒状体５の基端部にはＯリング１１が配設されている。Ｏリング１１は燃料噴射弁１が燃料配管に連結される際に、シール材として機能する。

筒状体５の先端部には、弁体１７と弁座部材１５とからなる弁部７が構成されている。弁座部材１５には、弁体１７を収容する段付きの弁体収容孔１５ａが形成されている。弁体収容孔１５ａの途中に円錐面が形成されており、この円錐面上に弁座（シール部）１５ｂが構成される。弁体収容孔１５ａの弁座１５ｂよりも上流側（基端側）の部分には、中心軸線１ａに沿う方向に弁体１７の移動を案内するガイド面１５ｃが形成されている。弁座１５ｂと弁体１７とは協働して、燃料通路の開閉を行う。弁体１７が弁座１５ｂに当接することにより、燃料通路は閉じられる。また、弁体１７が弁座１５ｂから離間することにより、燃料通路は開かれる。

弁座部材１５は、筒状体５の先端側内側に挿入され、レーザ溶接により筒状体５に固定されている。レーザ溶接１９は、筒状体５の外周側から全周に亘って実施されている。弁体収容孔１５ａは、中心軸線１ａに沿う方向に、弁座部材１５を貫通している。弁座部材１５の下端面（先端面）にはノズルプレート２１ｎが取り付けられている。ノズルプレート２１ｎは弁体収容孔１５ａによって形成された弁座部材１５の開口を塞ぐように取り付けられる。

本実施例では、弁座部材１５とノズルプレート２１ｎとによって旋回燃料を噴射する燃料噴射部２１が構成される。ノズルプレート２１ｎは、弁座部材１５に対してレーザ溶接により、固定されている。レーザ溶接部２３は、燃料噴射孔２２０－１，２２０－２，２２０－３，２２０－４（図３Ａ参照）が形成された噴射孔形成領域を取り囲むようにして、この噴射孔形成領域の周囲を一周している。弁座部材１５は、筒状体５の先端側内側に圧入した上で、レーザ溶接により筒状体５に固定してもよい。

本実施例では、弁体１７は、球状を成すボール弁を用いている。このため、弁体１７におけるガイド面１５ｃと対向する部位には、周方向に間隔を置いて複数の切欠き面１７ａが設けられている。切欠き面１７ａは板座部材１５の内周面との間に隙間を形成する。この隙間によって燃料通路が構成される。なお、ボール弁以外で弁体１７を構成することも可能である。例えば、ニードル弁を用いてもよい。

本実施例において、弁座部材１５及び弁体１７を含む弁部７とノズルプレート２１ｎとは燃料を噴射するためのノズル部を構成する。弁部７が構成されるノズル部本体（弁座部材１５）側の先端面に、後で詳述する燃料噴射孔２２０－１，２２０－２，２２０－３，２２０－４や旋回用通路２１０－１，２１０－２，２１０－３，２１０－４が形成されたノズルプレート２１ｎが接合される構成である。旋回用通路２１０－１，２１０－２，２１０－３，２１０－４は、横方向通路２１１－１，２１１－２，２１１－３，２１１－４及び旋回室２１２－１，２１２－２，２１２－３，２１２－４で構成される。

筒状体５の中間部には弁体１７を駆動するための駆動部９が配置されている。駆動部９は電磁アクチュエータで構成されている。具体的には、駆動部９は、固定鉄心２５と、可動子（可動部材）２７と、電磁コイル２９と、ヨーク３３とによって構成されている。

固定鉄心２５は、磁性金属材料からなり、筒状体５の長手方向中間部の内側に圧入固定されている。固定鉄心２５は筒状に形成され、中心部を中心軸線１ａに沿う方向に貫通する貫通孔２５ａを有する。固定鉄心２５は溶接により筒状体５に固定してもよいし、溶接と圧入を併用して筒状体５に固定してもよい。

可動子２７は、筒状体５の内部において、固定鉄心２５よりも先端側に配置されている。可動子２７の基端側には、可動鉄心２７ａが設けられている。可動鉄心２７ａは、固定鉄心２５と微小ギャップδを介して対向する。可動子２７の先端側には小径部２７ｂが形成されており、この小径部２７ｂの先端に弁体１７が溶接により固定されている。本実施例では、可動鉄心２７ａと接続部２７ｂとを一体（同一材料からなる一部材）に形成しているが、二つの部材を接合して構成してもよい。可動子２７は先端部に弁体１７を備え、弁体１７を開閉弁方向に変位させる。可動子２７は、弁体１７が弁座部材１５のガイド面１５ｃに接触し、可動鉄心２７ａの外周面が筒状体５の内周面に接触することにより、中心軸線１ａに沿う方向（開閉弁方向）における移動を弁軸心方向の２点で案内される。

可動鉄心２７ａには、固定鉄心２５と対向する端面に凹部２７ｃが形成されている。凹部２７ｃの底面にはスプリング（コイルばね）３９のばね座２７ｅが形成されている。ばね座２７ｅの内周側には中心軸線１ａに沿って小径部（接続部）２７ｂの先端側端部まで貫通する貫通孔２７ｆが形成されている。また、小径部２７ｂには側面に開口部２７ｄが形成されている。貫通孔２７ｆが凹部２７ｃの底面に開口し、開口部２７ｄが小径部２７ｂの外周面に開口することにより、固定鉄心２５に形成された燃料通路３と弁部７とを連通する燃料流路３が構成される。

電磁コイル２９は、固定鉄心２５と可動鉄心２７ａとが微小ギャップδを介して対向する位置で、筒状体５の外周側に外挿されている。電磁コイル２９は、樹脂材料で筒状に形成されたボビン３１に巻回され、筒状体５の外周側に外挿されている。電磁コイル２９はコネクタ４１に設けられたコネクタピン４３に配線部材４５を介して電気的に接続されている。コネクタ４１には図示しない駆動回路が接続され、コネクタピン４３及び配線部材４５を介して、電磁コイル２９に駆動電流が通電される。

ヨーク３３は、磁性を有する金属材料でできている。ヨーク３３は、電磁コイル２９の外周側で、電磁コイル２９を覆うように配置され、燃料噴射弁１のハウジングを兼ねる。また、ヨーク３３は、その下端部が可動鉄心２７ａの外周面と筒状体５を介して対向しており、可動鉄心２７ａ及び固定鉄心２５と共に、電磁コイル２９に通電することにより生じた磁束が流れる閉磁路を構成する。

固定鉄心２５の貫通孔２５ａと可動鉄心２７ａの凹部２７ｃとに跨って、コイルばね３９が圧縮状態で配設されている。コイルばね３９は、可動子２７を、弁体１７が弁座１５ｂに当接する方向（閉弁方向）に付勢する付勢部材として機能している。固定鉄心２５の貫通孔２５ａの内側にはアジャスタ（調整子）３５が配設されており、コイルばね３９の基端側端部はアジャスタ３５の先端側端面に当接している。中心軸線１ａに沿う方向におけるアジャスタ３５の貫通孔２５ａ内での位置を調整することにより、コイルばね３９による可動子２７（すなわち弁体１７）の付勢力が調整される。

アジャスタ３５は、中心部を中心軸線１ａに沿う方向に貫通する燃料流路３を有する。燃料は、アジャスタ３５の燃料流路３を流れた後、固定鉄心２５の貫通孔２５ａの先端側部分の燃料流路３に流れ、可動子２７内に構成された燃料流路３に流れる。

筒状体５の先端部には、Ｏリング４６が外挿されている。Ｏリング４６は、燃料噴射弁１が内燃機関に取り付けられる際に、内燃機関側に形成された挿入口１０９ａ（図１０参照）の内周面とヨーク３３の外周面との間で液密及び気密を確保するシールとして機能する。

燃料噴射弁１の中間部から基端側端部の近傍まで、樹脂カバー４７がモールドされて被覆している。樹脂カバー４７の先端側端部はヨーク３３の基端側の一部を被覆している。また、樹脂カバー４７は配線部材４５を被覆し、樹脂カバー４７によりコネクタ４１が一体的に形成されている。

次に、燃料噴射弁１の動作について説明する。

電磁コイル２９に通電されていない（すなわち駆動電流が流れていない）場合、可動子２７はコイルばね３９により閉弁方向に付勢され、弁体１７が弁座１５ｂに当接（着座）した状態にある。この場合、固定鉄心２５の先端側端面と可動鉄心２７ａの基端側端面との間には、ギャップδが存在する。なお、本実施例では、このギャップδは可動子２７（すなわち弁体１７）のストロークに等しい。

