JP3385989B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料噴射弁から噴射される燃料の
噴射方向を変更できるようにした燃料噴射弁、及び燃料
噴射弁から噴射される燃料の噴霧の広がり角度を変更で
きるようにした燃料噴射弁が知られている。例えば特開
平４−５４６９号公報に記載された燃料噴射弁は、噴孔
が形成された部材をインジェクションノズルに対して移
動できるようにすることにより、あるいは、複数形成さ
れた噴孔のうちから任意の一つの噴孔を使用できるよう
にすることにより、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴
射方向を変更できるようにしている。

【０００３】例えば特開平５−４４５９８号公報に記載
された燃料噴射弁は、噴孔から噴射された燃料に対して
空気流を適用することにより、燃料噴射弁から噴射され
る燃料の噴射方向を変更できるようにしている。例えば
特開平７−２５９７０５号公報に記載された燃料噴射弁
は、インジェクションノズルに対するニードル弁の位置
をニードル弁の中心軸方向に変更することにより、燃料
噴射弁から噴射される燃料の噴霧の広がり角度を変更で
きるようにしている。

【０００４】例えば実開昭６３−１４０１７２号公報に
記載された燃料噴射弁は、ニードル弁の先端をニードル
弁の中心軸に対して非対称に形成することにより、燃料
の噴射方向をインジェクションノズルの中心軸方向とは
異ならしめている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した特
開平４−５４６９号公報に記載された燃料噴射弁では、
噴孔が形成された部材をインジェクションノズルに対し
て移動できるようにするか、あるいは、任意の一つの噴
孔を選択して使用できるようにする必要があるために、
噴孔の構造が複雑になってしまう。また上述した特開平
５−４４５９８号公報に記載された燃料噴射弁では、噴
孔から噴射された燃料に対して空気流を適用する手段が
必要となるために、燃料噴射弁が大型化してしまう。

【０００６】また上述した特開平７−２５９７０５号公
報に記載された燃料噴射弁では、インジェクションノズ
ルに対するニードル弁の位置がニードル弁の中心軸方向
に変更されるために、燃料噴射量が変化してしまう。ま
た上述した実開昭６３−１４０１７２号公報に記載され
た燃料噴射弁では、ニードル弁をその中心軸を中心にイ
ンジェクションノズルに対して回転せしめるための回転
手段を有していないために、燃料噴射弁から噴射される
燃料の噴射方向を変更することができない。

【０００７】一方、上述した公報には、先端形状が周方
向に不均一なニードル弁がその中心軸を中心にインジェ
クションノズルに対して回転するのを阻止するか、又
は、ニードル弁をその中心軸を中心にインジェクション
ノズルに対して回転せしめることにより、インジェクシ
ョンノズルに対するニードル弁の回転方向位置を制御
し、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向又は噴霧
の広がり角度を変更する手段について開示されていな
い。

【０００８】また、インジェクションノズルの中心軸に
対するニードル弁の中心軸の偏心量を制御することによ
り、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向を変更す
る手段についても開示されていない。

【０００９】前記問題点に鑑み、本発明は、先端形状が
周方向に不均一なニードル弁がその中心軸を中心にイン
ジェクションノズルに対して回転するのを阻止するか、
又は、ニードル弁をその中心軸を中心にインジェクショ
ンノズルに対して回転せしめることにより、インジェク
ションノズルに対するニードル弁の回転方向位置を制御
し、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向又は噴霧
の広がり角度を変更することができる燃料噴射弁を提供
することを目的とする。

