JP4555955B2 - Fuel injection valve and internal combustion engine equipped with the same - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関に燃料を供給するための燃料噴射弁およびそれを搭載した内燃機関に関する。   The present invention relates to a fuel injection valve for supplying fuel to an internal combustion engine and an internal combustion engine equipped with the fuel injection valve.

近年、自動車の排ガス規制が強化されてきており、内燃機関から排出される排ガス中の有害な炭化水素(HC)成分を低減することが要求されている。排ガス中のHC成分の低減には、自動車の内燃機関に搭載される燃料噴射弁から噴霧状態で噴射される燃料の微粒化を促進することが有効であり、また燃料噴射弁から燃料を狙い通りの位置(吸気弁の位置)へ正確に指向させて噴射することで吸気管などへの燃料の壁面付着を抑制することが有効である。   In recent years, exhaust gas regulations for automobiles have been strengthened, and it is required to reduce harmful hydrocarbon (HC) components in exhaust gas discharged from internal combustion engines. In order to reduce the HC component in the exhaust gas, it is effective to promote atomization of the fuel injected in a spray state from the fuel injection valve mounted on the internal combustion engine of the automobile. It is effective to prevent the fuel wall surface from adhering to the intake pipe or the like by accurately directing the fuel to the position (intake valve position).

噴射燃料の微粒化を促進し、また燃料噴射の指向性を高める燃料噴射弁として、噴射孔方式の燃料噴射弁がある。噴射孔方式の燃料噴射弁は、噴射孔が形成された板状の噴孔プレートを備え、その噴孔プレートに沿う流れである横流れを燃料に生じさせ、この横流れを経た燃料を噴射孔に流入させて噴出させるようにしており、これにより噴射燃料の微粒化促進と燃料噴射の高い指向性を得ている(例えば特許文献1〜特許文献3)。   There is an injection hole type fuel injection valve as a fuel injection valve that promotes atomization of injected fuel and enhances the directivity of fuel injection. An injection hole type fuel injection valve includes a plate-shaped injection hole plate in which injection holes are formed, and a lateral flow that is a flow along the injection hole plate is generated in the fuel, and the fuel that has passed this lateral flow flows into the injection hole. Thus, the atomization of the injected fuel is promoted and high directivity of the fuel injection is obtained (for example, Patent Documents 1 to 3).

特開平9−14090号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-14090 特開平11−200998号公報JP-A-11-200998 特表2006−513371号公報JP-T-2006-513371

上記のような噴射孔方式の燃料噴射弁では、燃料微粒化などの関係から噴射孔の孔径に上限がある。したがって所定の燃料噴射量を得るために複数の噴射孔を噴孔プレートに設けることになるのが一般的である。例えば吸気弁を2方向で備える内燃機関に搭載される燃料噴射弁では、2方向の吸気弁のそれぞれ対して燃料噴霧を噴射する必要があり、その各燃料噴霧について複数ずつ設けられている噴射孔から噴射される単位噴霧が合わさったものとして各燃料噴霧が形成される。   In the fuel injection valve of the injection hole type as described above, there is an upper limit on the diameter of the injection hole due to the fuel atomization. Therefore, in order to obtain a predetermined fuel injection amount, a plurality of injection holes are generally provided in the injection hole plate. For example, in a fuel injection valve mounted on an internal combustion engine having intake valves in two directions, it is necessary to inject fuel sprays to the two-way intake valves, and a plurality of injection holes are provided for each fuel spray. Each fuel spray is formed as a combination of unit sprays injected from the fuel.

このように噴孔プレートに複数の噴射孔を設けるについて、従来の燃料噴射弁では、円板形の噴孔プレートの外周側に複数の噴射孔を配列するようにしている。このような構成の場合、噴孔プレートの有効サイズとの関係で各噴射孔間に十分な間隔をとることができない場合がある。そして各噴射孔間に十分な間隔をとることができないと、各噴射孔からの単位噴霧間で干渉を生じ、その干渉により燃料微粒が合体して粗大粒化する可能性があるという噴霧干渉問題を伴う。   As described above, a plurality of injection holes are provided in the injection hole plate. In the conventional fuel injection valve, a plurality of injection holes are arranged on the outer peripheral side of the disk-shaped injection hole plate. In such a configuration, there may be a case where it is not possible to provide a sufficient interval between the injection holes in relation to the effective size of the injection hole plate. And if there is not enough space between each injection hole, there will be interference between unit sprays from each injection hole, and there is a possibility that fuel fine particles will coalesce and become coarse particles due to the interference. Accompanied by.

こうした噴霧干渉は噴射孔方式における優れた微粒化性を損なうものであり、これを有効に抑制できるようにすることで、噴射孔方式の燃料噴射弁における微粒化性をより高めることが可能となる。したがって本発明の課題は、噴霧干渉を効果的に抑制して噴射孔方式の燃料噴射弁における微粒化をより高めることにあり、またそのようにした燃料噴射弁が搭載されることで排気中の有害成分をより低減できる内燃機関を提供することにある。   Such spray interference impairs the excellent atomization property in the injection hole method, and by making it possible to effectively suppress this, it becomes possible to further improve the atomization property in the fuel injection valve of the injection hole method. . Therefore, an object of the present invention is to effectively suppress the spray interference and increase atomization in the fuel injection valve of the injection hole type, and is equipped with such a fuel injection valve. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can further reduce harmful components.

本発明では上記課題を解決するために、 円錐状に形成された弁座面と、該弁座面に離接可能に形成されたボール部を有する弁体と、前記弁座面の最小径端に連なって設けられた拡径されたテーパ部と、該テーパ部に連なって設けられた噴孔プレートと、該噴孔プレートに設けられた燃料を噴出させる複数の噴射孔を備えた燃料噴射弁において、
前記噴孔プレートは、円錐状の前記弁座面の中心軸を通る平面で2つのエリアに分けられ、該各エリアの複数の噴射孔は、前記弁座面の最小径の円に対応させて設定される仮想円の外側に形成された外周側噴射孔と、前記仮想円の内側に少なくとも1つ形成された中心側噴射孔とにより形成され、
前記外周側噴射孔は、前記中心軸を通る平面から見て外側に向かって前記燃料を噴出するように傾斜して形成され、前記中心側噴射孔は、前記中心軸を通る平面で分けられた反対側のエリアの外周側噴射孔と同一方向に燃料を噴出するように傾斜して形成されていることを特徴としている。
In the present invention, in order to solve the above problems, a valve seat surface formed in a conical shape, a valve body having a ball portion formed so as to be detachable from the valve seat surface, and a minimum diameter end of the valve seat surface A diameter-increasing tapered portion provided continuously to the nozzle portion, a nozzle hole plate provided continuously to the tapered portion, and a fuel injection valve provided with a plurality of injection holes for ejecting fuel provided in the nozzle hole plate In
The nozzle hole plate is divided into two areas by a plane passing through the central axis of the conical valve seat surface, and the plurality of injection holes in each area correspond to a circle with the smallest diameter of the valve seat surface. Formed by an outer peripheral injection hole formed outside the virtual circle to be set and at least one central injection hole formed inside the virtual circle;
The outer peripheral injection hole is formed to be inclined so as to eject the fuel toward the outside as viewed from a plane passing through the central axis, and the central injection hole is divided by a plane passing through the central axis. It is characterized in that it is formed so as to incline so as to eject the fuel in the same direction as the outer peripheral injection hole of the opposite area .

