JP5976586B2 - 燃料噴射ノズル - Google Patents

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Description

本発明は、燃料を噴射する燃料噴射ノズル(以下、略してノズルと呼ぶことがある。)に関する。
従来から、例えば、内燃機関に燃料を噴射して供給する燃料噴射弁では、燃料を噴射するノズルと、このノズルを開弁駆動または閉弁駆動するアクチュエータとを備えるものが周知である。また、燃料噴射弁に用いられるノズル(燃料噴射ノズル)では、円筒状のノズルボディと、ノズルボディの内周に軸方向に移動可能となるように収容されるニードルとを備えるものが公知である。そして、このノズルは、ニードルがノズルボディの内周で軸方向に移動することで燃料の噴射を開始または停止する。
つまり、ノズルボディの内壁には、ニードルの軸方向の先端近傍に設けられたシート部が離着するシート位置が設けられ、さらに、シート位置よりも軸方向の先端側の内壁には、燃料の噴孔が複数開口している。そして、シート部がシート位置から離座することで、噴孔を通じてノズルボディの内周から外部に燃料が導かれて噴射される(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、燃料噴射弁では、噴射された噴霧の態様が変動しないことが理想的とされている。そして、特に、噴霧態様の中でも、噴霧が空間を貫徹する能力(噴霧貫徹力)や噴射量が同一噴射時に個々の噴孔間で変動せず、さらに、同一噴孔でも、同一噴射条件が現れるたびに経時的に変動しないことが理想的とされている。そこで、ノズルボディの内周において、シート位置よりも軸方向の先端側に適切な容量を形成する空間としてサック室を設け、噴孔をサック室に開口させている。これにより、燃料は、シート部とシート位置との間を通ってサック室に流入した後、噴孔から噴射される。
しかし、噴霧態様を制御することは極めて困難であり、サック室の設定とは別に更なる改善策が求められている。
特開2010−180763号公報
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射ノズルにおいて、噴霧態様の変動を抑制することにある。
本願発明によれば、燃料噴射ノズルは、円筒状のノズルボディと、ノズルボディの内周に軸方向に移動可能となるように収容されるニードルとを備え、ニードルがノズルボディの内周で軸方向に移動することで燃料の噴射を開始または停止する。そして、燃料噴射ノズルは、次のシート位置、噴孔、サック室および特定関係を備える。
まず、シート位置は、ノズルボディの内壁の一部であり、ニードルの軸方向の先端近傍に設けられたシート部が離着する。また、噴孔は、シート位置よりも軸方向の先端側でノズルボディの内壁に開口し、シート部がシート位置から離座することでノズルボディの内周から外部に燃料を導くものであり、自身の軸(γ)が直線である。また、サック室は、ノズルボディの内周の内、シート位置よりも軸方向の先端側であってニードルにより区画される領域である。
さらに、特定関係とは、軸(γ)がノズルボディの内周に延長したものであって軸(γ)と同一の直線をなす延長線(L)、および、ノズルボディの軸(β)を含む断面を想定し、軸(β)を線対称の対称軸としたときに軸(β)の片側断面におけるサック室の断面の内、シート位置よりも軸方向の先端側であってニードルにより区画される領域の重心(G)の配置に関わる関係である。そして、特定関係とは、シート部がシート位置に着座しているときに、延長線(L)が重心(G)の軸方向の先端側を通る、というものである。
そして、シート部がシート位置から離座している状態で、シート部とシート位置との間を通ってサック室に流入した燃料は、重心(G)を中心とする渦流を形成する。また、シート部とシート位置との軸方向の距離をニードルのリフト量と定義すると、シート位置とシート部との隙間から噴孔の内壁における開口に至る流れの流線は、リフト量に対する所定の臨界値を境に、重心(G)に対して対称性を有して反転する。