【００１０】更に本発明は、インジェクションノズルの
中心軸に対するニードル弁の中心軸の偏心量を制御する
ことにより、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向
を変更することができる燃料噴射弁を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、インジェクションノズルとニードル弁とを具備
する燃料噴射弁において、ニードル弁をその長手方向に
往復動可能に、かつその中心軸を中心としてインジェク
ションノズルに対し回転可能に保持し、燃料噴射を行う
ためにニードル弁が長手方向に変位されるとニードル弁
の先端全体がインジェクションノズルから離間するよう
になっており、ニードル弁の先端の形状を周方向に不均
一に形成し、ニードル弁がその中心軸を中心としてイン
ジェクションノズルに対し回転されてインジェクション
ノズルに対するニードル弁の回転方向位置が変更される
と、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向又は噴霧
の広がり角度が変更されるようにした燃料噴射弁が提供
される。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】請求項１に記載の燃料噴射弁では、先端形
状が周方向に不均一なニードル弁がその中心軸を中心に
インジェクションノズルに対して回転するのを阻止する
か、又は、ニードル弁をその中心軸を中心にインジェク
ションノズルに対して回転せしめることにより、インジ
ェクションノズルに対するニードル弁の回転方向位置が
制御される。そのため、燃料噴射弁から噴射される燃料
の噴射方向又は噴霧の広がり角度を変更することができ
る。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、前記ニー
ドル弁の中心軸に対して平行であって互いに平行な二つ
の面を前記ニードル弁の先端に前記ニードル弁の中心軸
に対して対称に形成すると共に、前記インジェクション
ノズルにスリット状の噴孔を形成したことを特徴とする
請求項１に記載の燃料噴射弁が提供される。

【００１７】請求項２に記載の燃料噴射弁では、ニード
ル弁の中心軸に対して平行であって互いに平行な二つの
面がニードル弁の先端にニードル弁の中心軸に対して対
称に形成されると共に、インジェクションノズルにスリ
ット状の噴孔が形成される。そのため、燃料噴射弁から
噴射される燃料の噴霧の広がり角度を変更することがで
きる。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、前記ニー
ドル弁の先端を前記ニードル弁の中心軸に対して非対称
に形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射
弁が提供される。

【００１９】請求項３に記載の燃料噴射弁では、ニード
ル弁の先端がニードル弁の中心軸に対して非対称に形成
されるため、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向
を変更することができる。

【００２０】請求項４に記載の発明によれば、インジェ
クションノズルとニードル弁とを具備する燃料噴射弁に
おいて、前記インジェクションノズルの中心軸に対して
前記ニードル弁の中心軸を偏心して配置可能であり、前
記インジェクションノズルの中心軸に対する前記ニード
ル弁の中心軸の偏心量を制御するための偏心量制御手段
を具備することを特徴とする燃料噴射弁が提供される。

【００２１】請求項４に記載の燃料噴射弁では、インジ
ェクションノズルの中心軸に対するニードル弁の中心軸
の偏心量が制御されるため、燃料噴射弁から噴射される
燃料の噴射方向を変更することができる。

【００２２】請求項５に記載の発明によれば、前記ニー
ドル弁の中心軸が前記インジェクションノズルの中心軸
に対して偏心して配置された第一の位置と、前記ニード
ル弁の中心軸が前記インジェクションノズルの中心軸と
同心に配置された第二の位置と、前記ニードル弁の中心
軸が前記インジェクションノズルの中心軸を隔てて前記
第一の位置の反対側に配置された第三の位置とを具備す
る請求項４に記載の燃料噴射弁が提供される。

【００２３】請求項５に記載の燃料噴射弁では、ニード
ル弁の中心軸がインジェクションノズルの中心軸に対し
て偏心して配置された第一の位置と、ニードル弁の中心
軸がインジェクションノズルの中心軸と同心に配置され
た第二の位置と、ニードル弁の中心軸がインジェクショ
ンノズルの中心軸を隔てて第一の位置の反対側に配置さ
れた第三の位置とが設けられる。そのため、燃料噴射弁
から噴射される燃料の噴射方向を三段階に切り換えるこ
とができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。

【００２５】図１は本発明の燃料噴射弁の第一の実施形
態の概略の断面図である。図１において、１はインジェ
クションノズル、２はニードル弁、３は噴孔、４はサッ
クホール、５は燃料通路である。６はニードル弁２をそ
の中心軸を中心にインジェクションノズル１に対して回
転せしめるための回転軸、７は回転軸を駆動するための
ステッピングモータである。