このように噴孔プレートにおける噴射孔として中心側噴射孔と外周側噴射孔を設けたことにより、外周側噴射孔に相当する噴射孔だけを設け従来の構造に比べて、同じ燃料噴射量であれば、外周側噴射孔の数を少なくすることができ、したがって外周側噴射孔について噴射孔間隔を十分なものとすることができる。また中心側噴射孔は、外周側噴射孔に対して配置方向が異なる。このため中心側噴射孔についても十分な間隔をとることができる。この結果、噴霧干渉を効果的に抑制することができ、微粒化をより高めることが可能となる。   As described above, by providing the central injection hole and the outer peripheral injection hole as the injection holes in the injection hole plate, only the injection hole corresponding to the outer peripheral injection hole is provided and the fuel injection amount is the same as that of the conventional structure. Thus, the number of outer peripheral injection holes can be reduced, and therefore the injection hole interval can be made sufficient for the outer peripheral injection holes. Further, the arrangement direction of the center side injection hole is different from that of the outer periphery side injection hole. For this reason, a sufficient interval can be secured for the center side injection holes. As a result, spray interference can be effectively suppressed and atomization can be further enhanced.

また本発明では上記のような燃料噴射弁について、前記噴孔プレートは、当該噴孔プレートに沿った燃料の横流れについて、中心側に向けて流れる中心側横流れと外周側に向けて流れる外周側横流れを生じるようにされ、そして前記中心側噴射孔は、前記中心側横流れの燃料を噴射させるようにされ、前記外周側噴射孔は、前記外周側横流れの燃料を噴射させるようにされていることを特徴としている。このような構成によれば、噴射孔を中心側噴射孔と外周側噴射孔に分けて設ける構造をより有効に活かすことができる。   Further, in the present invention, with respect to the fuel injection valve as described above, the injection hole plate has a central side flow that flows toward the center side and an outer peripheral side flow that flows toward the outer periphery side with respect to the lateral flow of the fuel along the injection hole plate. And the central injection hole is adapted to inject the central lateral flow fuel, and the outer peripheral injection hole is adapted to inject the outer lateral flow fuel. It is a feature. According to such a structure, the structure which divides | segments and provides an injection hole in a center side injection hole and an outer peripheral side injection hole can be utilized more effectively.

噴射孔を中心側噴射孔と外周側噴射孔に分けて設ける構造を有効に活かす形態の1つは、前記中心側噴射孔と前記外周側噴射孔を組みとして1つの噴霧を噴射する1つの噴霧群を形成させるようにすることである。   One form of effectively utilizing the structure in which the injection hole is divided into the central injection hole and the outer peripheral injection hole is one spray that injects one spray using the central injection hole and the outer peripheral injection hole as a set. It is to form a group.

このような形態については、前記1つの噴霧群について、前記中心側噴射孔から噴射される単位噴霧の貫通力を前記外周側噴射孔から噴射される単位噴霧の貫通力より高くする形態がさらに好ましいものとなる。このようにすることにより、大きな貫通力を有し指向性が高い中心側噴射孔からの単位噴霧に誘引させることで噴霧群による噴霧の指向性を高めることができ、狙った位置への噴射を高い精度で行えるようになる。   About such a form, about the said one spray group, the form which makes the penetration force of the unit spray injected from the said center side injection hole higher than the penetration force of the unit spray injected from the said outer peripheral side injection hole is further more preferable. It will be a thing. By doing so, the directivity of the spray by the spray group can be enhanced by attracting the unit spray from the central side injection hole having a large penetrating force and high directivity, and the injection to the target position can be performed. It will be possible with high accuracy.

上記のような燃料噴射弁については、燃料の流れに関して上流側へ向けて突出するようにされた隆起部を前記噴孔プレートの中心部に設け、前記隆起部に前記中心側噴出孔を設けるようにするのが好ましい。このようにすることにより、前記中心側横流れと外周側横流れをより効果的に発生させることがでるようになる。
The fuel injection valve as described above, a raised portion which is adapted to protrude toward the upstream side relative to the flow of fuel is provided in the center of the injection hole plate, Ru provided with the central side jet holes in the raised portion It is preferable to do so. By doing in this way, the said center side lateral flow and an outer peripheral side lateral flow can be generated more effectively.

また本発明では、上記課題を解決するために、内燃機関に上記のような燃料噴射弁を搭載するものとしている。このような内燃機関では、燃料噴射について微粒化性のよい高分散な噴霧が形成されるとともに、その噴霧が内燃機関の目的部位に高い指向性で狙い通りに噴射され、これによりHCなど有害成分の排出をより低減することが可能となる。   Further, in the present invention, in order to solve the above-described problems, the fuel injection valve as described above is mounted on the internal combustion engine. In such an internal combustion engine, a highly dispersed spray with good atomization is formed for fuel injection, and the spray is injected as intended with a high directivity to a target portion of the internal combustion engine, thereby causing harmful components such as HC. It becomes possible to further reduce the discharge of water.

以上のような本発明によれば、噴霧干渉を効果的に抑制することができ、これにより噴射孔方式の燃料噴射弁における微粒化をより高めることが可能となり、また排気中の有害成分をより低減できる内燃機関が実現される。   According to the present invention as described above, it is possible to effectively suppress the spray interference, thereby making it possible to further increase atomization in the fuel injection valve of the injection hole system and to further reduce harmful components in the exhaust gas. An internal combustion engine that can be reduced is realized.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。図1に第1の実施形態による燃料噴射弁の全体構成を断面図にして示す。図1における燃料噴射弁1は、通常状態で閉じているマルチホールインジェクタで、例えば自動車のエンジンとして利用される内燃機関に燃料を供給するのに用いられるもので、ケーシング2を備えている。ケーシング2は、プレス加工や切削加工などにより全体として細長い円筒状に形成されており、その素材には例えばフェライト系ステンレス材料にチタンのような柔軟性のある材料を加えたものが用いられ、磁性を有している。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 is a sectional view showing the overall configuration of the fuel injection valve according to the first embodiment. A fuel injection valve 1 in FIG. 1 is a multi-hole injector that is closed in a normal state, and is used for supplying fuel to an internal combustion engine used as an automobile engine, for example, and includes a casing 2. The casing 2 is formed into an elongated cylindrical shape as a whole by pressing, cutting, or the like. For example, a material obtained by adding a flexible material such as titanium to a ferritic stainless material is used as a magnetic material. have.

ケーシング2は、基端側に燃料供給部3が設けられる一方で、先端側に燃料噴射部4が設けられ、そして燃料供給部3から燃料噴射部4の間を樹脂カバー5で覆われている。   The casing 2 is provided with a fuel supply unit 3 on the base end side, a fuel injection unit 4 on the distal end side, and is covered with a resin cover 5 between the fuel supply unit 3 and the fuel injection unit 4. .

燃料供給部3は、外部から供給される燃料を流入させるためにケーシング2の基端部に設けられた燃料供給口11、燃料に含まれる異物を除去するために燃料供給口11の下流に設けられたフィルタ12、および燃料供給口11に流入するシールするため燃料供給口11の周囲に取り付けられたOリング13を含んでいる。   The fuel supply unit 3 is provided downstream of the fuel supply port 11 for removing foreign matters contained in the fuel, and a fuel supply port 11 provided at the base end of the casing 2 for flowing in fuel supplied from the outside. The filter 12 and an O-ring 13 attached around the fuel supply port 11 for sealing to flow into the fuel supply port 11 are included.

燃料噴射部4は、駆動機構14、弁体15、ノズル体16、および噴孔プレート17を含んでおり、樹脂材などで筒状に形成されたプロテクタ18でその周囲を覆うことで保護されている。   The fuel injection unit 4 includes a drive mechanism 14, a valve body 15, a nozzle body 16, and an injection hole plate 17, and is protected by covering its periphery with a protector 18 formed in a cylindrical shape with a resin material or the like. Yes.