電磁コイル２９に通電されて駆動電流が流れると、可動鉄心２７ａと固定鉄心２５とヨーク３３とによって構成される閉磁路に磁束が発生する。この磁束により、ギャップδを挟んで対向する固定鉄心２５と可動鉄心２７ａとの間に磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力が、コイルばね３９による付勢力や、可動子２７に対して閉弁方向に作用する燃料圧力などの合力に打ち勝つと、可動子が開弁方向に移動し始める。弁体１７が弁座１５ｂから離れると弁体１７と弁座１５ｂとの間に隙間（燃料流路）が形成され、燃料の噴射が始まる。本実施例では、可動子２７が開弁方向にギャップδに等しい距離δだけ移動して、可動鉄心２７ａが固定鉄心２５に当接すると、可動鉄心２７ａは開弁方向への移動を止められ、開弁して静止した状態に至る。

電磁コイル２９の通電を打ち切ると、磁気吸引力が減少し、やがて消失する。磁気吸引力が減少する段階で、磁気吸引力がコイルばね３９の付勢力よりも小さくなると、可動子２７が閉弁方向へ移動を開始する。弁体１７が弁座１５ｂに当接すると、弁体１７は弁部７を閉弁して静止した状態に至る。

次に、図２及び図３Ａを用いて、弁部７及び燃料噴射部２１の構造について、詳細に説明する。図２は、図１の燃料噴射弁１の弁部７及び燃料噴射部２１の近傍（ノズル部）を拡大して示す断面図（図３Ａ及び図３ＢのII－II矢視断面に相当する断面図）である。図３Ａは、図１のIII－III矢視方向から見たノズルプレート２１ｎの平面図である。

なお、図３Ａの平面図は、ノズルプレート２１ｎを燃料噴射孔の入口側から見た平面図であり、ノズルプレート２１ｎの上端面２１ｎｕ側の平面図である。ノズルプレート２１ｎの上端面２１ｎｕ上に、相互に直交するｙ０軸とｘ０軸とを有し、ノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏを原点とするｙ０－ｘ０座標系を定義している。上端面２１ｎｕは弁座部材１５の先端面１５ｔと対向する面である。上端面２１ｎｕに対して反対側の端面を下端面２１ｎｂと呼ぶ。

本実施例では、図２に示すように、ノズルプレート２１ｎは両端面が平面で構成された板状部材で構成され、上端面２１ｎｕと下端面２１ｎｂとは平行である。すなわち、ノズルプレート２１ｎは板厚が均一な平板で構成されている。なお、本実施例では、図３Ａに示すように、中心軸線１ａがノズルプレート２１ｎと中心２１ｎｏで交差するように、燃料噴射弁１が構成されている。

弁座部材１５の先端面（下端面）１５ｔは、中心軸線１ａに垂直な平らな面（平坦面）で構成されている。弁座部材１５の先端面１５ｔにはノズルプレート２１ｎが接合されており、先端面１５ｔはノズルプレート２１ｎの上端面２１ｎｕと当接している。

ノズルプレート２１ｎには、図３Ａに示すように、横方向通路２１１－１，２１１－２，２１１－３，２１１－４、旋回室（スワール室）２１２－１，２１２－２，２１２－３，２１２－４及び燃料噴射孔２２０－１，２２０－２，２２０－３，２２０－４が形成されている。横方向通路２１１－１，２１１－２，２１１－３，２１１－４と旋回室２１２－１，２１２－２，２１２－３，２１２－４とは、燃料噴射孔２２０－１，２２０－２，２２０－３，２２０－４の上流側で燃料に旋回力を付与するための旋回用通路２１０－１，２１０－２，２１０－３，２１０－４を構成する。４組の旋回用通路２１０－１，２１０－２，２１０－３，２１０－４と燃料噴射孔２２０－１，２２０－２，２２０－３，２２０－４とは、それぞれが同様に構成されるため、これらを区別せず、旋回用通路２１０、横方向通路２１１、旋回室２１２及び燃料噴射孔２２０として、説明する場合がある。各組で構成を変える場合は、適宜説明する。

図２に示すように、弁座部材１５には、下流側に向かって縮径する円錐状の弁座面１５ｂが形成されている。弁座面１５ｂの下流端は燃料導入孔３００に接続されている。燃料導入孔３００の下流端は弁座部材１５の先端面１５ｔに開口している。燃料導入孔３００は旋回用通路２１０に燃料を導入する燃料通路を構成する。すなわち弁座部材１５は、旋回用通路２１０と対向して旋回用通路２１０に燃料を導入する燃料導入孔３００が形成された燃料導入孔形成部材を構成する。

旋回用通路２１０は、燃料導入孔３００から燃料の供給を受けるために、横方向通路２１１の上流端部が燃料導入孔３００の開口面に対向して設けられている。本実施例では、図３に示すように、４組の横方向通路２１１－１，２１１－２，２１１－３，２１１－４は上流端部が連通する構成であるが、各横方向通路２１１－１，２１１－２，２１１－３，２１１－４を独立した構成にしてもよい。

図２では、一枚の板状部材で構成したノズルプレート２１ｎに、横方向通路２１１、旋回室２１２及び燃料噴射孔２２０の全てを形成している。ノズルプレート２１ｎは、例えば厚さ方向に分割するなどして、複数のプレートで構成することができる。例えば、横方向通路２１１及び旋回室２１２を一枚のプレートに形成し、燃料噴射孔２２０を別のプレートに形成する。そしてこれら二枚のプレートを積層して、ノズルプレート２１ｎを構成してもよい。

また、本実施例では、図２に示すように、燃料噴射孔２２０は中心軸線１ａに平行に形成されているが、中心軸線１ａに対して０°よりも大きな角度で傾斜させてもよい。傾斜させる方向を異ならせることにより、複数の方向に燃料を噴射させるようにしてもよい。

本実施例では、ノズルプレート２１ｎに、全部で４組の旋回用通路２１０及び燃料噴射孔２２０からなる燃料通路が構成される。４組の燃料通路は、それぞれがノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏ側から外周側に向かって形成されている。すなわち、横方向通路２１１は、ノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏ側から外周側に向けて設けられ、途中に曲がり通路部が設けられている。また、それぞれの燃料通路は周方向に９０°の角度間隔で形成されている。

旋回用通路２１０及び燃料噴射孔２２０は４組に限らず、２組或いは３組であってもよく、５組以上設けられてもよい。或いは、旋回用通路２１０及び燃料噴射孔２２０を１組だけにしてもよい。

図３Ｂを参照して、ノズルプレート２１ｎの変更例について説明する。図３Ｂは、ノズルプレート２１ｎの変更例を示す、図１のIII－III矢視方向から見た平面図である。

図３Ａでは、旋回室２１２の内周壁は周方向の全体が同じ半径で形成されている。これに対して図３Ｂでは、旋回室２１２の内周壁の半径が上流側から下流側に向かって小さくなる変更例を示している。旋回室２１２の内周壁は、図３Ａの構成に限らず、図３Ｂのように構成されてもよい。

次に、図３Ａ及び図３Ｂにおける旋回室２１２の内周壁の構成について、図４を参照して詳述する。図４は、旋回室２１２及び燃料噴射孔２２０を拡大して示す平面図（図３Ａ及び図３Ｂに示すIV部の拡大平面図）である。

最初に、図３Ａに図示した構成について、図４を参照して説明する。図４において、互いに直交するｙ１軸とｘ１軸とを有し、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの中心Ｏ２を原点とするｙ１－ｘ１座標系を定義する。なお本実施例では、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの中心Ｏ２は旋回室２１２の中心Ｏ１と一致しているため、ｙ１－ｘ１座標系の原点は旋回室２１２の中心Ｏ１に一致している。ｘ１軸は側壁２１１ｉ及びその延長線２１１ｉｌに一致している。

横方向通路２１１は、旋回室２１２の中心Ｏ１に対してオフセットするように旋回室２１２に接続されている。横方向通路２１１の一方の側壁２１１ｏは旋回燃料の流れ方向において上流側に位置する内周壁部分（内周壁の始端部、上流側端部）２１２ｃｓに接続され、他方の側壁２１１ｉは下流側に位置する内周壁（内周壁の終端部、下流側端部）２１２ｃｅ部分に接続されている。このため、旋回室２１２の内周壁（側壁）２１２ｃには、横方向通路２１１の接続部に開口２１２ｃｏが形成されている。

旋回室２１２の内周壁２１２ｃは、横方向通路２１１から旋回室２１２に流入した燃料を旋回させるように、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの周囲に円弧状の周壁を成すように形成されている。これにより、旋回室２１２の内周壁２１２ｃと燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉとの間に燃料の旋回流路（旋回通路）２１２ｄが形成されている。

横方向通路２１１の側壁（側面）２１１ｏ，２１１ｉ及び底面２１１ｂはノズルプレート２１ｎによって構成されている。また、横方向通路２１１の上面（天井面）２１１ｕ（図２参照）は、弁座部材１５の下端面１５ｔで構成されている。