【００２６】図２は回転軸とニードル弁との連結部を示
した図である。詳細には図２（ａ）は回転軸とニードル
弁との連結部を示した斜視図、図２（ｂ）は燃料噴射弁
の全開時の連結部を示した側面図、図２（ｃ）は燃料噴
射弁の全閉時の連結部を示した側面図である。図３はス
テッピングモータと回転軸との連結部を示した図であ
る。図２及び図３において、１０は回転軸６とニードル
弁２との連結部、１１は連結用突起、１２は連結用突起
１１と係合するための連結用溝、１３はステッピングモ
ータ７と回転軸６とを連結するためのカップリングであ
る。

【００２７】図２に示すように、連結用突起１１と連結
用溝１２とが係合することにより、ステッピングモータ
７に駆動パルスが供給されない時、ニードル弁２がその
中心軸を中心にインジェクションノズル１に対して回転
するのが阻止される。一方、ステッピングモータ７に駆
動パルスが供給される時、ニードル弁２はその中心軸を
中心にインジェクションノズル１に対して回転せしめら
れる。また、ステッピングモータ７に供給される駆動パ
ルス数をＥＣＵ（図示せず）によって制御することによ
り、インジェクションノズル１に対するニードル弁２の
回転方向位置を制御することが可能になる。

【００２８】詳細には図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示す
ように、連結用突起１１と連結用溝１２とは、ニードル
弁２の全開時（図２（ｂ））だけでなく、ニードル弁２
の全閉時（図２（ｃ））にも係合している。つまり、ニ
ードル弁２の回転方向の動きは、常にステッピングモー
タ７により拘束される。

【００２９】図４はニードル弁及びインジェクションノ
ズルの先端を示した図である。詳細には図４（ａ）はニ
ードル弁２及びインジェクションノズル１の先端の部分
断面側面図、図４（ｂ）はニードル弁２の端面図、図４
（ｃ）はインジェクションノズル１の端面図である。図
４に示すように、ニードル弁２の先端は周方向に不均一
に形成されている。つまり、ニードル弁２の先端には、
ニードル弁の中心軸Ｌに対してほぼ平行であって互いに
平行な二つの面２０が中心軸Ｌに対して対称に形成され
ている。この面２０は、ニードル弁２の先端に追加工を
施すことにより形成可能である。また、噴孔３はスリッ
ト状に形成されている。上述した面２０が噴孔３の長手
方向に平行になるように、ニードル弁２がインジェクシ
ョンノズル１に対して位置決めされる時、噴孔３を介し
て噴射される燃料噴霧の広がり角度θ１は比較的大きく
なる。

【００３０】図５は図４に示した位置からニードル弁を
その中心軸を中心に９０°回転させた時のニードル弁及
びインジェクションノズルの先端を示した図である。図
５に示すように、図４に示した位置からニードル弁２を
中心軸Ｌを中心に９０°回転させた結果、面２０は噴孔
３の長手方向に対してほぼ垂直になる。そのため、噴孔
３を通過する燃料の流れが変更され、燃料噴霧の広がり
角度θ２は燃料噴霧の広がり角度θ１（図４）よりも小
さくなる。

【００３１】図５には、図４に示した位置からニードル
弁２を中心軸Ｌを中心に９０°回転させたもののみを示
してあるが、インジェクションノズル１に対するニード
ル弁２の回転量を０°から９０°まで連続的に制御する
ことにより、燃料噴霧の広がり角度の大きさを連続的に
調節することが可能になる。