駆動機構14は、ノズル体16に対して行う弁体15の進退動を電磁的に駆動するものであり、ケーシング2の外周に取り付けられた電磁コイル21、電磁コイル21を囲むヨーク22、電磁コイル21に位置対応させてケーシング2の内部に設けられた円筒状のコア23、弁体15を先端方向に押圧付勢するようにしてコア23の内部に設けられたスプリング24、スプリング24の弁体15に対する押圧力を調整するスプリングアジャスタ25、および燃料噴射弁1を内燃機関に取り付ける際にその取付け位置でのシールに機能するOリング26を含んでいる。   The drive mechanism 14 electromagnetically drives the valve body 15 to move back and forth with respect to the nozzle body 16. The drive mechanism 14 includes an electromagnetic coil 21 attached to the outer periphery of the casing 2, a yoke 22 surrounding the electromagnetic coil 21, and an electromagnetic coil. The cylindrical core 23 and the valve body 15 provided in the casing 2 so as to correspond to the positions of the spring 21 and the spring 24 provided in the core 23 so as to press and urge the valve body 15 in the distal direction. A spring adjuster 25 that adjusts the pressing force on the fuel injection valve 15 and an O-ring 26 that functions as a seal at the attachment position when the fuel injection valve 1 is attached to the internal combustion engine.

弁体15は、ボール弁構造とされており、全体として細長い中空棒状に形成され、基端部にアンカ部27を有し、先端部にボール部28を有し、さらに中間部に燃料通孔29を有している。この弁体15は、電磁コイル21が非通電である状態、つまりスプリング24の付勢力で押圧されてボール部28をノズル体16にシートさせている弁閉状態ではアンカ部27の基端面とコア23の先端面の間に一定の隙間が空く状態になるようにしてケーシング2の内部に組み込まれている。   The valve body 15 has a ball valve structure and is formed in an elongated hollow rod shape as a whole, has an anchor portion 27 at a base end portion, a ball portion 28 at a tip end portion, and a fuel through hole at an intermediate portion. 29. In the valve body 15 in a state where the electromagnetic coil 21 is not energized, that is, in a valve closed state where the ball portion 28 is seated on the nozzle body 16 by being pressed by the urging force of the spring 24, the base end surface of the anchor portion 27 and the core 23 is incorporated in the casing 2 so that a certain gap is left between the front end surfaces of the casing 23.

アンカ部27は、磁性金属粉末をMIM(Metal Injection Molding)法などの加工法により形成されるもので、電磁コイル21に噴射パルスとしての電流が印加された際にヨーク22やコア23とともに磁気回路を形成し、それによりコア23から吸引力を受けてアンカ部27がコア23に押接するまで弁体15を後退させるのに機能する。   The anchor portion 27 is formed by processing a magnetic metal powder by a processing method such as a MIM (Metal Injection Molding) method. When an electric current as an injection pulse is applied to the electromagnetic coil 21, a magnetic circuit is formed together with the yoke 22 and the core 23. , Thereby receiving the suction force from the core 23 and functioning to retract the valve body 15 until the anchor portion 27 presses against the core 23.

ボール部28は、実質的な弁として作用する弁作用部であり、金属球を用いて形成されている。その金属球には、例えばJIS規格品の玉軸受用鋼球を用いることができる。JIS規格品の玉軸受用鋼球は、真円度が高くて鏡面仕上げが施されていることからノズル体16に対するシート性を高めるに好適であり、また大量生産品であることから低コストでもあり、ボール部28用の金属球として特に適している。こうしたボール部28の直径、つまり金属球の直径は3〜4mm程度とするのが弁体15の軽量化を図る上で好ましい。   The ball portion 28 is a valve action portion that acts as a substantial valve, and is formed using a metal ball. As the metal ball, for example, a JIS standard ball bearing steel ball can be used. JIS standard ball bearing steel balls have high roundness and are mirror-finished, so they are suitable for improving the sheet properties for the nozzle body 16 and are mass-produced, so they can be manufactured at low cost. And is particularly suitable as a metal sphere for the ball portion 28. The diameter of the ball portion 28, that is, the diameter of the metal sphere is preferably about 3 to 4 mm in order to reduce the weight of the valve body 15.

燃料通孔29は、コア23の中空内部を通って弁体15の中空内部に流入した燃料を弁体15の周囲空間に流出させてノズル体16に向けて流下させるのに機能する。   The fuel passage hole 29 functions to let the fuel that has flowed into the hollow interior of the valve body 15 through the hollow interior of the core 23 flow out into the space around the valve body 15 and flow down toward the nozzle body 16.

ノズル体16は、焼入れによって硬度を高めるとともに脱磁処理された金属材で形成されており、図2に示すように、シート面(弁座面)31とノズル孔32が設けられ、さらにテーパ部33が設けられている。なお図2は、図3中のA−A線に沿う断面に相当している。   The nozzle body 16 is made of a metal material that has been hardened and demagnetized by quenching. As shown in FIG. 2, a seat surface (valve seat surface) 31 and a nozzle hole 32 are provided, and a tapered portion is further provided. 33 is provided. 2 corresponds to a cross section taken along the line AA in FIG.

シート面31は、弁体15のボール部28を離接(シートと非シート)させて弁開状態と弁閉状態を得るために機能するもので、所定の傾斜角を有し、ノズル体16の先端側に先細りとなる円錐面として形成されている。その傾斜角は、円錐面における円錐の頂角が80〜100度となる範囲とするのが好ましく、特に90度程度とするのが好ましい。この傾斜角は、シート面31におけるシート位置(弁座位置)34の付近を研磨したりシート位置34の真円度を高くしたりする加工のために最適な角度、つまり研削装置をベストコンディションで使用するのに適した角度である。したがってこのような傾斜角とすることにより、ボール部28のシート性を大幅に高めることができる。   The seat surface 31 functions to obtain a valve open state and a valve closed state by separating and contacting (seat and non-seat) the ball portion 28 of the valve body 15, has a predetermined inclination angle, and has a nozzle body 16. Is formed as a tapered conical surface on the tip side. The inclination angle is preferably in a range where the apex angle of the cone in the conical surface is 80 to 100 degrees, and particularly preferably about 90 degrees. This inclination angle is an optimum angle for polishing the vicinity of the seat position (valve seat position) 34 on the seat surface 31 or increasing the roundness of the seat position 34, that is, the grinding apparatus is in the best condition. The angle is suitable for use. Therefore, by setting such an inclination angle, the sheet property of the ball portion 28 can be greatly enhanced.

ノズル孔32は、ボール部28がシート面31に対して非シート状態(図2の状態)になった際にボール部28とシート面31の間に形成される燃料通路を通って流入する燃料を噴孔プレート17に向けて流下させるとともに、その流下燃料に噴孔プレート17に沿った横流れを形成させるのに機能するもので、シート面31から連続する状態で燃料噴射弁1の中心軸Aに平行になるようにされた内壁面35を有する円孔状に形成されている。ここで、噴孔プレート17に沿った燃料の横流れには、シート面31の延長面が噴孔プレート17と交差する部位(図2中に黒点Pで示し、図3中に点線の円Pcで示す部位)を境にして中心側に向けて流れる中心側横流れと外周側に向けて流れる外周側横流れを生じる。   The nozzle hole 32 is a fuel that flows in through a fuel passage formed between the ball portion 28 and the seat surface 31 when the ball portion 28 is in a non-seat state (the state shown in FIG. 2) with respect to the seat surface 31. Is made to flow down toward the nozzle hole plate 17, and the flowing fuel functions to form a lateral flow along the nozzle hole plate 17. The central axis A of the fuel injection valve 1 continues from the seat surface 31. It is formed in a circular hole shape having an inner wall surface 35 that is parallel to the inner wall surface. Here, in the lateral flow of the fuel along the nozzle hole plate 17, a portion where the extended surface of the seat surface 31 intersects with the nozzle hole plate 17 (indicated by a black dot P in FIG. 2 and a dotted circle Pc in FIG. 3). A central side flow that flows toward the center side and a peripheral side flow that flows toward the outer periphery side.