横方向通路２１１の側壁２１１ｏは、旋回室２１２の内周壁２１２ｃに接する角度で旋回室２１２に接続される。側壁２１１ｏの下流端は、旋回室２１２の内周壁２１２ｃの始端部２１２ｃｓに接続されている。

また、横方向通路２１１の側壁２１１ｉは、旋回室２１２の内周壁２１２ｃ又はその延長線と交差する角度で旋回室２１２に接続される。ここで、交差とは、側壁２１１ｉ及びその延長線が内周壁２１２ｃ又はその延長線を横切ることを意味している。側壁２１１ｉの下流端は、旋回室２１２の内周壁２１２ｃの終端部２１２ｃｅに接続されている。なお、本実施例では、内周壁２１２ｃの延長線は、旋回室２１２の開口２１２ｃｏを表す二点鎖線に一致する。

旋回室２１２の内周壁２１２ｃの始端部２１２ｃｓは、燃料の旋回方向において上流側に位置する端部である。内周壁２１２ｃの終端部２１２ｃｅは燃料の旋回方向において下流側に位置する端部である。終端部２１２ｃｅには、傾斜部或いは丸味部などの面取り部が形成される場合がある。このような場合は、内周壁２１２ｃと側壁２１１ｉとをそれぞれ終端部２１２ｃｅに延長した２つの仮想線（延長線）が交差する交点を、終端部（下流側端部）２１２ｃｅとして定めればよい。

本実施例では、旋回室２１２の始端部２１２ｃｓから終端部２１２ｃｅまでの間の内周壁２１２ｃは、Ｏ１を中心とする半径Ｒが一定となる円弧形状を成すように形成されている。すなわち、内周壁２１２ｃは正円又は真円を成す円周の一部によって構成される。一方、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉは、旋回室２１２の内周壁２１２ｃの半径Ｒよりも小さな半径ｒを有する円形を成している。これにより、燃料噴射孔２２０の入口開口縁２２０ｉｃと旋回室２１２の内周壁２１２ｃとの間に、旋回流路２１２ｄの底面２１２ｂが構成される。なお、燃料噴射孔２２０の中心軸線２２０ａ（図２参照）が底面２１２ｂに対して傾斜している場合は、燃料噴射孔２２０の横断面が円形であっても、入口開口２２０ｉは円形とならず、楕円形を呈する。本実施例では、傾斜の有無にかかわらず、燃料噴射孔２２０の中心軸線２２０ａ（図２参照）は入口開口２２０ｉの中心Ｏ２を通るものとする。

図４は平面図であり、燃料噴射弁１の中心軸線１ａに垂直な仮想平面（投影面）に、燃料噴射孔２２０、旋回室２１２、横方向通路２１１を投影した図である。図４には、さらに、横方向通路２１１の側壁２１１ｏの延長線（第一延長線）２１１ｏｌと、側壁２１１ｉの延長線（第二延長線）２１１ｉｌとが仮想平面（投影面）に投影されて示されている。第一延長線２１１ｏｌは、側壁２１１ｏに沿って延長した仮想線である。第二延長線２１１ｉｌは、側壁２１１ｉに沿って延長した仮想線である。

第二延長線２１１ｉｌは、旋回室２１２の底面（旋回流路２１２ｄの底面２１２ｂ）を２つの領域Ａ１，Ａ２に区画する。領域Ａ１は、第二延長線２１１ｉｌに対して、側壁２１１ｏ又はその延長線２１１ｏｌ側に位置する領域である。内周壁２１２ｃの始端部２１２ｃｓは、領域Ａ１にある。領域Ａ２は、第二延長線２１１ｉｌに対して、側壁２１１ｏ又はその延長線２１１ｏｌ側とは反対側に位置する領域である。領域Ａ２は、内周壁２１２ｃの終端部２１２ｃｅ側の旋回流路部分によって構成される。なお、領域Ａ１，Ａ２は、第二延長線２１１ｉｌの線上を含まないものとする。

燃料噴射孔２２０は、入口開口縁２２０ｉｃの一部が第二延長線２１１ｉｌを越えて、領域Ａ１側にはみ出るように、配置されている。すなわち、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの一部は、領域Ａ１側に開口し、横方向通路２１１の延長上に位置している。第二延長線２１１ｉｌと側壁２１１ｏ又はその延長線２１１ｏｌとの間に位置する旋回室２１２の底面２１２ｂの領域を横方向通路２１１の底面２１１ｂとみなした場合、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの一部は、横方向通路２１１の底面２１１ｂ上に位置していることになる。この構成により、燃料噴射孔２２０から噴射される燃料噴霧の断面形状は円形から扁平に変形した形状になる。本実施例においては、燃料噴霧の断面形状は、長軸と短軸とを有する楕円形状である。

なお、以下の説明において、燃料噴霧の断面及び断面形状は噴射方向に垂直な断面及び断面形状を言うものとし、特に明確に表現する場合は垂直断面及び垂直断面形状という場合もある。本実施例では、複数の燃料噴射孔２２０から噴射される燃料噴霧（全体噴霧）は、燃料噴射弁１の中心軸線１ａに沿う方向に噴射されるものとして説明する。

本実施例では、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの中心Ｏ２は、第二延長線２１１ｉｌ上に位置している。このため、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉは、燃料噴射孔２２０の半径ｒ分だけ、第二延長線２１１ｉｌを越えて、領域Ａ１側にはみ出している。このため、燃料噴射孔２２０の入口開口縁２２０ｉｃは、第二延長線２１１ｉｌと２点２２０ｉａ，２２０ｉｂで交わる。すなわち、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉは、第二延長線２１１ｉｌと入口開口縁２２０ｉｃとが２点２２０ｉａ，２２０ｉｂで交差するように、配置されている。なお、入口開口２２０ｉの領域Ａ１側へのはみ出し量は、燃料噴射孔２２０の半径ｒ分の大きさに限定される訳ではない。このはみ出し量は、半径ｒよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。はみ出し量を変えることにより、噴霧断面の形状および大きさ（噴霧分布）を変えることができる。

さらに、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの中心Ｏ２は、旋回室２１２の中心Ｏ１から第二延長線２１１ｉｌに沿う方向にずれた位置に配置してもよい。すなわち、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの中心Ｏ２は、旋回室２１２の中心Ｏ１に対して偏心させてもよい。この偏心量を変えることにより、噴霧断面の形状および大きさ（噴霧分布）を変えることができる。

本実施例では、横方向通路２１１の側壁２１１ｏと側壁２１１ｉとが平行に形成されており、横方向通路２１１の幅が一定である。燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの中心Ｏ２を旋回室２１２の中心Ｏ１から第二延長線２１１ｉｌに沿う方向にずらすことは、横方向通路２１１の中心線Ｌ３に沿う方向にずらすことを意味する。

本実施例では、旋回室２１２の内周壁２１２ｃは一定の半径Ｒを有する場合に限定される訳ではない。図３Ｂの変更例に図示したように、旋回室２１２の内周壁２１２ｃは、燃料の旋回方向の上流側から下流側に向かって、Ｒが小さくなるような形状であってもよい。図３Ｂの変更例では、旋回室２１２の内周壁２１２ｃは、その上流側の部分が破線２１２ｃ’で示すような形状となり、下流側の部分よりも大きな半径の円弧で構成されている。その結果、旋回室２１２の内周壁２１２ｃは、半径Ｒの円弧部分（第二延長線２１１ｉｌから上側の部分）と、Ｒよりも大きな半径の円弧部分（破線２１２ｃ’の部分）と、で構成され、燃料の旋回方向の上流側から下流側に向かって半径が小さくなる形状を成す。

この場合、横方向通路２１１の側壁２１１ｏは破線２１１ｏ’で示すような配置になり、内周壁２１２ｃ’と点２１２ｃｓ’で接続される。

図３Ｂの変更例では、燃料の旋回方向の上流側から下流側に向かって半径が２段階に小さくなる形状を説明したが、内周壁２１２ｃは、上流側から下流側に向かって半径が連続して次第に小さくなる、例えばらせん形状であってもよい。

図５を参照して、旋回用通路２１０の横方向通路２１１の構成について説明する。図５は、旋回用通路２１０が形成されたノズルプレート２１ｎの上端面を上方から見たときの旋回用通路２１０の平面図である。本実施例では、上述した４組の旋回用通路２１０－１～２１０－４は同様に形成されているので、上述した様に、ここでは４組の旋回用通路２１０－１～２１０－４を区別せず、旋回用通路２１０として説明する。