これにより、ノズルボディの内周における燃料の流動状態が噴霧態様に及ぼす影響を緩和して噴霧態様の変動を抑制することができる。
ここで、本発明者らは、噴霧態様の変動を抑制することを目的として、シート部とシート位置との軸方向の距離(ニードルのリフト量)がノズルボディの内周における燃料の流動状態に与える影響に着目する(以下、説明の便宜のため、軸方向の先端側を下側として先端側に向かって動作することを「下降する」と呼ぶことがあり、先端側と反対側を上側として先端側と反対側に向かって動作することを「上昇する」と呼ぶことがある。)。
すなわち、ニードルのリフト量には、ノズルボディの内周のシート位置よりも軸方向先端側の領域(サック室に相当する。)における流動状態が大きく変化する臨界値が存在する。
より具体的に説明すると、リフト量が臨界値よりも小さいとき、シート部とシート位置との間を通ってサック室に流入した燃料は、主に、ニードルの壁面に沿い内周側に向かって下降し、その後、旋回して外周側に向かって流れ、さらにノズルボディの内壁に沿って上昇する。つまり、リフト量が臨界値よりも小さいとき、サック室における流動状態は、ノズルボディの内壁に沿って上昇するように渦流を形成するものとなる。
これに対し、リフト量が臨界値よりも大きいとき、シート部とシート位置との間を通ってサック室に流入した燃料は、主に、ノズルボディの内壁に沿って下降し、その後、旋回して内周側に向かって流れ、さらにニードルの壁面に沿い外周側に向かって上昇する。つまり、リフト量が臨界値よりも大きいとき、サック室における流動状態は、ノズルボディの内壁に沿って下降するように渦流を形成するものとなる。
これにより、リフト量が臨界値よりも小さいときには、サック室において上昇する流れが噴孔に流入し、リフト量が臨界値よりも大きいときには、サック室において下降する流れが噴孔に流入する。このため、噴孔への流入態様が臨界値を境に大きく変化し、結果的に、臨界値を境に噴霧態様が大きく変化してしまう。
そこで、シート部がシート位置に着座しているとき(つまり、ノズルが閉弁しているとき)の配置関係として、噴孔の軸(γ)をノズルボディの内周に直線的に延長した延長線(L)、および、「シート位置よりも軸方向の先端側であってニードルにより区画される領域」(すなわち、サック室)の重心(G)、に関わる配置関係に着目する。そして、延長線(L)および重心(G)に関わる配置関係として、「シート部がシート位置に着座しているときに(ノズルが閉弁しているときに)、延長線(L)が重心(G)の軸方向の先端側を通る」という特定関係を採用する。
これにより、リフト量が臨界値よりも小さいか、大きいかに関わらず、サック室における渦流の中心は、噴孔の内壁における開口(11a)よりも上側に形成される。
つまり、渦流の中心は、重心(G)に略一致するものであり、重心(G)は、シート部がシート位置から離座すると(ノズルが開弁すると)、シート部がシート位置に着座しているとき(ノズルが閉弁しているとき)よりも上側に移動する。これにより、「シート部がシート位置に着座しているときに、延長線(L)が重心(G)の軸方向の先端側を通る」という特定関係を採用することで、渦流の中心は、開口(11a)よりも確実に上側に形成される。
このため、シート位置とシート部との隙間から開口(11a)に至る流れの流線を、リフト量が臨界値よりも小さいときと、リフト量が臨界値よりも大きいときとで対称性をもたせることができる。この結果、臨界値を境とする流入態様の変化を抑制できるので、結果的に、臨界値を境とする噴霧態様の変化を抑制することができる。
以上により、サック室における燃料の流動状態が噴霧態様に及ぼす影響を緩和して噴霧態様の変動を抑制することができる。
燃料噴射ノズルの全体を示す断面図である(実施例1)。 燃料噴射ノズルの要部を示す特定断面における部分断面図である(実施例1)。 (a)はリフト量が臨界値よりも小さいときの渦の様子を示す説明図であり、(b)はリフト量が臨界値よりも大きいときの渦の様子を示す説明図である(実施例1)。 リフト量が臨界値よりも小さいときと、リフト量が臨界値よりも大きいときとで現れる対称性を示す説明図である(実施例1)。 燃料噴射ノズルの要部を示す特定断面における部分断面図である(実施例2)。 燃料噴射ノズルの要部を示す特定断面における部分断面図である(実施例3)。 燃料噴射ノズルの要部を示す特定断面における部分断面図である(変形例)。