テーパ部33は、上記の外周側横流れに適切な流下距離を与えるためにノズル体16と噴孔プレート17の間に外周側横流れ用の燃料通路を形成するのに機能するもので、所定のテーパ角を有し、ノズル体16の後端側に先細りとなる円錐面をノズル孔32の内壁面35から連続する状態でノズル体16の先端面36に設けることで形成されている。そのテーパ角、つまりテーパ部33を与える円錐面がノズル孔32の先端縁に対してなす角度は、10〜30度とするのが好ましく、特に20度程度とするのが、外周側横流れ用の燃料通路の最適化の上で、好ましい。   The tapered portion 33 functions to form a fuel passage for the outer circumferential side flow between the nozzle body 16 and the nozzle hole plate 17 in order to give an appropriate flow distance to the outer circumferential side flow, and has a predetermined taper. A conical surface having a corner and tapering to the rear end side of the nozzle body 16 is formed on the front end surface 36 of the nozzle body 16 in a state of being continuous from the inner wall surface 35 of the nozzle hole 32. The taper angle, that is, the angle formed by the conical surface providing the taper portion 33 with respect to the tip edge of the nozzle hole 32 is preferably 10 to 30 degrees, and particularly about 20 degrees is for the outer side lateral flow. It is preferable in optimizing the fuel passage.

噴孔プレート17は、図2に示すように、ノズル体16の円形の先端面36に対応して円板状に形成されており、ノズル体16の先端面36に溶接などにより固着するようにして取り付けられている。この噴孔プレート17には、隆起部41が設けられるとともに、図3に示すような配置にして、噴射孔42〜45が設けられている。   As shown in FIG. 2, the nozzle hole plate 17 is formed in a disk shape corresponding to the circular tip surface 36 of the nozzle body 16, and is fixed to the tip surface 36 of the nozzle body 16 by welding or the like. Attached. The injection hole plate 17 is provided with a raised portion 41 and is provided with injection holes 42 to 45 in an arrangement as shown in FIG.

隆起部41は、ノズル体16の側、つまり燃料の流れに関して上流側へ向けてドーム状に突出するようにされ、噴孔プレート17の中心部に設けられている。   The raised portion 41 protrudes in a dome shape toward the nozzle body 16 side, that is, the upstream side with respect to the fuel flow, and is provided at the center of the nozzle hole plate 17.

噴射孔42と噴射孔43は、噴孔プレート17の中心寄り(具体的には上述の交差部位Pよりも中心側)に設けられる中心側噴射孔であり、図の例では隆起部41の途中に1つずつ設けられている。このような中心側噴射孔42、43は、上述の中心側横流れとなった燃料を噴射させるのに機能する。   The injection hole 42 and the injection hole 43 are center side injection holes provided closer to the center of the injection hole plate 17 (specifically, the center side than the above-mentioned intersection part P). Are provided one by one. Such center side injection holes 42 and 43 function to inject the fuel that has become the above-described center side lateral flow.

一方、噴射孔44と噴射孔45は、噴孔プレート17の外周寄り(具体的には上述の交差部位Pよりも外周側)に設けられる外周側噴射孔であり、図の例では隆起部41から一定以上の離れた位置にそれぞれ5つずつ外周側噴射孔44a〜44eと外周側噴射孔45a〜45eとして設けられている。このような外周側噴射孔44a〜44eと外周側噴射孔45a〜45eは、上述の外周側横流れとなった燃料を噴射させるのに機能する。   On the other hand, the injection hole 44 and the injection hole 45 are outer peripheral side injection holes provided near the outer periphery of the injection hole plate 17 (specifically, on the outer peripheral side with respect to the above-described intersection part P). The outer peripheral side injection holes 44a to 44e and the outer peripheral side injection holes 45a to 45e are respectively provided at five positions apart from each other. The outer peripheral injection holes 44a to 44e and the outer peripheral injection holes 45a to 45e function to inject the fuel that has become the outer peripheral side flow described above.

これらの噴射孔は、中心側噴射孔42と外周側噴射孔44a〜44eが組みとなって1つの噴霧群(第1の噴霧群)となる一方で、中心側噴射孔43と外周側噴射孔45a〜45eが組となって他の噴霧群(第2の噴霧群)となるようにされている。具体的にいうと、噴孔プレート17の中心を通る2分線S(図3)で噴孔プレート17を2分することで設定される第1のエリア46と第2のエリア47について、第1の噴霧群の外周側噴射孔44a〜44eは第1のエリア46に配置され、第1の噴霧群の中心側噴射孔42は第2のエリア47に配置され、また第2の噴霧群の外周側噴射孔45a〜45eは第2のエリア47に配置され、第2の噴霧群の中心側噴射孔43は第1のエリア46に配置されている。   These injection holes form a single spray group (first spray group) by combining the central injection hole 42 and the outer peripheral injection holes 44a to 44e, while the central injection hole 43 and the outer peripheral injection hole. 45a to 45e are grouped to form another spray group (second spray group). Specifically, with respect to the first area 46 and the second area 47 set by dividing the nozzle hole plate 17 by a bisector S (FIG. 3) passing through the center of the nozzle hole plate 17, The outer peripheral side injection holes 44a to 44e of one spray group are arranged in the first area 46, the center side injection holes 42 of the first spray group are arranged in the second area 47, and the second spray group The outer peripheral injection holes 45 a to 45 e are arranged in the second area 47, and the central injection hole 43 of the second spray group is arranged in the first area 46.

そしてこのような配置において、第1の噴霧群の外周側噴射孔44a〜44eは、それぞれの中心軸が噴孔プレート17の中心軸A(これは燃料噴射弁1の中心軸Aでもある)に対して所定の角度で交差するような傾斜状態で設けられることにより、第1のエリア46にあって噴孔プレート17の外周側へ傾いた方向で単位噴霧を噴射するようにされ、第1の噴霧群の中心側噴射孔42は、外周側噴射孔44a〜44eと同一の傾斜状態で設けられることにより、第2のエリア47にあって外周側噴射孔44a〜44eと同一の方向(図2中の矢印Xで示す方向)で単位噴霧を噴射するようにされており、一方、第2の噴霧群の外周側噴射孔45a〜45eは、それぞれの中心軸が中心軸Aに対して所定の角度で外周側噴射孔44a〜44eとは逆の方向から交差するような傾斜状態で設けられることにより、第2のエリア47にあって噴孔プレート17の外周側へ傾いた方向で単位噴霧を噴射するようにされ、第2の噴霧群の中心側噴射孔43は、外周側噴射孔45a〜45eと同一の傾斜状態で設けられることにより、第1のエリア46にあって外周側噴射孔45a〜45eと同一の方向(図2中の矢印Yで示す方向)で単位噴霧を噴射するようにされている。   In such an arrangement, the outer peripheral injection holes 44a to 44e of the first spray group have their respective central axes at the central axis A of the injection hole plate 17 (which is also the central axis A of the fuel injection valve 1). By being provided in an inclined state so as to intersect at a predetermined angle, the unit spray is jetted in a direction inclined in the first area 46 toward the outer peripheral side of the nozzle hole plate 17. The center side injection hole 42 of the spray group is provided in the same inclined state as the outer peripheral side injection holes 44a to 44e, so that it is in the second area 47 and has the same direction as the outer peripheral side injection holes 44a to 44e (FIG. 2). Unit spray in the direction indicated by the arrow X in the middle), while the outer peripheral injection holes 45a to 45e of the second spray group have predetermined central axes with respect to the central axis A. Outer peripheral injection holes 44a-44e at an angle Is provided in an inclined state so as to intersect from the opposite direction, so that the unit spray is injected in a direction inclined to the outer peripheral side of the nozzle hole plate 17 in the second area 47, and the second spray. The central injection hole 43 of the group is provided in the same inclined state as the outer peripheral injection holes 45a to 45e, so that it is in the first area 46 and in the same direction as the outer peripheral injection holes 45a to 45e (in FIG. 2). In the direction indicated by the arrow Y).