横方向通路２１１は、ノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏ側から外周側に延設される途中に、曲がり通路部２１１３が設けられている。すなわち横方向通路２１１は、ノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏ側に形成される直線部（内周側直線部）２１１１と、外周側に形成される直線部（外周側直線部）２１１２と、内周側直線部２１１１と外周側直線部２１１２との間に形成される曲がり通路部２１１３と、を備えている。

内周側通路部２１１１は、ノズルプレート２１ｎの内周側（中心側）に配置されて径方向外側に向かって延設される。内周側通路部２１１１は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏ側で、他の旋回用通路２１０の横方向通路２１１と接続されている。

外周側通路部２１１２は、内周側通路部２１１１をそのまま径方向外側に向けて延設した場合と比べて、旋回室２１２との接続部が径方向内側に位置するように内周側通路部２１１１に対して傾斜した方向に延設される。本実施例では、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、内周側通路部２１１１がノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏ（中心軸線１ａ）を中心とする放射方向に延設されているため、外周側通路部２１１２はノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏ（中心軸線１ａ）を中心とする放射方向に対して傾斜した方向に延設されることになる。

旋回室２１２は、外周側通路部２１１２に対して径方向外側に向かって突出するように配置される。すなわち、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの中心Ｏ２は、横方向通路２１１の中心線Ｌ３に対して、径方向外側に位置する。また、旋回室２１２の中心Ｏ１は、横方向通路２１１の中心線Ｌ３に対して、径方向外側に位置する。

曲がり通路部２１１３は、外周側直線部２１１２の延設方向を内周側直線部２１１１の延設方向から傾斜した方向に、変える。すなわち曲がり通路部２１１３は、外周側直線部２１１２の延設方向（中心線２１１Ａｘ２の方向）を内周側直線部２１１１の延設方向（中心線２１１Ａｘ１の方向）に対して、角度θ２１１だけ傾斜した方向に変化させる。曲がり通路部２１１３は、外周側直線部２１１２を内周側直線部２１１１から屈曲させるように形成されてもよいし、外周側直線部２１１２が内周側直線部２１１１からなだらかに向きを変えるように形成されてもよい。言い換えれば、中心線２１１Ａｘ１と中心線２１１Ａｘ２とが交差する交点２１１ｘの近傍に曲線となる中心線２１１Ａｘ３を有していてもよい。

上述した図４では、外周側直線部２１１２から旋回室２１２及び燃料噴射孔２２０側の旋回用通路２１０部分が描かれており、図５の中心線２１１Ａｘ２は図４の横方向通路２１１の中心線Ｌ３に相当する。

図６Ａ乃至図６Ｉを参照して、外周側通路部２１１２の形態について説明する。以下に説明するように、外周側通路部２１１２は燃料噴射弁１の中心軸線１ａを中心とする放射方向（径方向）ＲＤに対して傾斜した傾斜通路部を構成し、様々な形態をとることができる。図６Ａ乃至図６Ｉでは、ノズルプレート２１ｎに同じ形状の旋回用通路２１０が４つ形成された例を図示している。

図６Ａは、本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。

本実施例の旋回用通路２１０は、断面形状に偏りを有する偏向噴霧を噴射するように構成される。旋回用通路２１０（横方向通路２１１）および燃料導入孔３００を燃料噴射弁１の中心軸線１ａに垂直な仮想平面上に投影した投影図（図６Ａ）上において、横方向通路２１１は、燃料噴射弁１の中心軸線１ａを中心とする放射方向（径方向）ＲＤに対して傾斜した傾斜通路部２１１２を有する。ここで、傾斜通路部２１１２は前述の外周側通路部である。なお本実施例では、燃料噴射弁１の中心軸線１ａはノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏを通り、前述の仮想平面上においてノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏと一致する。

本例では、内周側通路部２１１１の延設方向（中心線２１１Ａｘ１の方向）は、放射方向（径方向）ＲＤであり、内周側通路部２１１１は放射方向通路部により構成される。この場合、放射方向（径方向）ＲＤに対して傾斜する傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２は、外周側直線部２１１２の中心線２１１Ａｘ２と内周側通路部２１１１の中心線２１１Ａｘ１、すなわち放射方向（径方向）ＲＤとの交点に一致し、放射方向ＲＤの線上（放射方向線上）にある。曲がり通路部２１１３は燃料導入孔３００の周縁３００ａよりも燃料導入孔３００の内側に位置し、傾斜通路部２１１２は燃料導入孔３００の周縁３００ａから直線状に延設されている。

傾斜通路部２１１２の中心線２１１Ａｘ２と燃料導入孔３００の周縁３００ａとの交点Ｐ１は、横方向通路２１１の通路上に位置する。傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２は、放射方向（径方向）ＲＤにおいて、燃料導入孔３００の周縁３００ａ上、若しくは燃料導入孔３００の周縁３００ａよりも燃料導入孔３００の内側に位置する。

傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を通る放射方向ＲＤは、傾斜通路部２１１２の中心線２１１Ａｘ２に対して燃料噴射弁１の中心軸線１ａとは反対側に位置する横方向通路２１１の側壁２１１ｉと交差する。旋回室２１２は、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を通る放射方向ＲＤが交差する横方向通路２１１の側壁２１１ｉから、横方向通路２１１の外側に向かって突出するように、形成される。

旋回室２１２は、旋回室２１２を流れる旋回燃料の流れ方向において上流側に位置する旋回室２１２の内周壁端部２１２ｃｓ（図４参照）が、傾斜通路部２１１２の中心線２１１Ａｘ２に対して、燃料噴射弁１の中心軸線１ａの側に位置する、横方向通路２１１の側壁２１１ｏの下流側端部に接続され、旋回燃料の流れ方向において下流側に位置する旋回室２１２の内周壁端部２１２ｃｅ（図４参照）が、傾斜通路部２１１２の中心線２１１Ａｘ２に対して、燃料噴射弁１の中心軸線１ａとは反対側に位置する横方向通路２１１の側壁２１１ｉの下流側端部に接続されるように、構成される。

この場合、旋回室２１２の内周壁端部２１２ｃｓ（図４参照）は、傾斜通路部２１１２の一方の側壁の下流側端部に接続され、旋回室２１２の内周壁端部２１２ｃｅ（図４参照）は、傾斜通路部２１１２の他方の側壁の下流側端部に接続される。

傾斜通路部２１１２は、その中心線２１１Ａｘ２が直線状を成す通路部として形成されるとよい。或いは、傾斜通路部２１１２は、その中心線２１１Ａｘ２が曲線を成す通路部として形成されてもよい。

図６Ｂは、本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。

本例では、図６Ａに対して、曲がり通路部２１１３の少なくとも一部が燃料導入孔３００の周縁３００ａよりも燃料導入孔３００の外側に位置している構成が異なる。Ｐ１およびＰ２の構成を含む、その他の構成は、図６Ａと同様である。

図６Ｃは、本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。

本例では、図６Ａに対して、内周側通路部（放射方向通路部）２１１１および曲がり通路部２１１３がなく、横方向通路２１１は傾斜通路部２１１２により構成される点が異なる。すなわち、横方向通路２１１は傾斜通路部２１１２のみで構成される。傾斜通路部２１１２は燃料導入孔３００の周縁３００ａから直線状に延設されている。Ｐ１およびＰ２の構成を含む、その他の構成は、図６Ａと同様である。

なお、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２は、横方向通路２１１および燃料導入孔３００を中心軸線１ａに垂直な仮想平面上に投影した投影図（図６Ｃ）上において、傾斜通路部２１１の中心線２１１Ａｘ２と傾斜通路部２１１２を形成する側壁２１１ｉ，２１１ｏの法線Ｌ４との交点のうち、燃料噴射弁１の中心軸線１ａに最も近い交点として定義することができる。

図６Ｄは、本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。

本例では、図６Ｃに対して、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２側の端部の少なくとも一部が燃料導入孔３００の周縁３００ａよりも燃料導入孔３００の外側に位置している構成が異なる。Ｐ１およびＰ２の構成を含む、その他の構成は、図６Ｃと同様である。

図６Ｅは、本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。

本例では、旋回用通路２１０－１の横方向通路２１１－１は、旋回室２１２－１の側とは反対側の端部が旋回用通路２１０－４の横方向通路２１１－４の中間部に接続されている。旋回用通路２１０－２の横方向通路２１１－２は、旋回室２１２－２の側とは反対側の端部が旋回用通路２１０－１の横方向通路２１１－１の中間部に接続されている。旋回用通路２１０－３の横方向通路２１１－３は、旋回室２１２－３の側とは反対側の端部が旋回用通路２１０－２の横方向通路２１１－２の中間部に接続されている。旋回用通路２１０－４の横方向通路２１１－４は、旋回室２１２－４の側とは反対側の端部が旋回用通路２１０－３の横方向通路２１１－３の中間部に接続されている。