以下、発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。
〔実施例1の構成〕
実施例1の燃料噴射ノズル1(以下、ノズル1と呼ぶ。)の構成を、図面を用いて説明する。
ノズル1は、開弁して燃料を噴射するものであり、ノズル1を開弁駆動または閉弁駆動するアクチュエータ(図示せず。)とともに燃料噴射弁を構成する。そして、燃料噴射弁は、例えば、内燃機関(図示せず。)に搭載され100MPaを超える高圧の燃料を気筒内に直接噴射するために用いられる。
なお、アクチュエータは、例えば、ノズル1の弁体(後記するニードル2)に作用する背圧を増減して弁体を駆動するものであり、コイル(図示せず。)への通電により発生する磁気力を利用して背圧室(図示せず。)を開閉することで背圧を増減する。
そして、燃料噴射弁は、例えば、燃料を高圧化して吐出する燃料供給ポンプ(図示せず。)、および、燃料供給ポンプから吐出された燃料を高圧状態で蓄圧する蓄圧容器(図示せず。)とともに蓄圧式の燃料供給装置を構成し、蓄圧容器から高圧の燃料を分配されて気筒内に噴射する。
ノズル1は、図1に示すように、円筒状のノズルボディ3と、ノズルボディ3の内周に軸方向に移動可能となるように収容される弁体としてのニードル2とを備える。そして、ノズル1は、ニードル2がノズルボディ3の内周で軸方向に移動することで燃料の噴射を開始または停止する。
ここで、ニードル2は、ノズルボディ3により軸方向に摺動自在に支持される摺動軸部2a、および、実質的に弁部として機能する円錐状の先端部2bを有し、摺動軸部2aと先端部2bとの間は軸方向に長い円柱部2cをなす。
ノズルボディ3の内周は、軸方向に長い円筒状をなし先端が閉じられている。また、ノズルボディ3の内周の一部は、局部的に径方向に拡大され、噴射すべき燃料が一時的に溜まる燃料溜まり4をなす。
そして、ノズルボディ3の内周の内、燃料溜まり4の軸方向後端側の領域は、摺動軸部2aを摺動自在に支持するための摺動孔5をなし、燃料溜まり4の軸方向先端側の領域は、先端部2bおよび円柱部2cを収容して円環筒状の燃料通路6を形成する。なお、ノズルボディ3には、蓄圧容器から受け入れた燃料を燃料溜まり4に導くための燃料通路7が、別途、燃料溜まり4に接続している。
以下、ノズル1の特徴的な構成を、図2を用いて説明する。
ノズル1は、特徴的な構成として、シート位置10および噴孔11、ならびに、シート部13がシート位置10に着座しているときの配置関係である特定関係、および、ノズルボディ3の先端近傍の内壁の形状を規定する第1構造を備える。
まず、シート位置10は、ノズルボディ3の先端近傍の内壁の一部であり、先端部2bに設けられたシート部13が離着する。
ここで、先端部2bの外周面は、例えば、3つの異なる円錐面14a、14b、14cが先端から軸方向後端側に同軸に連続するものであり、円錐面14a〜14cは、それぞれの母線とニードル2の軸αとの間に形成される角度が先端側ほど大きくなっている。そして、円錐面14a、14b同士の交線15a、および円錐面14b、14c同士の交線15bは軸αに垂直な円であり、交線15bがシート部13として機能し、シート位置10は円形である。
また、噴孔11は、シート位置10よりも軸方向の先端側でノズルボディ3の内壁に開口し、シート部13がシート位置10から離座することでノズルボディ3の内周から外部に燃料を導く。つまり、シート部13がシート位置10から離座することで、シート部13とシート位置10との間に隙間が形成され、この隙間を通って燃料通路6から噴孔11に燃料が導入されてノズルボディ3の外部に噴射される。なお、噴孔11の軸γは直線であり、噴孔11は円筒状に設けられている。
また、特定関係とは、軸γがノズルボディ3の内周に延長したものであって軸γと同一の直線をなす延長線L、および、ノズルボディ3の内周の内、シート位置10よりも軸方向の先端側の領域であってニードル3により区画される領域(以下、サック室16と呼ぶ。)の重心Gに関わる配置関係である。そして、特定関係とは、シート部13がシート位置10に着座しているときに(ノズル1が閉弁しているときに)、延長線Lが重心Gの軸方向の先端側を通る、というものである。