以上のことは、外周側噴射孔44a〜44eそれぞれの中心軸と外周側噴射孔45a〜45eそれぞれの中心軸が噴孔プレート17よりも上流側で互いに交差し、一方、中心側噴射孔42の中心軸と中心側噴射孔43の中心軸が噴孔プレート17よりも下流側で互いに交差する状態なっていると言い換えることができる。本実施形態では外周側噴射孔44a〜44eと外周側噴射孔45a〜45e、それに中心側噴射孔42と中心側噴射孔43をそれぞれ2分線Sに関して対称な配置としており、したがってそれぞれの中心軸の交差は中心軸A上でなされることになっている。ここで、噴射孔の中心軸の中心軸Aに対する交差や噴射弁の中心軸同士の交差は、噴射孔の中心軸や中心軸Aを同一の平面上に投影した状態で生じる交差を意味している。   As described above, the central axis of each of the outer peripheral injection holes 44a to 44e and the central axis of each of the outer peripheral injection holes 45a to 45e intersect each other upstream of the injection hole plate 17, while In other words, the central axis and the central axis of the central injection hole 43 intersect each other on the downstream side of the injection hole plate 17. In the present embodiment, the outer peripheral side injection holes 44a to 44e and the outer peripheral side injection holes 45a to 45e, and the center side injection hole 42 and the center side injection hole 43 are symmetrically arranged with respect to the bisector S, and therefore, the respective central axes are arranged. Are supposed to be made on the central axis A. Here, the intersection of the central axis of the injection hole with respect to the central axis A and the intersection of the central axes of the injection valves mean an intersection that occurs when the central axis of the injection hole and the central axis A are projected on the same plane. Yes.

以上のような噴射孔42〜45は、その孔径を適切に設定することが重要になる。噴射孔42〜45は、孔径が小さいほうが微粒化の促進によい。ただ孔径を小さくすると、必要な燃料の噴射量を確保するために噴射孔の数が増え、加工コストが上昇することになる。こうした相反する要求の下で上記のように12個の噴射孔を設ける本実施形態の場合、100〜200μm程度とするのが適切である。   It is important to appropriately set the diameter of the injection holes 42 to 45 as described above. As for the injection holes 42-45, the one where a hole diameter is small is good for promotion of atomization. However, if the hole diameter is reduced, the number of injection holes increases in order to ensure the necessary fuel injection amount, and the processing cost increases. In the case of this embodiment in which 12 injection holes are provided as described above under such conflicting requirements, it is appropriate to set the thickness to about 100 to 200 μm.

樹脂カバー5は、例えば樹脂モールド法などによりケーシング2とヨーク22の一部を覆うように設けられるものであり、コネクタ部48が突設され、このコネクタ部48に電磁コイル21へ電力を供給するためのコネクタ49が設けられている。   The resin cover 5 is provided so as to cover a part of the casing 2 and the yoke 22 by, for example, a resin molding method. For this purpose, a connector 49 is provided.

以上が第1の実施形態における燃料噴射弁1の構成である。以下ではこうした燃料噴射弁1の動作について説明する。電磁コイル21が非通電である状態にあっては、スプリング24の付勢を受けて弁体15がそのボール部28をノズル体16のシート面31にシート位置34でシート(密接)させて弁閉となっている。この弁閉状態では、弁体15とノズル体16のボール部28の間に燃料通路が形成されておらず、つまり燃料通路が開いておらず、燃料供給口11から流入した燃料はケーシング2の内部に留まっている。   The above is the configuration of the fuel injection valve 1 in the first embodiment. Hereinafter, the operation of the fuel injection valve 1 will be described. When the electromagnetic coil 21 is not energized, the valve body 15 receives the bias of the spring 24 and causes the ball portion 28 to seat (closely contact) the ball portion 28 with the seat surface 31 of the nozzle body 16 at the seat position 34. Closed. In this valve closed state, the fuel passage is not formed between the valve body 15 and the ball portion 28 of the nozzle body 16, that is, the fuel passage is not opened, and the fuel flowing in from the fuel supply port 11 is not in the casing 2. Stays inside.

この状態で電磁コイル21に噴射パルスとして電流が印加されると、ヨーク22やコア23とともに弁体15のアンカ部27が磁気回路を形成し、これによりアンカ部27がコア23から吸引力を受けて弁体15がアンカ部27をコア23に押接させるまで後退し、弁体15がノズル体16に対して非シート状態となって弁開となる。弁開状態になると、弁体15とボール部28の間に燃料通路が形成される、つまり燃料通路が開く。するとその燃料通路を通って燃料が噴孔プレート17に向けて流下する。噴孔プレート17に流下した燃料は、噴孔プレート17に沿う上述のような横流れとなって噴射孔42〜45のそれぞれから単位噴霧として噴射され、これらの単位噴霧が上述の第1や第2の噴霧群ごとに合わさって、図4に示すような第1の噴霧51や第2の噴霧52として噴射され、2方向噴霧50が得られる。なお図4の(a)は噴霧を側面から状態を示し、(b)は(a)におけるB−B線に沿う断面を示している。   When a current is applied as an injection pulse to the electromagnetic coil 21 in this state, the anchor portion 27 of the valve body 15 together with the yoke 22 and the core 23 forms a magnetic circuit, whereby the anchor portion 27 receives an attractive force from the core 23. Thus, the valve body 15 moves backward until the anchor portion 27 is pressed against the core 23, and the valve body 15 is in a non-seat state with respect to the nozzle body 16 and the valve is opened. When the valve is opened, a fuel passage is formed between the valve body 15 and the ball portion 28, that is, the fuel passage is opened. Then, the fuel flows down toward the nozzle hole plate 17 through the fuel passage. The fuel that has flowed down to the nozzle hole plate 17 becomes a lateral flow as described above along the nozzle hole plate 17 and is injected as a unit spray from each of the injection holes 42 to 45, and these unit sprays are the first and second nozzles described above. The two sprays 50 are obtained as a first spray 51 and a second spray 52 as shown in FIG. 4A shows the state of spraying from the side, and FIG. 4B shows a cross section taken along line BB in FIG.

第1の噴霧51は、中心側噴射孔42からの中心側噴霧51aと外周側噴射孔44a〜44eそれぞれの単位噴霧が合わさった外周側噴霧51bからなる。第2の噴霧52も同様に、中心側噴射孔43からの中心側噴霧52aと外周側噴射孔45a〜45eそれぞれの単位噴霧が合わさった外周側噴霧52bからなる。   The first spray 51 is composed of a central spray 51a from the central spray hole 42 and an outer spray 51b in which unit sprays of the peripheral spray holes 44a to 44e are combined. Similarly, the second spray 52 includes a central spray 52a from the central spray hole 43 and an outer spray 52b in which unit sprays of the peripheral spray holes 45a to 45e are combined.

このような第1の噴霧51や第2の噴霧52にあっては、中心側噴霧51aや中心側噴霧52aと外周側噴霧51bや外周側噴霧52bの間で貫通力を異ならせるのが好ましい。このことは、上述のように中心側噴射孔42と外周側噴射孔44a〜44eが組みとなって第1の噴霧群を形成し、中心側噴射孔43と外周側噴射孔45a〜45eが組となって第2の噴霧群を形成する構成、つまり中心側噴射孔と外周側噴射孔を組にする構成においては、中心側噴射孔と外周側噴射孔それぞれからの単位噴霧の貫通力を異ならせるのが好ましい、と言い換えることができる。   In such first spray 51 and second spray 52, it is preferable that the penetrating force is different between the center side spray 51a or the center side spray 52a and the outer periphery side spray 51b or the outer periphery side spray 52b. As described above, the center side injection hole 42 and the outer peripheral side injection holes 44a to 44e are combined to form a first spray group, and the center side injection hole 43 and the outer peripheral side injection holes 45a to 45e are combined. In the configuration in which the second spray group is formed, that is, the configuration in which the central injection hole and the outer peripheral injection hole are combined, the penetrating forces of the unit sprays from the central injection port and the outer peripheral injection hole are different. In other words, it can be said that it is preferable.