本例では、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２は、横方向通路２１１および燃料導入孔３００を中心軸線１ａに垂直な仮想平面上に投影した投影図（図６Ｃ）上において、傾斜通路部２１１の中心線２１１Ａｘ２と傾斜通路部２１１２を形成する側壁２１１ｉ，２１１ｏの法線Ｌ４との交点のうち、燃料噴射弁１の中心軸線１ａに最も近い交点として定義する。

本例では、放射方向ＲＤは、ノズルプレート２１ｎの中心（中心軸線１ａ）と傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２とを通る方向として定義される。本例の放射方向ＲＤは、傾斜通路部２１１２の側壁２１１ｏおよび側壁２１１ｉの双方と交差する。

本例においても、Ｐ１およびＰ２の構成を含む、その他の構成は、図６Ａと同様である。

図６Ｆは、本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。

本例では、図６Ｅに対して、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２の近傍において、傾斜通路部２１１２の側壁２１１ｉが燃料導入孔３００の周縁３００ａよりも燃料導入孔３００の外側に位置している構成が異なる。Ｐ１およびＰ２の構成を含む、その他の構成は、図６Ｅと同様である。

図６Ｇは、本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。

本例では、図６Ｄに対して、傾斜通路部２１１２が曲り部２１１２ａを有する構成が異なる。Ｐ１およびＰ２の構成を含む、その他の構成は、図６Ｄと同様である。

図６Ｈは、本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。

本例では、図６Ｄに対して、傾斜通路部２１１２の中心線２１１Ａｘが曲線状を成す構成が異なる。中心線２１１Ａｘは、ノズルプレート２１ｎの中心側（中心軸線１ａ側）に向かって凸となる曲線を描く。Ｐ１およびＰ２の構成を含む、その他の構成は、図６Ｄと同様である。

図６Ｉは、本発明に係る横方向通路２１１の一例を示す図であり、横方向通路２１１の傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２を示す平面図である。

本例では、図６Ｈに対して、傾斜通路部２１１２の中心線２１１Ａｘが、ノズルプレート２１ｎの中心側（中心軸線１ａ側）と反対側（外周側）に向かって凸となる曲線を描く構成が異なる。Ｐ１およびＰ２の構成を含む、その他の構成は、図６Ｈと同様である。

図７Ａおよび図７Ｂを参照して、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２について説明する。傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２については、前述した定義のほか、下記のように定義することができる。

図７Ａは、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２の一例を示す図である。本例は、図６Ｃ乃至図６Ｉの定義と同じである。

傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２は、傾斜通路部２１１２の両端部の基点の中で、上流側に位置する基点となる。

傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２は、横方向通路２１１および燃料導入孔３００を中心軸線１ａに垂直な仮想平面上に投影した投影図（図７Ａ）上において、傾斜通路部２１１の中心線２１１Ａｘ２と傾斜通路部２１１２を形成する側壁２１１ｉ，２１１ｏの法線Ｌ４との交点のうち、燃料噴射弁１の中心軸線１ａに最も近い交点として定義することができる。

図７Ｂは、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２の他の例を示す図である。

図７Ａの定義ほか、傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２は、傾斜通路部２１１２の通路幅を直径とし、傾斜通路部２１１２の側壁２１１ｉに接する円Ｃ１の中心が描く軌道（軌跡）のうち、最も燃料噴射弁１の中心軸線１ａに近い点（近接点）として定義することができる。この場合、円Ｃ１の中心が描く軌道（軌跡）は傾斜通路部２１１の中心線２１１Ａｘ２と一致する。また、図７Ｂに図示した円Ｃ１は起点Ｐ２を中心とする円である。

図８を参照して、本実施例の旋回用通路２１０から噴射される燃料噴霧の形態について説明する。図８は、旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧の形態を示す概念図である。図８では、全体噴霧ＳＰＨの噴射方向（本実施例では燃料噴射弁１の中心軸線１ａの軸線方向）に垂直な燃料噴霧の断面を示している。

燃料噴霧ＳＰＳ１は旋回用通路２１０－１から噴射され、燃料噴霧ＳＰＳ２は旋回用通路２１０－２から噴射され、燃料噴霧ＳＰＳ３は旋回用通路２１０－３から噴射され、燃料噴霧ＳＰＳ４は旋回用通路２１０－４から噴射される。

各旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の断面形状は、図１３Ｂで説明したように、長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２とを有する扁平な形状であり、概ね、長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２とを有する楕円形状である。楕円形状を含めて、断面形状が円形からずれて偏っている燃料噴霧を偏向噴霧と呼ぶ。言い換えれば、偏向噴霧はその断面形状が円形に対して偏りを生じている噴霧である。本実施例では、楕円形状以外の偏向噴霧も含み得る。以下の説明では、偏向噴霧として噴霧断面が楕円形状の燃料噴霧について、説明する。

楕円形状の燃料噴霧は、横方向通路２１１－１～２１１－４と、この横方向通路２１１－１～２１１－４に接続される旋回室２１２－１～２１２－４との位置関係から、長軸Ａｘ１及び短軸Ａｘ２の向きが決まる。すなわち本実施例では、横方向通路２１１－１～２１１－４と、この横方向通路２１１－１～２１１－４に接続される旋回室２１２－１～２１２－４との位置関係が、偏向噴霧の偏向方向を決定する。

図１３Ａに図示される横方向通路２１１－１～２１１－４と旋回室２１２－１～２１２－４との配置では、各燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４は、長軸Ａｘ１の一端部が全体噴霧ＳＰＨの中心部に位置し、他端部が全体噴霧ＳＰＨの外周側に位置するように、配置される。そして全体噴霧ＳＰＨの断面形状は、図１３Ｃに示すように、ほぼ円形になる。この場合、横方向通路２１１－１～２１１－４は、図１３Ａに示すように、ノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏから外周側に向かって直線状（放射状）に延設されており、ノズルプレート２１ｎの中心２１ｎｏと旋回室２１２－１～２１２－４との間に曲がり通路部２１１３が設けられていない。

この場合の全体噴霧ＳＰＨは、断面形状及び燃料噴霧の分布率が図１３Ｄのようになる。図１３Ｄでは、噴霧断面における燃料噴霧の分布率を示しており、この噴霧断面は燃料噴霧の粒が飛翔する方向（角度）を縦軸及び横軸に取った平面で表される。

全体噴霧ＳＰＨでは、４つの燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２とが図１３Ｃのように配置され、４つの燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４が重なり合って、全体噴霧ＳＰＨの断面形状がほぼ円形になる。この場合、燃料噴霧ＳＰＨの噴霧断面の中心部では、４つの燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４が重なり合うため、燃料噴霧の分布率は燃料噴霧断面の中心部で特に高くなり、この中心部における分布率（ピーク分布率）の高い燃料噴霧（全体噴霧）ＳＰＨが形成される。このため、燃料噴霧断面の中心部において燃料噴霧の濃度が高まる傾向にある。

一方、内燃機関では、燃料噴霧断面内に燃料噴霧が均質に分布するように燃料を噴射することが求められる場合がある。

本実施例では、図３Ａ、図３Ｂ及び図５に示すように、横方向通路２１１に曲がり通路部２１１３を設けることで、ノズルプレート２１ｎ上における横方向通路２１１と旋回室２１２との位置関係（配置）を変えることができるようにする。これにより、燃料噴霧断面の長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２との配置（向き）を変え、燃料噴霧の断面形状又は燃料噴霧の断面上における燃料の分布率を変えることができるようにする。

横方向通路２１１と旋回室２１２との位置関係（配置）を説明するために、旋回用通路２１０の向きを図５の矢印ＡＷのように仮定する。すなわち矢印ＡＷは、中心線２１１Ａｘ２に垂直で、かつ燃料噴射孔２２０の中心から中心線２１１Ａｘ２側とは反対側に向かう方向を指向するように、仮定される。

図３Ａ及び図３Ｂにおける各旋回用通路２１０－１～２１０－４のノズルプレート２１ｎ上における向きＡＷは、図１３Ａにおける各旋回用通路２１０－１～２１０－４のノズルプレート２１ｎ上における向きＡＷと異なる。すなわち、図３Ａ及び図３Ｂにおいて各旋回用通路２１０－１～２１０－４の矢印ＡＷが径方向に対して成す傾きは、図１３Ａにおいて各旋回用通路２１０－１～２１０－４の矢印ＡＷが径方向に対して成す傾きと異なる。

本実施例では、横方向通路２１１－１～２１１－４に曲がり通路部２１１３を設けることにより、ノズルプレート２１ｎ上における各旋回用通路２１０－１～２１０－４の向きＡＷ、すなわちノズルプレート２１ｎに対する横方向通路２１１と旋回室２１２との位置関係（配置）を変え、ノズルプレート２１ｎに対する燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２との配置を変える。これは、全体噴霧ＳＰＨの中で、燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２との配置を変えることになる。