【００３２】本実施形態によれば、先端形状が周方向に
不均一なニードル弁２がその中心軸Ｌを中心にインジェ
クションノズル１に対して回転するのを阻止するか、又
は、ニードル弁２をその中心軸Ｌを中心にインジェクシ
ョンノズル１に対して回転せしめることにより、インジ
ェクションノズル１に対するニードル弁２の回転方向位
置が制御される。詳細には、ニードル弁の中心軸Ｌに対
して平行であって互いに平行な二つの面２０がニードル
弁２の先端にニードル弁の中心軸Ｌに対して対称に形成
されると共に、インジェクションノズル１にスリット状
の噴孔３が形成される。そのため、燃料噴射弁から噴射
される燃料の噴霧の広がり角度θを変更することができ
る。

【００３３】特に直接噴射式内燃機関においては、成層
燃焼の実行時に、噴霧の広がり角度θが図５に示したよ
うに小さくされ、燃料噴霧が点火栓付近に集中される。
一方、均質燃焼の実行時には、噴霧の広がり角度θが図
４に示したように大きくされ、燃料噴霧が燃焼室内全域
に分散される。その結果、エンジン性能を向上させるこ
とが可能になる。

【００３４】また、本実施形態のように面２０及びスリ
ット状の噴孔３を設けて噴霧の広がり角度θを変更する
場合、上述した特開平７−２５９７０５号公報に記載さ
れたようにインジェクションノズルに対するニードル弁
の位置をニードル弁の中心軸方向に変更することにより
噴霧の広がり角度を変更する場合に比べ、噴霧の広がり
角度θの変更可能な範囲を大きくすることが容易にな
り、また、燃料噴霧の噴射方向がニードル弁の中心軸Ｌ
の方向に限定されない。

【００３５】図６は本発明の燃料噴射弁の第二の実施形
態のニードル弁及びインジェクションノズルの先端を示
した図である。本実施形態の燃料噴射弁の概略の断面図
は図１に示した第一の実施形態のものとほぼ同様であ
る。また、本実施形態の燃料噴射弁の回転軸とニードル
弁との連結部及びステッピングモータと回転軸との連結
部は、それぞれ図２及び図３に示した第一の実施形態の
ものとほぼ同様である。

【００３６】詳細には図６（ａ）はニードル弁及びイン
ジェクションノズルの先端の部分断面側面図、図６
（ｂ）はニードル弁の端面図、図６（ｃ）はインジェク
ションノズルの端面図である。図６において、１０１は
インジェクションノズル、１０２はニードル弁、１０３
は噴孔、１２０は切り欠き部である。図６に示すよう
に、ニードル弁１０２の先端は周方向に不均一に形成さ
れている。つまり、ニードル弁１０２の先端には切り欠
き部１２０が形成され、ニードル弁１０２の先端はニー
ドル弁の中心軸Ｌに対して非対称に形成されている。ニ
ードル弁１０２がインジェクションノズル１０１に対し
て図６に示すように位置決めされる時、噴孔１０３を介
して噴射される燃料の噴射方向は、ニードル弁の中心軸
Ｌの方向と一致せず、切り欠き部１２０の側（図６の左
側）に向けられる。

【００３７】図７は図６に示した位置からニードル弁を
その中心軸を中心に１８０°回転させた時のニードル弁
及びインジェクションノズルの先端を示した図である。
図７に示すように、図６に示した位置からニードル弁１
０２を中心軸Ｌを中心に１８０°回転させた結果、切り
欠き部１２０は、ニードル弁の中心軸Ｌを隔てて図６に
示した切り欠き部１２０の反対側に位置する。そのた
め、噴孔１０３を介して噴射される燃料の噴射方向は、
図６に示した噴射方向から変更され、切り欠き部１２０
の側（図７の右側）に向けられる。

【００３８】図７には、図６に示した位置からニードル
弁１０２を中心軸Ｌを中心に１８０°回転させたものの
みを示してあるが、インジェクションノズル１０１に対
するニードル弁１０２の回転量を０°から３６０°まで
連続的に制御することにより、燃料の噴射方向を連続的
に変更することが可能になる。