単位噴霧の貫通力は横流れの流下距離(助走距離)に相関し、流下距離が短いほうが微粒化性は低くなるものの貫通力は大きくなる。本実施形態では、図2や図3に見られるように、交差部位P、Pc(これは上述のように中心側横流れと外周側横流れが分かれる部位でもある)から中心側噴射孔42や中心側噴射孔43までの距離を外周側噴射孔44a〜44eや外周側噴射孔45a〜45eまでの距離よりも短くしている。これにより中心側噴射孔42や中心側噴射孔43からの単位噴霧の貫通力が外周側噴射孔44a〜44eや外周側噴射孔45a〜45eからの単位噴霧の貫通力よりも大きくなるようにしている。このようにすることにより大きな貫通力を有し指向性が高い中心側噴射孔42や中心側噴射孔43からの単位噴霧に誘引させることで第1の噴霧51や第2の噴霧52の指向性を高めることができる。   The penetrating force of the unit spray correlates with the flow distance (running distance) of the lateral flow, and the shorter the flow distance, the smaller the atomization property, but the larger the penetrating force. In this embodiment, as seen in FIG. 2 and FIG. 3, the intersection side P and Pc (this is also the part where the center side lateral flow and the outer side lateral flow are separated as described above) from the center side injection hole 42 and the center side. The distance to the injection hole 43 is shorter than the distance to the outer peripheral side injection holes 44a to 44e and the outer peripheral side injection holes 45a to 45e. Thereby, the penetration force of the unit spray from the center side injection hole 42 or the center side injection hole 43 is made larger than the penetration force of the unit spray from the outer periphery side injection holes 44a to 44e or the outer periphery side injection holes 45a to 45e. Yes. By doing so, the directivity of the first spray 51 and the second spray 52 is induced by attracting the unit spray from the center side injection hole 42 and the center side injection hole 43 having a large penetrating force and high directivity. Can be increased.

以上のような燃料噴射における噴射量の制御は、電磁コイル21に間欠的に印加する噴射パルスの印加タイミング、つまり開弁と閉弁の切替えタイミングを調整することで行われる。   The control of the injection amount in the fuel injection as described above is performed by adjusting the application timing of the injection pulse applied intermittently to the electromagnetic coil 21, that is, the switching timing between the valve opening and the valve closing.

図5に示すのは、外周側噴射孔44(外周側噴射孔44c)の近傍における燃料の模式化した流れである。外周側噴射孔44の近傍では燃料の外周側横流れ53a、53b、53cなどが生じており、これら外周側横流れ53a、53b、53cとして燃料が外周側噴射孔44に流れ込む。このため外周側噴射孔44に流れ込んだ燃料は、外周側噴射孔44の内壁面に沿うように押し付けられることで矢印Maの方向に広がる液膜54aを形成しつつ外周側噴射孔44から単位噴霧として噴射される。そしてその際に液膜54aは、外周側噴射孔44への燃料の流入で発生する負圧による引込み空気流55aと接触することで活発に分裂し、これにより微粒化が促進される。これが噴射孔方式における燃料微粒化促進のメカニズムである。   FIG. 5 shows a schematic flow of fuel in the vicinity of the outer peripheral injection hole 44 (outer peripheral injection hole 44c). In the vicinity of the outer peripheral injection hole 44, outer peripheral side flows 53a, 53b, 53c, etc. of the fuel are generated, and the fuel flows into the outer peripheral injection hole 44 as these outer peripheral side flows 53a, 53b, 53c. For this reason, the fuel that has flowed into the outer peripheral injection hole 44 is pressed along the inner wall surface of the outer peripheral injection hole 44 to form a liquid film 54a that spreads in the direction of the arrow Ma, while being unit sprayed from the outer peripheral injection hole 44. Injected as. At that time, the liquid film 54a is actively split by contacting with the suction air flow 55a due to the negative pressure generated by the inflow of fuel into the outer peripheral injection hole 44, thereby promoting atomization. This is the mechanism for promoting fuel atomization in the injection hole system.

図6に示すのは、中心側噴射孔43の近傍における燃料の模式化した流れである。中心側噴射孔43の近傍においては燃料の中心側横流れ56a、56b、56cなどが生じており、これら中心側横流れ56a、56b、56cとして燃料が中心側噴射孔43に流れ込む。このため中心側噴射孔43に流れ込んだ燃料は、中心側噴射孔43の内壁面に沿うように押し付けられることで矢印Mbの方向に広がる液膜54bを形成しつつ中心側噴射孔43から単位噴霧として噴射される。この場合も外周側噴射孔44と同様に、液膜54bが引込み空気流55bと接触することで微粒化が促進される。   FIG. 6 shows a schematic flow of fuel in the vicinity of the central injection hole 43. In the vicinity of the center side injection hole 43, the center side lateral flows 56a, 56b, 56c and the like of the fuel are generated, and the fuel flows into the center side injection hole 43 as these center side lateral flows 56a, 56b, 56c. For this reason, the fuel that has flowed into the central injection hole 43 is pressed along the inner wall surface of the central injection hole 43 to form a liquid film 54b that spreads in the direction of the arrow Mb while unit spraying from the central injection hole 43. Injected as. Also in this case, as with the outer peripheral injection hole 44, atomization is promoted by the liquid film 54b coming into contact with the drawn-in air flow 55b.

以上のような燃料噴射弁1では、各噴射孔からの単位噴霧間における噴霧干渉を効果的に抑制することができる。それは、中心側噴射孔42や中心側噴射孔43を設けたことによる。上述のように噴霧干渉は、複数で設けられる噴射孔の間隔に起因する。すなわち噴射孔方式では噴射孔のサイズに上限があり、そのために一定数の噴射孔を設けて燃料噴射量を確保する必要があり、その関係で噴射孔間隔が限定され、これにより噴射孔間隔が狭くなりすぎることにより噴霧干渉を招くことになるということである。   In the fuel injection valve 1 as described above, spray interference between unit sprays from each injection hole can be effectively suppressed. This is because the center side injection hole 42 and the center side injection hole 43 are provided. As described above, the spray interference is caused by the interval between a plurality of injection holes. That is, in the injection hole method, there is an upper limit on the size of the injection hole. For this reason, it is necessary to provide a certain number of injection holes to ensure the fuel injection amount. It means that spray interference is caused by being too narrow.

このような噴霧干渉の発生メカニズムにあって、中心側噴射孔42や中心側噴射孔43を設けることにより、外周側噴射孔44や外周側噴射孔45だけを設ける場合に比べて、同じ燃料噴射量であれば、外周側噴射孔44や外周側噴射孔45それぞれの数を少なくすることができる。つまり外周側噴射孔44や外周側噴射孔45について噴射孔間隔を広くすることができる。また中心側噴射孔42や中心側噴射孔43は、数が少なく、外周側噴射孔44や外周側噴射孔45に対して配置方向が異なる。このため中心側噴射孔42や中心側噴射孔43についても広い間隔をとることができる。   In such a mechanism of occurrence of spray interference, by providing the center side injection hole 42 and the center side injection hole 43, the same fuel injection is performed as compared with the case where only the outer periphery side injection hole 44 and the outer periphery side injection hole 45 are provided. If it is an amount, the number of each of the outer peripheral side injection holes 44 and the outer peripheral side injection holes 45 can be reduced. In other words, the interval between the injection holes can be increased for the outer peripheral injection holes 44 and the outer peripheral injection holes 45. Further, the center side injection holes 42 and the center side injection holes 43 are small in number, and the arrangement direction is different from that of the outer periphery side injection holes 44 and the outer periphery side injection holes 45. For this reason, the center side injection hole 42 and the center side injection hole 43 can have a wide interval.