本実施例では、図８に示すように、燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４は、長軸Ａｘ１が円形を成す全体噴霧ＳＰＨの円周方向（外縁方向）に沿い、短軸Ａｘ２が円形を成す全体噴霧ＳＰＨの径方向に沿うように、配置される。

特に本実施例では、旋回用通路２１０－１～２１０－４を、曲がり通路部２１１３を含めて同じ形状に形成し、周方向に等間隔に配置することで、２つの燃料噴霧ＳＰＳ１とＳＰＳ３とが全体噴霧ＳＰＨの中心ａ０に対して点対称に配置され、２つの燃料噴霧ＳＰＳ２とＳＰＳ４とが中心ａ０に対して点対称に配置される。また２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ２と２つの燃料噴霧ＳＰＳ４，ＳＰＳ３とは、中心ａ０、点ａ８及び点ａ６を通る線分に対して、線対称に配置される。また２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４と２つの燃料噴霧ＳＰＳ２，ＳＰＳ３とは、中心ａ０、点ａ５及び点ａ７を通る線分に対して、線対称に配置される。ここで点ａ５～ａ８は、後述するように、燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１が交差する交点である。

図８に示す本実施例の燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の特徴を説明すると、以下のようになる。

（１）各燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４は、長軸Ａｘ１の両端部で、隣接する燃料噴霧の長軸Ａｘ１と交差する。なお、以下の説明において、長軸Ａｘ１の両端部に対して用いる「一方」及び「他方」は、常に同じ側の端部を意味するものではなく、その時々の説明において入れ替わる。

すなわち、燃料噴霧ＳＰＳ１は長軸Ａｘ１の一方の端部側で燃料噴霧ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１の一方の端部側と交差し、燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１の他方の端部側で燃料噴霧ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１の一方の端部側と交差する。燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１とは交点ａ５で交差し、燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１とは交点ａ８で交差し、交点ａ５と交点ａ８とは長軸Ａｘ１の軸方向において燃料噴霧ＳＰＳ１の中心（長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２との交点）ａ１を挟んで燃料噴霧ＳＰＳ１の外縁側に分かれて位置する。

燃料噴霧ＳＰＳ２は長軸Ａｘ１の一方の端部側で燃料噴霧ＳＰＳ３の長軸Ａｘ１の一方の端部側と交差し、燃料噴霧ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１の他方の端部側で燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１の一方の端部側と交差する。燃料噴霧ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ３の長軸Ａｘ１とは交点ａ６で交差し、燃料噴霧ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１とは交点ａ５で交差し、交点ａ６と交点ａ５とは長軸Ａｘ１の軸方向において燃料噴霧ＳＰＳ２の中心（長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２との交点）ａ２を挟んで燃料噴霧ＳＰＳ２の外縁側に分かれて位置する。

燃料噴霧ＳＰＳ３は長軸Ａｘ１の一方の端部側で燃料噴霧ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１の一方の端部側と交差し、燃料噴霧ＳＰＳ３の長軸Ａｘ１の他方の端部側で燃料噴霧ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１の一方の端部側と交差する。燃料噴霧ＳＰＳ３の長軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１とは交点ａ７で交差し、燃料噴霧ＳＰＳ３の長軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１とは交点ａ６で交差し、交点ａ７と交点ａ６とは長軸Ａｘ１の軸方向において燃料噴霧ＳＰＳ３の中心（長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２との交点）ａ３を挟んで燃料噴霧ＳＰＳ３の外縁側に分かれて位置する。

燃料噴霧ＳＰＳ４は長軸Ａｘ１の一方の端部側で燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１の一方の端部側と交差し、燃料噴霧ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１の他方の端部側で燃料噴霧ＳＰＳ３の長軸Ａｘ１の一方の端部側と交差する。燃料噴霧ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１とは交点ａ８で交差し、燃料噴霧ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ３の長軸Ａｘ１とは交点ａ７で交差し、交点ａ８と交点ａ７とは長軸Ａｘ１の軸方向において燃料噴霧ＳＰＳ４の中心（長軸Ａｘ１と短軸Ａｘ２との交点）ａ４を挟んで燃料噴霧ＳＰＳ４の外縁側に分かれて位置する。

なお、図８の燃料噴霧ＳＰＳ１に示すように、交点ａ５は長軸Ａｘ１の軸方向において燃料噴霧ＳＰＳ１の中心ａ１よりも燃料噴霧ＳＰＳ１の外縁の近くに位置し、交点ａ８は長軸Ａｘ１の軸方向において燃料噴霧ＳＰＳ１の中心ａ１よりも燃料噴霧ＳＰＳ１の外縁の近くに位置する。すなわち交点ａ５，ａ８は、長軸Ａｘ１の軸方向において燃料噴霧ＳＰＳ１の中心ａ１と燃料噴霧ＳＰＳ１の外縁との中間ａ９，ａ１０よりも燃料噴霧ＳＰＳ１の外縁側に位置する。燃料噴霧ＳＰＳ２について構成される交点ａ６，ａ５、燃料噴霧ＳＰＳ３について構成される交点ａ７，ａ６、及び燃料噴霧ＳＰＳ４について構成される交点ａ８，ａ７、も、燃料噴霧ＳＰＳ１について構成される交点ａ５，ａ８と同様な位置に配置される。

（２）燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１上に構成される交点ａ５と全体噴霧ＳＰＨの外縁との距離Ｄ２、及び燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１上に構成される交点ａ８と全体噴霧ＳＰＨの外縁との距離Ｄ３は、燃料噴霧ＳＰＳ１の中心ａ１と全体噴霧ＳＰＨの外縁との距離Ｄ１よりも短い。燃料噴霧ＳＰＳ２～ＳＰＳ４も燃料噴霧ＳＰＳ１と同様な構成を有する。

なお、全体噴霧ＳＰＨの外縁は燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４に接する包絡線であり、各燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の外縁を忠実にたどる輪郭とは異なる場合がある。

（３）周方向に隣接する２つの燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１同士が交差し始める際に、その交点ａ５～ａ８は燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の外縁上に位置する。図８において、燃料噴霧ＳＰＳ１と燃料噴霧ＳＰＳ２とは、燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１とが交差し始める際に、燃料噴霧ＳＰＳ１の外縁と燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１との交点が燃料噴霧ＳＰＳ２の外縁と燃料噴霧ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１との交点と交差する。このため、２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ２の長軸Ａｘ１同士が交差し始める際に、その交点ａ５は燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ２の外縁上に位置することになる。

（４）（１）～（３）の少なくともいずれか一つの特徴を有する状態で、全体噴霧ＳＰＨの中心ａ０を含む領域に燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の存在しない、或いは燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４による燃料噴霧の希薄な領域を有する空間が形成される。

図９Ａは、燃料噴射弁１の中心軸線１ａに平行に噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４について、燃料噴射方向（本実施例では中心軸線１ａの軸線方向）における燃料噴射弁１からの距離（噴射距離）Ｌに応じた燃料噴霧断面の形状変化を示す概念図である。

図９Ａでは、２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４について、図８に図示した燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４を基準（Ｌ＝１．０）として、Ｌ＝１．０の場合と、距離が半分の場合（Ｌ＝０．５）と、距離が２倍の場合（Ｌ＝２．０）と、について、断面形状の概略を示している。なお、２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４は、燃料噴射弁１の中心軸線１ａに平行に形成された燃料噴射孔２２０－１，２２０－４から噴射されるものとし、２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４の噴射方向は同一方向で、かつ平行である。

図８では、各燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４が、長軸Ａｘ１の両端部で、隣接する燃料噴霧の長軸Ａｘ１と交差した状態について、説明した。図８に示す燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の状態は、図９ＡのＬ＝１．０の場合に実現される。しかし、Ｌが１．０よりも短い距離の場合、隣接する２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１同士が交差しない状態も存在する。一方、Ｌが１．０よりも長い距離の場合、隣接する２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１同士の交点ａ８は、燃料噴霧ＳＰＳ１の長軸Ａｘ１の軸方向において、燃料噴霧ＳＰＳ１の外縁よりも燃料噴霧ＳＰＳ１の中心ａ１の近くに位置すると共に、燃料噴霧ＳＰＳ４の長軸Ａｘ１の軸方向において、燃料噴霧ＳＰＳ４の外縁よりも燃料噴霧ＳＰＳ４の中心ａ４の近くに位置するようになる。

図９Ｂは、図９ＡのＬ＝２．０の場合の燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の噴霧断面を図示した概念図である。