【００３９】本実施形態によれば、先端形状が周方向に
不均一なニードル弁１０２がその中心軸Ｌを中心にイン
ジェクションノズル１０１に対して回転するのを阻止す
るか、又は、ニードル弁１０２をその中心軸Ｌを中心に
インジェクションノズル１０１に対して回転せしめるこ
とにより、インジェクションノズル１０１に対するニー
ドル弁１０２の回転方向位置が制御される。詳細には、
ニードル弁１０２の先端に切り欠き部１２０を設けるこ
とにより、ニードル弁１０２の先端がニードル弁の中心
軸Ｌに対して非対称に形成される。そのため、ニードル
弁１０２をその中心軸Ｌを中心にインジェクションノズ
ル１０１に対して回転せしめることにより、燃料噴射弁
から噴射される燃料の噴射方向を変更することができ
る。

【００４０】つまり、燃料の噴射方向が変更できない場
合には、機関運転状態に合わせて燃料噴射時期を変更し
た時、噴射された燃料噴霧とピストンとの衝突位置が変
化してしまい、それゆえ、ピストンに衝突した後の燃料
噴霧の動きが変化してしまう。一方、本実施形態のよう
に燃料の噴射方向を変更できる場合には、燃料噴射時期
の変更に応じて燃料の噴射方向を変更することにより、
噴射された燃料噴霧とピストンとの衝突位置を常に同じ
位置に維持でき、それゆえ、ピストンに衝突した後の燃
料噴霧の動きの変化を阻止することができる。

【００４１】特に直接噴射式内燃機関においては、成層
燃焼の実行時に燃料噴霧を点火栓付近に確実に集中させ
ることが可能になる。その結果、エンジン性能を向上さ
せることが可能になる。

【００４２】図８は本発明の燃料噴射弁の第三の実施形
態のニードル弁及びインジェクションノズルの先端を示
した図である。本実施形態の燃料噴射弁の概略の断面図
は図１に示した第一の実施形態のものとほぼ同様であ
る。また、本実施形態の燃料噴射弁の回転軸とニードル
弁との連結部及びステッピングモータと回転軸との連結
部は、それぞれ図２及び図３に示した第一の実施形態の
ものとほぼ同様である。

【００４３】詳細には図８（ａ）はニードル弁及びイン
ジェクションノズルの先端の部分断面側面図、図８
（ｂ）はニードル弁の端面図、図８（ｃ）はインジェク
ションノズルの端面図である。図８において、ニードル
弁１０２及び切り欠き部１２０は図６に示した第二の実
施形態のものと同様であり、２０１はインジェクション
ノズル、２０３は噴孔である。図８に示すように、イン
ジェクションノズル２０１の先端にはスリット状の噴孔
２０３が二つ形成される。尚、他の実施形態において、
噴孔の数は二つに限定されず三つ以上であってもよく、
噴孔の形状はスリット状に限定されず円形であってもよ
い。本実施形態の説明に戻り、ニードル弁１０２がイン
ジェクションノズル２０１に対して図８に示すように位
置決めされる時、噴孔２０３を介して噴射される燃料噴
霧は、切り欠き部１２０の側（図８の左側）において大
きくなり、反対側（図８の右側）において小さくなる。

【００４４】図９は図８に示した位置からニードル弁を
その中心軸を中心に１８０°回転させた時のニードル弁
及びインジェクションノズルの先端を示した図である。
図９に示すように、図８に示した位置からニードル弁１
０２を中心軸Ｌを中心に１８０°回転させた結果、切り
欠き部１２０は、ニードル弁の中心軸Ｌを隔てて図８に
示した切り欠き部１２０の反対側に位置する。そのた
め、噴孔２０３を介して噴射される燃料噴霧は、図８に
示した状態から変更され、切り欠き部１２０の側（図９
の右側）において大きくなり、反対側（図９の左側）に
おいて小さくなる。

【００４５】図９には、図８に示した位置からニードル
弁１０２を中心軸Ｌを中心に１８０°回転させたものの
みを示してあるが、インジェクションノズル２０１に対
するニードル弁１０２の回転量を０°から３６０°まで
連続的に制御することにより、燃料の噴霧形状を連続的
に変更することが可能になる。