本発明の発明者等が行った実験によると、噴射孔から噴射される噴霧が内燃機関の燃料噴射受入れ部位に到達するまでに当該噴霧に生じる放射状の広がりは噴射孔の孔径に対して約4倍程度となる。このことから、噴射孔間隔を噴射孔の孔径に対して4倍以上とすれば効果的に噴霧干渉を抑制することができるといえる。つまり隣り合う噴射孔の最短の中心間距離をL、噴射孔の孔径をDとしてL/Dを4以上となるようにすれば、噴霧干渉を効果的に抑制することができるということである。中心側噴射孔42や中心側噴射孔43を設ける本実施形態の場合には、この条件を十分に満足させることができ、噴霧干渉を効果的に抑制することができる。   According to experiments conducted by the inventors of the present invention, the radial spread generated in the spray before the spray injected from the injection hole reaches the fuel injection receiving portion of the internal combustion engine is about 4 with respect to the hole diameter of the injection hole. It will be about double. From this, it can be said that spray interference can be effectively suppressed if the interval between the injection holes is set to be four times or more the diameter of the injection holes. That is, spray interference can be effectively suppressed by setting L / D to be 4 or more, where L is the shortest center distance between adjacent injection holes and D is the hole diameter of the injection holes. In the case of the present embodiment in which the center side injection hole 42 and the center side injection hole 43 are provided, this condition can be sufficiently satisfied, and spray interference can be effectively suppressed.

ここで、噴射孔42〜45は、その長さが噴霧の形成に影響する。このため噴射孔42〜45の長さを適切に設定することが重要になる。噴射孔42〜45の長さは噴孔プレート17の厚さで決まる。したがって噴孔プレート17の厚さ適切に設定することが重要になる。噴孔プレート17の厚さが厚いと、噴射孔42〜45が長くなって燃料の噴射方向に対するガイド性が高くなり、噴霧の指向性を高くすることができるが、その一方で図5や図6における液膜54(54a、54b)が薄くなる。液膜54が薄くなると、燃料の噴射速度が遅くなり、そのために噴射後の分裂力が小さくなってしまう。また液膜54が薄すぎる場合には、燃料が噴射孔42〜45の傾斜向きよりも内側に噴射されるようになり、そのために狙い通りの位置への噴射が難しくなる。こうした噴孔プレート17の厚さに関するファクタを考慮すると、噴孔プレート17は、ある一定の範囲の厚さとするのが望ましい。本実施形態では、70〜120μmを好ましいものとして採用している。   Here, the length of the injection holes 42 to 45 affects the formation of spray. For this reason, it is important to set the lengths of the injection holes 42 to 45 appropriately. The length of the injection holes 42 to 45 is determined by the thickness of the injection hole plate 17. Therefore, it is important to set the thickness of the nozzle hole plate 17 appropriately. If the thickness of the injection hole plate 17 is large, the injection holes 42 to 45 become longer and the guide property with respect to the fuel injection direction becomes high, and the directivity of the spray can be increased. The liquid film 54 (54a, 54b) in FIG. When the liquid film 54 becomes thin, the fuel injection speed becomes slow, and therefore the splitting force after injection becomes small. If the liquid film 54 is too thin, the fuel is injected inward from the inclination direction of the injection holes 42 to 45, which makes it difficult to inject the fuel to the intended position. Considering such factors relating to the thickness of the nozzle hole plate 17, it is desirable that the nozzle hole plate 17 has a thickness within a certain range. In the present embodiment, 70 to 120 μm is preferably adopted.

図7と図8に、第2の実施形態による燃料噴射弁の要部の構成を示す。なお図7は、図8中のC−C線に沿う断面に相当している。本実施形態の燃料噴射弁は、ノズル体61と噴孔プレート62それぞれの構成の一部において第1の実施形態の燃料噴射弁1と異なる。したがって以下ではノズル体61と噴孔プレート62について説明し、燃料噴射弁1と共通の構成や効果については上での説明を援用するものとし、共通する構成要素については図2や図3におけるのと同一の符号で示してある。   7 and 8 show the configuration of the main part of the fuel injection valve according to the second embodiment. Note that FIG. 7 corresponds to a cross section taken along the line CC in FIG. The fuel injection valve of the present embodiment differs from the fuel injection valve 1 of the first embodiment in a part of the configuration of each of the nozzle body 61 and the nozzle hole plate 62. Therefore, in the following, the nozzle body 61 and the nozzle hole plate 62 will be described, and the above description will be used for the configuration and effects common to the fuel injection valve 1, and the common components in FIG. 2 and FIG. The same reference numerals are used.

ノズル体61は、その先端面63がノズル孔32の縁まで平坦にされている。つまり燃料噴射弁1のノズル体16におけるテーパ部33を省略した構成とされている。   The nozzle body 61 has a tip surface 63 that is flattened to the edge of the nozzle hole 32. That is, the tapered portion 33 in the nozzle body 16 of the fuel injection valve 1 is omitted.

噴孔プレート62は、隆起部41の周囲を囲むようにして湾曲部64が設けられている。湾曲部64は、隆起部41の周囲を先端側に膨出させるようにして形成されており、ノズル体61と噴孔プレート17bの間に外周側横流れ用の燃料通路を形成するのに機能する。つまり湾曲部64は、燃料噴射弁1のノズル体16におけるテーパ部33の機能を負っているということである。このような湾曲部64を設ける場合でも、図8に示すように、中心側噴射孔42、中心側噴射孔43、外周側噴射孔44a〜44e、外周側噴射孔45a〜45eそれぞれの配置構成は図3の場合と同様である。   The nozzle hole plate 62 is provided with a curved portion 64 so as to surround the periphery of the raised portion 41. The curved portion 64 is formed so as to bulge the periphery of the raised portion 41 toward the distal end side, and functions to form a fuel passage for the outer peripheral side flow between the nozzle body 61 and the nozzle hole plate 17b. . That is, the curved portion 64 has the function of the tapered portion 33 in the nozzle body 16 of the fuel injection valve 1. Even when such a curved portion 64 is provided, as shown in FIG. 8, the arrangement configuration of the center side injection hole 42, the center side injection hole 43, the outer peripheral side injection holes 44 a to 44 e, and the outer peripheral side injection holes 45 a to 45 e is as follows. This is the same as in the case of FIG.

本実施形態によれば、例えばパンチ加工で湾曲部64を形成する加工が増えるものの、この加工に比べて格段に手間のかかるテーパ加工を不要とすることができる。   According to this embodiment, although the process which forms the curved part 64 by punching increases, the taper process which requires much labor compared with this process can be made unnecessary.

図9と図10に、一実施形態による内燃機関として、第1の実施形態による燃料噴射弁1を搭載した内燃機関の構成を示す。内燃機関101は、燃料を燃焼させる燃焼室102、燃焼室の混合気を圧縮するシリンダ103、圧縮された混合気に点火する点火プラグ104、外部から空気を取り込む経路となる吸気管105、燃料噴射弁1を取り付ける吸気ポート106、燃料噴射弁1が噴霧50を噴射する吸気弁107、および燃料の燃焼で生じた排気ガスを排出するための開閉弁となる排気弁108を備えている。   9 and 10 show the configuration of an internal combustion engine equipped with the fuel injection valve 1 according to the first embodiment as an internal combustion engine according to one embodiment. The internal combustion engine 101 includes a combustion chamber 102 for burning fuel, a cylinder 103 for compressing the air-fuel mixture in the combustion chamber, an ignition plug 104 for igniting the compressed air-fuel mixture, an intake pipe 105 serving as a path for taking in air from the outside, fuel injection An intake port 106 to which the valve 1 is attached, an intake valve 107 through which the fuel injection valve 1 injects the spray 50, and an exhaust valve 108 serving as an on-off valve for discharging exhaust gas generated by fuel combustion are provided.