図９Ｂに示すように、Ｌが長くなると、４つの燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４は全体噴霧ＳＰＨの中心部ａ０で重なり合うようになる。しかしこの場合も、燃料噴霧が十分に拡散した広い噴霧断面内では燃料の分布率は小さくなり、燃料の分布率が低くなった状態で燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４が重なるようになるため、図１３Ｄに図示したような燃料の分布率の高いピークの発生を抑制することができる。

図９Ｃは、相互に離れる方向に噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４について、燃料噴射方向（本実施例では中心軸線１ａの軸線方向）における燃料噴射弁１からの距離（噴射距離）Ｌに応じた燃料噴霧断面の形状変化を示す概念図である。

図９Ｃでは、２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４について、図８に図示した燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４を基準（Ｌ＝１．０）として、Ｌ＝１．０の場合と、距離が半分の場合（Ｌ＝０．５）と、距離が２倍の場合（Ｌ＝２．０）と、について、断面形状の概略を示している。なお、２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４は、燃料噴射弁１の中心軸線１ａに対して傾斜すると共に、Ｌが大きくなるほど相互に離れるように形成された燃料噴射孔２２０－１，２２０－４から噴射されるものとし、２つの燃料噴霧ＳＰＳ１，ＳＰＳ４の噴射方向は下流側になるほど離間するように傾斜している。

この場合、燃料噴霧ＳＰＳ１と燃料噴霧ＳＰＳ４とは、燃料噴射弁１から下流側に向かって離れるほど、それぞれの中心ａ１とａ４とが離れてゆく。このため、燃料噴霧ＳＰＳ１の軸Ａｘ１と燃料噴霧ＳＰＳ４の軸Ａｘ１との交点ａ８は、図９Ａの場合と比べて、長軸Ａｘ１上においける移動が小さくなり、燃料噴霧ＳＰＳ１の中心ａ１及び燃料噴霧ＳＰＳ４の中心ａ４に近づき難くなる。

また燃料噴霧ＳＰＳ１と燃料噴霧ＳＰＳ４との重なりが小さくなるため、全体噴霧ＳＰＨの中心ａ０を含む領域に燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の存在しない空間が形成され易くなる。すなわち図９Ｃの場合、図９Ａの場合と比べて、噴射方向における長い距離Ｌの区間で、燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の存在しない空間が形成される。

図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃで説明したように、上述した本実施例の（１）～（４）の特徴は、距離Ｌに応じて実現されない場合がある。しかし、本実施例の（１）～（４）の特徴が実現される距離Ｌは存在する。

図１０Ａは、本発明の一実施例に係る旋回用通路２１０における燃料流れを説明する図である。図１０Ａにおいて、（ａ）は中心軸線１ａ方向から見た旋回用通路２１０内における燃料の流速分布を示し、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面における燃料の流速分布を示し、（ｃ）は（ｂ）のＣ－Ｃ断面（燃料噴射孔の出口部）における燃料の流速分布を示している。

図１０Ａでは、図６Ｃに図示した本発明の実施例に係る旋回用通路２１０の形態について説明しているが、以下で説明する図６Ｃの形態における燃料流れは、その他の図６Ａ，６Ｂ，６Ｄ－６Ｉの形態でも同様である。

本実施例では、傾斜通路部２１１２の中心線２１１Ａｘ２と燃料導入孔３００の周縁３００ａとの交点Ｐ１は、横方向通路２１１の通路上に位置する。また傾斜通路部２１１２の起点Ｐ２は、放射方向（径方向）ＲＤにおいて、燃料導入孔３００の周縁３００ａ上、若しくは燃料導入孔３００の周縁３００ａよりも燃料導入孔３００の内側に位置する。

これにより、本実施例の旋回用通路２１０では、燃料導入孔３００の周縁３００ａよりも外側で、かつ旋回室２１２の上流側に、燃料流れを整流する整流区間Ｆを長く確保することができる。整流区間Ｆの長さ寸法は、例えば、横方向通路２１１の幅寸法Ｗ２１１（図５参照）および傾斜通路部２１１２の幅Ｗ２１１以上の大きさに設定される。

本実施例では、旋回室２１２は、外周側通路部２１１２に対して径方向外側に向かって突出するように配置される。すなわち、燃料噴射孔２２０の入口開口２２０ｉの中心Ｏ２は、横方向通路２１１の中心線Ｌ３に対して、径方向外側に位置する。また、旋回室２１２の中心Ｏ１は、横方向通路２１１の中心線Ｌ３に対して、径方向外側に位置する。

このため、放射方向に流れて傾斜通路部２１１２に流入する流れは、側壁２１１ｉ側に偏る傾向がある。しかし本実施例では、交点Ｐ１および起点Ｐ２が上述のように配置されることにより、放射方向の燃料流れ成分を抑制すると共に、傾斜通路部２１１２の傾斜方向に沿う燃料流れ成分を増やすことができる。その結果、整流区間Ｆを長く確保することができると共に、燃料流れのバランスを改善することができることで、側壁２１１ｉ側への燃料流れの偏りを抑制することができる。

傾斜通路部２１１２の側壁２１１ｉ側に偏る燃料流れ成分が増え過ぎると、燃料噴射孔２２０に直接流入する燃料流れが多くなり、旋回室２１２を旋回して燃料噴射孔２２０に流入する燃料流れが少なくなる。本実施例では、燃料噴射孔２２０に直接流入する燃料流れと旋回室２１２を旋回して燃料噴射孔２２０に流入する燃料流れとのバランスを適切な範囲に保つことができ、旋回成分γを拡げると共に液膜厚さδを小さくして、微粒化効果の低下を抑制することができる。すなわち、燃料噴霧の粒径の粗大化を抑制することができる。

図１０Ｂは、本発明との比較例（第２比較例）に係る旋回用通路２１０における燃料流れを説明する図である。図１０Ｂにおいて、（ａ）は中心軸線１ａ方向から見た旋回用通路２１０内における燃料の流速分布を示し、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面における燃料の流速分布を示し、（ｃ）は（ｂ）のＣ－Ｃ断面（燃料噴射孔の出口部）における燃料の流速分布を示している。

図１０Ｂでは、図６Ａに図示した旋回用通路２１０を用い、横方向通路２１１の曲がり通路部２１１３が燃料導入孔３００の周縁３００ａよりも燃料導入孔３００の外側に位置する形態を図示している。この場合、傾斜通路部２１１２の側壁２１１ｉ側に偏る燃料流れ成分が増え過ぎ、燃料噴射孔２２０に直接流入する燃料流れが多くなる。その結果、旋回室２１２を旋回して燃料噴射孔２２０に流入する燃料流れは少なくなる。このため、燃料噴射孔２２０に直接流入する燃料流れと旋回室２１２を旋回して燃料噴射孔２２０に流入する燃料流れとのバランスを適切な範囲に保つことができなくなり、旋回成分γを拡げることができなくなると共に液膜厚さδが大きくなり、微粒化効果の低下を招く。すなわち、燃料噴霧の粒径の粗大化を招くことになる。

図１１Ａは、本発明の一実施例に係る旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の燃料分布率を示す図である。図１１Ａにおいて、（ａ）は１つの旋回用通路２１０から噴射される燃料噴霧ＳＰＳの断面における燃料分布率、（ｂ）は４つの旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される全体噴霧ＳＰＨの燃料分布率、（ｃ）は４つの旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される全体噴霧ＳＰＨの断面における燃料分布率である。

本実施例では、全体噴霧ＳＰＨの中心部ａ０で４つの燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４が重なり合うのを抑制することができる、或いは燃料の分布率が低くなった状態で燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４が重なり合うようにすることができる。また燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４が重なり合う場合でも、分布率の高い部分が重なり合うのを防ぐことができる。これにより、図１３Ｄに示したような燃料分布率の高いピークの発生を抑制して、（ｃ）に示すようにピーク分布率を低減することができる。そして燃料噴霧断面における燃料分布率を、図１３Ｄの場合と比べて、（ｃ）に示すように均一化することができる。

図１１Ｂは、本発明との比較例（第２比較例）に係る旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される燃料噴霧ＳＰＳ１～ＳＰＳ４の燃料分布率を示す図である。図１１Ｂにおいて、（ａ）は１つの旋回用通路２１０から噴射される燃料噴霧ＳＰＳの断面における燃料分布率、（ｂ）は４つの旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される全体噴霧ＳＰＨの燃料分布率、（ｃ）は４つの旋回用通路２１０－１～２１０－４から噴射される全体噴霧ＳＰＨの断面における燃料分布率である。

この比較例では、燃料噴射孔２２０に直接流入する燃料流れが多くなり、微粒化効果が低下して燃料噴霧の粒径の粗大化を招くことにより、全体噴霧ＳＰＨの燃料分布率に、若干ではあるが、ピークを生じやすくなる。