【００４６】本実施形態によれば、先端形状が周方向に
不均一なニードル弁１０２がその中心軸Ｌを中心にイン
ジェクションノズル２０１に対して回転するのを阻止す
るか、又は、ニードル弁１０２をその中心軸Ｌを中心に
インジェクションノズル２０１に対して回転せしめるこ
とにより、インジェクションノズル２０１に対するニー
ドル弁１０２の回転方向位置が制御される。詳細には、
ニードル弁１０２の先端に切り欠き部１２０を設けるこ
とにより、ニードル弁１０２の先端がニードル弁の中心
軸Ｌに対して非対称に形成される。更に複数の噴孔２０
３がインジェクションノズル２０１の先端に形成され
る。そのため、ニードル弁１０２をその中心軸Ｌを中心
にインジェクションノズル２０１に対して回転せしめる
ことにより、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴霧形状
を変更することができる。

【００４７】つまり、燃料の噴霧形状が変更できない場
合には、機関運転状態に合わせて燃料噴射時期を変更し
た時、噴射された燃料噴霧とピストンとの衝突位置が変
化してしまい、それゆえ、ピストンに衝突した後の燃料
噴霧の動きが変化してしまう。一方、本実施形態のよう
に燃料の噴霧形状を変更できる場合には、燃料噴射時期
の変更に応じて燃料の噴射方向を変更することにより、
噴射された燃料噴霧とピストンとの衝突位置を常に同じ
位置に維持でき、それゆえ、ピストンに衝突した後の燃
料噴霧の動きの変化を阻止することができる。

【００４８】図１０は本実施形態の燃料噴射弁を直接噴
射式内燃機関に適用した場合の内燃機関の一部を示した
概略的な側面図である。詳細には図１０（ａ）は成層燃
焼時の内燃機関を示しており、図１０（ｂ）は均質燃焼
時の内燃機関を示している。図１０において、２００は
本実施形態の燃料噴射弁、２３０は燃焼室、２３１は点
火栓である。図１０に示すように、成層燃焼の実行時に
は、点火栓２３１の側（図１０（ａ）の上側）の燃料噴
霧が大きくされ、燃焼室２３０の中心の側（図１０
（ａ）の下側）の燃料噴霧が小さくされる。つまり、燃
料噴霧を点火栓２３１の付近に確実に集中させることが
可能になる。その結果、エンジン性能を向上させること
が可能になる。一方、均質燃焼の実行時には、点火栓２
３１の側（図１０（ｂ）の上側）の燃料噴霧が小さくさ
れ、燃焼室２３０の中心の側（図１０（ｂ）の下側）の
燃料噴霧が大きくされる。つまり、燃料噴霧を燃焼室２
３０の全域に均質に分散させることが可能になる。

【００４９】図１１は本発明の燃料噴射弁の第四の実施
形態のソレノイドと回転軸との間の駆動伝達部を示した
図である。本実施形態は上述した第一から第三の実施形
態のステッピングモータ及びカップリング（図３）をソ
レノイド及びラック・ピニオンギヤ駆動機構に変更した
ものである。図１１において、３０７はソレノイド、３
０８はソレノイド３０７のアクチュエータ（図示せず）
に連結されたラック、３０９はラック３０８と歯合する
ピニオンギヤである。ソレノイド３０７がオン又はオフ
に維持される時、回転軸６が回転するのが阻止される。
一方、ソレノイド３０７がオンからオフに、あるいは、
オフからオンに切り換えられる時、回転軸６は回転せし
められる。

【００５０】本実施形態によっても、先端形状が周方向
に不均一なニードル弁がその中心軸を中心にインジェク
ションノズルに対して回転するのを阻止するか、又は、
ニードル弁をその中心軸を中心にインジェクションノズ
ルに対して回転せしめることにより、インジェクション
ノズルに対するニードル弁の回転方向位置が制御され
る。そのため、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴霧の
広がり角度、噴射方向、又は噴霧形状を変更することが
できる。