図10は図9中のD方向で見た燃料噴射弁1と吸気弁107の配置関係であり、この図に見られるように、燃料噴射弁1から噴射される指向性の高い第1の噴霧51と第2の噴霧52は、内燃機関101の吸気弁107の中心寄りに向けて噴射される。吸気弁107の中心寄りに噴霧を集める理由は、吸気弁107が開いた際に、流速の比較的速い内側の空気流に引き寄せられ、確実に点火プラグ104へ燃料が向かうと同時に、ポート壁面へ燃料が付着して燃焼時にリッチ混合気を形成してしまうことを抑制できるようにするためである。そのようにすると、内燃機関からの有害排出ガスHCの低減を図ることができると同時に、安定した内燃機関の駆動を実現できるようになる。   FIG. 10 shows the arrangement relationship between the fuel injection valve 1 and the intake valve 107 as viewed in the direction D in FIG. 9, and as shown in this figure, the first spray with high directivity injected from the fuel injection valve 1 is shown. 51 and the second spray 52 are injected toward the center of the intake valve 107 of the internal combustion engine 101. The reason why the spray is collected near the center of the intake valve 107 is that when the intake valve 107 is opened, it is attracted to the inner air flow having a relatively high flow velocity, and the fuel is surely directed to the spark plug 104 and simultaneously to the port wall surface. This is to prevent the fuel from adhering and forming a rich air-fuel mixture during combustion. By doing so, the harmful exhaust gas HC from the internal combustion engine can be reduced, and at the same time, stable driving of the internal combustion engine can be realized.

以上のような内燃機関によれば、燃料噴射について微粒化性のよい高分散な2方向噴霧が形成されるとともにその2方向噴霧のそれぞれが吸気弁の中央寄りに高い指向性で狙い通りに噴射され、これにより内燃機関からのHCなどの有害成分の排出をより低減することが可能となる。   According to the internal combustion engine as described above, highly dispersed two-way spray with good atomization is formed for fuel injection, and each of the two-way sprays is injected toward the center of the intake valve with high directivity as intended. This makes it possible to further reduce the emission of harmful components such as HC from the internal combustion engine.

以上、本発明を実施するための形態のいくつかについて説明したが、これは代表的な例に過ぎず、本発明は、その趣旨を逸脱することのない範囲で様々な形態で実施することができる。例えば以上の実施形態では噴孔プレートに隆起部を設けるようにしていたが、噴孔プレートにおいて中心側横流れと外周側横流れを効果的に形成させることができれば、必ずしも隆起部を設ける必要はない。また以上の実施形態では噴射孔を12個としていたが、これに限られるものでなく、噴射孔の数は適宜に選択できる。また以上の実施形態では、中心側噴射孔を中心側横流れの噴射に機能させるようにしていたが、これに限られるものでない。   As mentioned above, although some forms for implementing this invention were demonstrated, this is only a representative example and this invention can be implemented with various forms in the range which does not deviate from the meaning. it can. For example, in the above embodiment, the raised portion is provided on the nozzle hole plate. However, if the center side lateral flow and the outer side lateral flow can be effectively formed in the nozzle hole plate, the raised portion is not necessarily provided. In the above embodiment, twelve injection holes are used. However, the present invention is not limited to this, and the number of injection holes can be selected as appropriate. Further, in the above embodiment, the center side injection hole is made to function for the injection of the center side lateral flow, but is not limited thereto.

第1の実施形態による燃料噴射弁の全体構成を断面にして示す図である。It is a figure showing the whole fuel injection valve composition by a 1st embodiment in a section. 図1の燃料噴射弁の先端部の拡大図である。It is an enlarged view of the front-end | tip part of the fuel injection valve of FIG. 図1の燃料噴射弁の噴孔プレートにおける噴射孔の配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the injection hole in the injection hole plate of the fuel injection valve of FIG. 図1の燃料噴射弁から噴射される噴霧の様子を模式化して示す図である。It is a figure which shows typically the mode of the spray injected from the fuel injection valve of FIG. 外周側噴射孔近傍における燃料の流れを模式化して示す図である。It is a figure which shows typically the flow of the fuel in the outer peripheral side injection hole vicinity. 中心側噴射孔近傍における燃料の流れを模式化して示す図である。It is a figure which shows typically the flow of the fuel in the center side injection hole vicinity. 第2の実施形態による燃料噴射弁の先端部の拡大図である。It is an enlarged view of the front-end | tip part of the fuel injection valve by 2nd Embodiment. 図7の燃料噴射弁の噴孔プレートにおける噴射孔の配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the injection hole in the injection hole plate of the fuel injection valve of FIG. 一実施形態による内燃機関の構成を断面にして示す図である。It is a figure showing the composition of the internal-combustion engine by one embodiment in section. 図9中のD方向で見た燃料噴射弁と吸気弁の配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning relationship of the fuel injection valve and intake valve seen in the D direction in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料噴射弁
15 弁体
16 ノズル体
17、62 噴孔プレート
41 隆起部
42、43 中心側噴射孔
44、45 外周側噴射孔
50 2方向噴霧(噴霧)
51 第1の噴霧(噴霧)
52 第2の噴霧(噴霧)
101 内燃機関
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection valve 15 Valve body 16 Nozzle body 17, 62 Injection hole plate 41 Raised part 42, 43 Center side injection hole 44, 45 Outer peripheral side injection hole 50 Two-way spray (spray)
51 First spray (spray)
52 Second spray (spray)
101 Internal combustion engine

Claims (5)

円錐状に形成された弁座面と、該弁座面に離接可能に形成されたボール部を有する弁体と、前記弁座面の最小径端に連なって設けられた拡径されたテーパ部と、該テーパ部に連なって設けられた噴孔プレートと、該噴孔プレートに設けられた燃料を噴出させる複数の噴射孔を備えた燃料噴射弁において、
前記噴孔プレートは、円錐状の前記弁座面の中心軸を通る平面で2つのエリアに分けられ、該各エリアの複数の噴射孔は、前記弁座面の最小径の円に対応させて設定される仮想円の外側に形成された外周側噴射孔と、前記仮想円の内側に少なくとも1つ形成された中心側噴射孔とにより形成され、
前記外周側噴射孔は、前記中心軸を通る平面から見て外側に向かって前記燃料を噴出するように傾斜して形成され、前記中心側噴射孔は、前記中心軸を通る平面で分けられた反対側のエリアの外周側噴射孔と同一方向に燃料を噴出するように傾斜して形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
A valve seat surface formed in a conical shape, a valve body having a ball portion formed to be detachable from the valve seat surface, and an enlarged taper provided continuously to the minimum diameter end of the valve seat surface A fuel injection valve comprising a portion, an injection hole plate provided continuously to the taper portion, and a plurality of injection holes for injecting fuel provided in the injection hole plate ,
The nozzle hole plate is divided into two areas by a plane passing through the central axis of the conical valve seat surface, and the plurality of injection holes in each area correspond to a circle with the smallest diameter of the valve seat surface. Formed by an outer peripheral injection hole formed outside the virtual circle to be set and at least one central injection hole formed inside the virtual circle;
The outer peripheral injection hole is formed to be inclined so as to eject the fuel toward the outside as viewed from a plane passing through the central axis, and the central injection hole is divided by a plane passing through the central axis. A fuel injection valve, wherein the fuel injection valve is formed so as to incline so as to eject the fuel in the same direction as the outer peripheral injection hole in the opposite area .
前記中心側噴射孔と前記外周側噴射孔が組みとなって1つの噴霧を噴射する1つの噴霧群を形成するようにされていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。 2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the central injection hole and the outer peripheral injection hole are combined to form one spray group for injecting one spray. 前記1つの噴霧群について、前記中心側噴射孔から噴射される単位噴霧の貫通力が前記外周側噴射孔から噴射される単位噴霧の貫通力より高くなるようにされてい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。 The penetrating force of the unit spray injected from the central side injection hole is higher than the penetrating force of the unit spray injected from the outer peripheral side injection hole for the one spray group. Item 3. The fuel injection valve according to Item 1 or 2 . 前記噴孔プレートは、燃料の流れに関して上流側へ向けて突出するようにされた隆起部が中心部に設けられ、該隆起部に前記中心側噴出孔が設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の燃料噴射弁。 The nozzle hole plate is provided with a raised portion at a central portion that protrudes toward the upstream side with respect to a fuel flow, and the central jet hole is provided at the raised portion. The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 3 . 請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の燃料噴射弁が搭載された内燃機関。 An internal combustion engine on which the fuel injection valve according to any one of claims 1 to 4 is mounted.
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