なお、重心Gは、ノズルボディ3の軸βを包囲する円として描くことができるものであり、重心Gが描く円の中心は軸βに含まれ、軸βは重心Gを含む平面に直交する。また、延長線Lはノズルボディ3の軸βに交差する。
さらに、第1構造とは、ノズルボディ3の先端近傍の内壁の内、シート位置10を含む部分であるシート面と、ノズルボディ3の内壁における噴孔11の開口11aを含む部分である噴孔開口面との関係を規定するものである。より詳しくは、第1構造によれば、シート面および噴孔開口面は、次のように規定される。まず、シート面は、軸βと同軸の円錐面として設けられ軸方向先端側ほど小径であって先端が円である、というものである。また、噴孔開口面は、軸βと同軸であってシート面の先端の径以下の径を有する円筒面、または、この円筒面の軸方向の先端側に連続するとともに、円筒面の径と同じ径を有して軸方向の先端側に凸を形成する半球面である、というものである。
より具体的に説明すると、ノズルボディ3の先端近傍の内壁は、以下の円錐面17、円筒面18および半球面19を有し、ノズルボディ3の内周先端を袋状に閉じている。
円錐面17は、軸βと同軸に設けられ、軸方向先端側ほど小径であって先端が円20である。そして、円錐面17は、シート位置10を含んでシート面となっている。
また、円筒面18は、軸βと同軸に設けられ、円20と同径であって円20から軸方向先端側に連続する。さらに、半球面19は、円筒面18と同径であり、軸方向先端側に凸を形成するように円筒面18に連続する。そして、開口11aは半球面19に設けられ、半球面19は噴孔開口面となっている。つまり、噴孔11は、噴孔開口面にてサック室16に開口する。
〔実施例1の効果〕
実施例1のノズル1は次の特定関係を備える。すなわち、特定関係とは、軸γのサック室16への延長線L、および、サック室16の重心Gに関わる配置関係であり、ノズル1が閉弁しているときに、延長線Lが重心Gの軸方向の先端側を通る、というものである。
これにより、サック室16における燃料の流動状態が噴霧態様に及ぼす影響を緩和して噴霧態様の変動を抑制することができる。
ここで、噴霧態様の変動を抑制することを目的として、シート部13とシート位置10との軸方向の距離(ニードル2のリフト量)に着目すると、ニードル2のリフト量には、サック室16における流動状態が大きく変化する臨界値が存在する(以下、説明の便宜のため、ニードル2やノズルボディ3の軸方向の先端側を下側として先端側に向かって動作することを「下降する」と呼ぶことがあり、先端側と反対側を上側として先端側と反対側に向かって動作することを「上昇する」と呼ぶことがある。)。
より具体的に説明すると、リフト量が臨界値よりも小さいとき、シート部13とシート位置10との間を通ってサック室16に流入した燃料は、主に、ニードル2の壁面に沿い内周側に向かって下降し、その後、旋回して外周側に向かって流れ、さらにサック室16を形成する内壁に沿って上昇する。つまり、リフト量が臨界値よりも小さいとき、サック室16における流動状態は、ノズルボディ3の内壁に沿って上昇するように渦流を形成するものとなる(図3(a)参照。)。
これに対し、リフト量が臨界値よりも大きいとき、シート部13とシート位置10との間を通ってサック室16に流入した燃料は、主に、サック室16を形成する内壁に沿って下降し、その後、旋回して内周側に向かって流れ、さらにニードル2の壁面に沿い外周側に向かって上昇する。つまり、リフト量が臨界値よりも大きいとき、サック室16における流動状態は、ノズルボディ3の内壁に沿って下降するように渦流を形成するものとなる(図3(b)参照。)。
これにより、噴孔11をサック室16の上寄りに開口させると、リフト量が臨界値よりも小さいときには、サック室16において上昇する流れが噴孔11に流入する。また、リフト量が臨界値よりも大きいときには、サック室16において下降する流れが噴孔11に流入する。このため、噴孔11への流入態様が臨界値を境に大きく変化し、結果的に、臨界値を境に噴霧態様が大きく変化してしまう。