【００５１】図１２は本発明の燃料噴射弁の第六の実施
形態のニードル弁及びインジェクションノズルの先端を
示した図、図１３はインジェクションノズルの中心軸に
対するニードル弁の中心軸の偏心量を変更するための手
段を示した図である。図１２及び図１３において、４０
１はインジェクションノズル、４０２はニードル弁、４
０３はインジェクションノズルの先端に形成された噴
孔、４３０はニードル弁４０２にＮ極を着磁せしめた着
磁部である。４３１はインジェクタハウジング、４３２
は着磁部４３０に対して引力又は斥力を及ぼすためにイ
ンジェクタハウジング４３２内に形成された電磁石部で
ある。

【００５２】着磁部４３０に対して電磁石部４３２から
引力が及ぼされる時、図１２（ａ）に示すように、ニー
ドル弁４０２はインジェクションノズル４０１の中心軸
に対して電磁石部４３２の側（図１２（ａ）の右側）に
偏心して位置せしめられる。その結果、噴孔４０３を介
して噴射される燃料の噴射方向は電磁石部４３２の側
（図１２（ａ）の右側）に向けられる。

【００５３】着磁部４３０に対して電磁石部４３２から
引力も斥力も及ぼされない時、図１２（ｂ）に示すよう
に、ニードル弁４０２はインジェクションノズル４０１
の中心軸に対して同心に位置せしめられる。その結果、
噴孔４０３を介して噴射される燃料の噴射方向はインジ
ェクションノズル４０１の中心軸の方向、つまり、噴孔
４０３の軸線方向に一致せしめられる。

【００５４】着磁部４３０に対して電磁石部４３２から
斥力が及ぼされる時、図１２（ｃ）に示すように、ニー
ドル弁４０２はインジェクションノズル４０１の中心軸
に対して電磁石部４３２の反対側（図１２（ｃ）の左
側）に偏心して位置せしめられる。その結果、噴孔４０
３を介して噴射される燃料の噴射方向は電磁石部４３２
の反対側（図１２（ｃ）の左側）に向けられる。

【００５５】尚、本実施形態では着磁部４３０はＮ極で
あるが、他の実施形態では着磁部をＳ極にすることも可
能である。

【００５６】本実施形態によれば、インジェクションノ
ズル４０１の中心軸に対するニードル弁４０２の中心軸
の偏心量が電磁石部４３２により制御されるため、燃料
噴射弁から噴射される燃料の噴射方向を変更することが
できる。

【００５７】更に本実施形態によれば、ニードル弁４０
２の中心軸がインジェクションノズル４０１の中心軸に
対して電磁石部４３２の側に偏心して配置された第一の
位置（図１２（ａ））と、ニードル弁４０２の中心軸が
インジェクションノズル４０１の中心軸と同心に配置さ
れた第二の位置（図１２（ｂ））と、ニードル弁４０２
の中心軸がインジェクションノズル４０１の中心軸を隔
てて第一の位置の反対側に配置された第三の位置（図１
２（ｃ））とが設けられる。そのため、燃料噴射弁から
噴射される燃料の噴射方向を三段階に切り換えることが
できる。

【００５８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、先端形
状が周方向に不均一なニードル弁がその中心軸を中心に
インジェクションノズルに対して回転するのを阻止する
か、又は、ニードル弁をその中心軸を中心にインジェク
ションノズルに対して回転せしめることにより、インジ
ェクションノズルに対するニードル弁の回転方向位置を
制御し、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向又は
噴霧の広がり角度を変更することができる。

【００５９】請求項４に記載の発明によれば、インジェ
クションノズルの中心軸に対するニードル弁の中心軸の
偏心量を制御することにより、燃料噴射弁から噴射され
る燃料の噴射方向を変更することができる。

【００６０】請求項５に記載の発明によれば、燃料噴射
弁から噴射される燃料の噴射方向を三段階に切り換える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料噴射弁の第一の実施形態の概略の
断面図である。