図１２を参照して、本発明に係る燃料噴射弁を搭載した内燃機関について説明する。図１２は、燃料噴射弁１が搭載された内燃機関の断面図である。

内燃機関１００のエンジンブロック１０１にはシリンダ１０２が形成されおり、シリンダ１０２の頂部に吸気口１０３と排気口１０４とが設けられている。吸気口１０３には、吸気口１０３を開閉する吸気弁１０５が、また排気口１０４には排気口１０４を開閉する排気弁１０６が設けられている。エンジンブロック１０１に形成され、吸気口１０３に連通する吸気流路１０７の入口側端部１０７ａには吸気管１０８が接続されている。

燃料噴射弁１の燃料供給口２（図１参照）には燃料配管１１０が接続される。

吸気管１０８には燃料噴射弁１の取付け部１０９が形成されており、取付け部１０９に燃料噴射弁１を挿入する挿入口１０９ａが形成されている。挿入口１０９ａは吸気管１０８の内壁面（吸気流路）まで貫通しており、挿入口１０９ａに挿入された燃料噴射弁１から噴射された燃料は吸気流路内に噴射される。二方向噴霧の場合、エンジンブロック１０１に吸気口１０３が二つ設けられた形態の内燃機関を対象として、それぞれの燃料噴霧が各吸気口１０３（吸気弁１０５）を指向して噴射される。

本実施例によれば、噴射燃料の筒内均質度の改善やポート・バルブ付着量の低減により、排出ガス性能や燃費性能のさらなる向上が可能となる。

なお、本発明は上記した実施例或いは変更例に限定されるものではなく、一部の構成の削除や、記載されていない他の構成の追加が可能である。

１…燃料噴射弁、１ａ…燃料噴射弁１の中心軸線、１５…燃料導入孔形成部材、１５ｂ…弁座、１７…弁体、２１０，２１０－１，２１０－２，２１０－３，２１０－４…旋回用通路、２１１，２１１－１，２１１－２，２１１－３，２１１－４…横方向通路、２１１１…内周側通路部、２１１２…傾斜通路部（外周側通路部）、２１１３…曲がり通路部、２１１ｉ，２１１ｏ…横方向通路２１１の側壁、２１２，２１２－１，２１２－２，２１２－３，２１２－４…旋回室、２１２ｃｅ…旋回室２１２の内周壁端部、２１２ｃｓ…旋回室２１２の内周壁端部、２２０，２２０－１，２２０－２，２２０－３，２２０－４…燃料噴射孔、３００…燃料導入孔、３００ａ…燃料導入孔３００の周縁、Ｌ４…傾斜通路部２１１２を形成する側壁の法線、Ｐ１…傾斜通路部２１１２の中心線２１１Ａｘと燃料導入孔３００の周縁３００ａとの交点、Ｐ２…傾斜通路部２１１２の起点、ＲＤ…放射方向、ＳＰＳ１～ＳＰＳ４…偏向噴霧（燃料噴霧）、ＳＰＳ１…第１偏向噴霧、ＳＰＳ２…第２偏向噴霧、ＳＰＳ４…第３偏向噴霧、ＳＰＳ３…第４偏向噴霧、ＳＰＨ…全体噴霧（全体噴霧断面）。

Claims (13)

1. 協働して燃料通路の開閉を行う弁座および弁体と、前記弁座及び前記弁体の下流側に設けられ燃料に旋回力を付与して噴射する複数の旋回用通路と、前記旋回用通路と対向して前記旋回用通路に燃料を導入する燃料導入孔が形成された燃料導入孔形成部材と、を備え、前記旋回用通路が燃料噴射孔と、前記燃料噴射孔の上流側に設けられ燃料を旋回させる旋回室と、前記旋回室の上流側に設けられ前記旋回室に接続される横方向通路と、を備えた燃料噴射弁であって、
   前記旋回用通路は、断面形状に偏りを有する偏向噴霧を噴射するように構成され、
   前記横方向通路および前記燃料導入孔を当該燃料噴射弁の中心軸線に垂直な仮想平面上に投影した投影図上において、
   前記横方向通路は、当該燃料噴射弁の中心軸線を中心とする放射方向に対して傾斜した傾斜通路部を有し、
   前記傾斜通路部の中心線と前記燃料導入孔の周縁との交点は、前記横方向通路の通路上に位置する燃料噴射弁。
2. 請求項１に記載の燃料噴射弁において、
   前記旋回室は、当該旋回室を流れる旋回燃料の流れ方向において上流側に位置する当該旋回室の内周壁端部が、前記傾斜通路部の中心線に対して、当該燃料噴射弁の中心軸線の側に位置する前記横方向通路の側壁の下流側端部に接続され、旋回燃料の流れ方向において下流側に位置する当該旋回室の内周壁端部が、前記傾斜通路部の中心線に対して、当該燃料噴射弁の中心軸線とは反対側に位置する前記横方向通路の側壁の下流側端部に接続される燃料噴射弁。
3. 請求項２に記載の燃料噴射弁において、
   旋回燃料の流れ方向において上流側に位置する前記旋回室の内周壁端部は、前記傾斜通路部の一方の側壁の下流側端部に接続され、
   旋回燃料の流れ方向において下流側に位置する前記旋回室の内周壁端部は、前記傾斜通路部の他方の側壁の下流側端部に接続される燃料噴射弁。
4. 請求項３に記載の燃料噴射弁において、
   前記傾斜通路部は、当該傾斜通路部の中心線が直線状を成す通路部として形成される燃料噴射弁。
5. 請求項３に記載の燃料噴射弁において、
   前記傾斜通路部は、当該傾斜通路部の中心線が曲線を成す通路部として形成される燃料噴射弁。
6. 協働して燃料通路の開閉を行う弁座および弁体と、前記弁座及び前記弁体の下流側に設けられ燃料に旋回力を付与して噴射する複数の旋回用通路と、前記旋回用通路と対向して前記旋回用通路に燃料を導入する燃料導入孔が形成された燃料導入孔形成部材と、を備え、前記旋回用通路が燃料噴射孔と、前記燃料噴射孔の上流側に設けられ燃料を旋回させる旋回室と、前記旋回室の上流側に設けられ前記旋回室に接続される横方向通路と、を備えた燃料噴射弁であって、
   前記旋回用通路は、断面形状に偏りを有する偏向噴霧を噴射するように構成され、
   前記横方向通路は、当該燃料噴射弁の中心軸線を中心とする放射方向に対して傾斜した傾斜通路部を有し、
   前記傾斜通路部の起点は、前記放射方向において、前記燃料導入孔の周縁上、若しくは前記燃料導入孔の周縁よりも前記燃料導入孔の内側に位置する燃料噴射弁。
7. 請求項６に記載の燃料噴射弁において、
   前記横方向通路および前記燃料導入孔を前記中心軸線に垂直な仮想平面上に投影した投影図上において、
   前記傾斜通路部の起点は、前記傾斜通路部の中心線と前記傾斜通路部を形成する側壁の法線との交点のうち、当該燃料噴射弁の中心軸線に最も近い交点とする燃料噴射弁。
8. 請求項７に記載の燃料噴射弁において、
   前記旋回室は、前記傾斜通路部の起点を通る放射方向が交差する横方向通路の側壁から、当該横方向通路の外側に向かって突出するように形成される燃料噴射弁。
9. 請求項８に記載の燃料噴射弁において、
   前記旋回室は、当該旋回室を流れる旋回燃料の流れ方向において上流側に位置する当該旋回室の内周壁端部が、前記傾斜通路部の中心線に対して、当該燃料噴射弁の中心軸線の側に位置する前記横方向通路の下流側端部に接続され、旋回燃料の流れ方向において下流側に位置する当該旋回室の内周壁端部が、前記傾斜通路部の中心線に対して、当該燃料噴射弁の中心軸線とは反対側に位置する前記横方向通路の下流側端部に接続される燃料噴射弁。
10. 請求項９に記載の燃料噴射弁において、
    旋回燃料の流れ方向において上流側に位置する前記旋回室の内周壁端部は、前記傾斜通路部の一方の下流側端部に接続され、
    旋回燃料の流れ方向において下流側に位置する前記旋回室の内周壁端部は、前記傾斜通路部の他方の下流側端部に接続される燃料噴射弁。
11. 請求項１０に記載の燃料噴射弁において、
    前記傾斜通路部は、当該傾斜通路部の中心線が直線状を成す通路部として形成される燃料噴射弁。
12. 請求項１０に記載の燃料噴射弁において、
    前記傾斜通路部は、当該傾斜通路部の中心線が曲線を成す通路部として形成される燃料噴射弁。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の燃料噴射弁を備えた内燃機関。

Images