【図２】回転軸とニードル弁との連結部を示した図であ
る。

【図３】ステッピングモータと回転軸との連結部を示し
た図である。

【図４】ニードル弁及びインジェクションノズルの先端
を示した図である。

【図５】図４に示した位置からニードル弁をその中心軸
を中心に９０°回転させた時のニードル弁及びインジェ
クションノズルの先端を示した図である。

【図６】本発明の燃料噴射弁の第二の実施形態のニード
ル弁及びインジェクションノズルの先端を示した図であ
る。

【図７】図６に示した位置からニードル弁をその中心軸
を中心に１８０°回転させた時のニードル弁及びインジ
ェクションノズルの先端を示した図である。

【図８】本発明の燃料噴射弁の第三の実施形態のニード
ル弁及びインジェクションノズルの先端を示した図であ
る。

【図９】図８に示した位置からニードル弁をその中心軸
を中心に１８０°回転させた時のニードル弁及びインジ
ェクションノズルの先端を示した図である。

【図１０】第三の実施形態の燃料噴射弁を直接噴射式内
燃機関に適用した場合の内燃機関の一部を示した概略的
な側面図である。

【図１１】本発明の燃料噴射弁の第四の実施形態のソレ
ノイドと回転軸との間の駆動伝達部を示した図である。

【図１２】本発明の燃料噴射弁の第六の実施形態のニー
ドル弁及びインジェクションノズルの先端を示した図で
ある。

【図１３】インジェクションノズルの中心軸に対するニ
ードル弁の中心軸の偏心量を変更するための手段を示し
た図である。

【符号の説明】

１…インジェクションノズル ２…ニードル弁 ６…回転軸 ７…ステッピングモータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−338341（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−222061（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−184495（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−196489（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−351103（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−114768（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−126558（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 61/10 F02M 61/04 F02M 61/18 350

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インジェクションノズルとニードル弁と
   を具備する燃料噴射弁において、ニードル弁をその長手
   方向に往復動可能に、かつその中心軸を中心としてイン
   ジェクションノズルに対し回転可能に保持し、燃料噴射
   を行うためにニードル弁が長手方向に変位されるとニー
   ドル弁の先端全体がインジェクションノズルから離間す
   るようになっており、ニードル弁の先端の形状を周方向
   に不均一に形成し、ニードル弁がその中心軸を中心とし
   てインジェクションノズルに対し回転されてインジェク
   ションノズルに対するニードル弁の回転方向位置が変更
   されると、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射方向又
   は噴霧の広がり角度が変更されるようにした燃料噴射
   弁。
2. 【請求項２】 前記ニードル弁の中心軸に対して平行で
   あって互いに平行な二つの面を前記ニードル弁の先端に
   前記ニードル弁の中心軸に対して対称に形成すると共
   に、前記インジェクションノズルにスリット状の噴孔を
   形成したことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射
   弁。
3. 【請求項３】 前記ニードル弁の先端を前記ニードル弁
   の中心軸に対して非対称に形成したことを特徴とする請
   求項１に記載の燃料噴射弁。
4. 【請求項４】 インジェクションノズルとニードル弁と
   を具備する燃料噴射弁において、前記インジェクション
   ノズルの中心軸に対して前記ニードル弁の中心軸を偏心
   して配置可能であり、前記インジェクションノズルの中
   心軸に対する前記ニードル弁の中心軸の偏心量を制御す
   るための偏心量制御手段を具備することを特徴とする燃
   料噴射弁。
5. 【請求項５】 前記ニードル弁の中心軸が前記インジェ
   クションノズルの中心軸に対して偏心して配置された第
   一の位置と、前記ニードル弁の中心軸が前記インジェク
   ションノズルの中心軸と同心に配置された第二の位置
   と、前記ニードル弁の中心軸が前記インジェクションノ
   ズルの中心軸を隔てて前記第一の位置の反対側に配置さ
   れた第三の位置とを具備する請求項４に記載の燃料噴射
   弁。