そこで、ノズル1が閉弁しているときの配置関係として、延長線Lが重心Gの軸方向の先端側を通る、という特定関係を採用する。
これにより、リフト量が臨界値よりも小さいか、大きいかに関わらず、サック室16における渦流の中心は開口11aよりも上側に形成される。
つまり、渦流の中心は重心Gに略一致するものであり、重心Gは、シート部13がシート位置10から離座すると(ノズル1が開弁すると)、シート部13がシート位置10に着座しているとき(ノズル1が閉弁しているとき)よりも上側に移動する。これにより、「ノズル1の閉弁時に、延長線Lが重心Gの軸方向の先端側を通る」という特定関係を採用することで、渦流の中心は、開口11aよりも確実に上側に形成される。
このため、シート位置10とシート部13との隙間から開口11aに至る流れの流線を、リフト量が臨界値よりも小さいときと、リフト量が臨界値よりも大きいときとで対称性をもたせることができる。
この流線の対称性は、例えば、ノズルボディ3の断面の内、軸βおよび軸γを含む特定断面を考えたとき、図4に示すようにして確認することができる。
すなわち、特定断面で、シート部13とシート位置10との隙間、渦の中心および開口11aを結ぶ滑らかな曲線Mを描くと、曲線Mを挟む対称性を確認することができる。つまり、このような曲線Mを考えることで、シート位置10とシート部13との隙間から開口11aに至る流れの流線a、bの内、リフト量が臨界値よりも小さいときの流線aと、リフト量が臨界値よりも大きいときの流線bとの間に対称性を確認することができる。
この結果、臨界値を境とする流入態様の変化を抑制できるので、結果的に、臨界値を境とする噴霧態様の変化を抑制することができる。
以上により、サック室16における燃料の流動状態が噴霧態様に及ぼす影響を緩和して噴霧態様の変動を抑制することができる。
〔実施例2〕
実施例2のノズル1は、実施例1と同様の特定関係を備える。また、実施例2のノズル1は、ノズルボディ3の先端近傍の内壁の形状を規定する構造として、次の第2構造を備える。
ここで、第2構造とは、第1構造と同様にシート面と噴孔開口面との関係を規定するものであるが、第2構造によれば、図5に示すようにシート面および噴孔開口面は共通の円錐面17であって、共通の円錐面17にシート位置10および開口11aが両方とも存在する。
すなわち、第2構造は、シート面が軸βと同軸の円錐面17として設けられ軸方向先端側ほど小径であり、シート面に開口11aが存在する、というものである。
なお、先端部2bの内、円錐面14aを有する最先端部2eは実施例1のノズル1よりも軸方向に短縮されている。また、サック室16の先端には、研削による逃し22が形成されている。
〔実施例3〕
実施例3のノズル1は、実施例1、2と同様の特定関係を備える。また、実施例3のノズル1は、ノズルボディ3の先端近傍の内壁の形状を規定する構造として、次の第3構造を備える。
ここで、第3構造とは、第1、第2構造と同様にシート面と噴孔開口面との関係を規定するものであるが、第3構造によれば、図6に示すようにシート面および噴孔開口面は異なる2つの円錐面である。より詳しくは、第3構造によれば、シート面および噴孔開口面は、次のように規定される。すなわち、第3構造によれば、シート面は、軸βと同軸の円錐面として設けられ軸方向先端側ほど小径であって先端が円である。また、噴孔開口面は、軸βと母線との間に形成される角度がシート面よりも小さく、かつ、軸βと同軸の円錐面として設けられ軸方向先端側ほど小径である。
より具体的に説明すると、ノズルボディ3の先端近傍の内壁は、以下の第1、第2円錐面17a、17bを有している。
第1、第2円錐面17a、17bはノズルボディ3の軸βと同軸であり、第1円錐面17aは、軸方向先端側ほど小径であって先端が円20である。また、第2円錐面17bは、円20の軸方向先端側に連続しており、軸βと母線との間に形成される角度が第1円錐面17aよりも小さい。そして、シート位置10は第1円錐面17aに設けられ、第1円錐面17aがシート面となっている。また、開口11aは第2円錐面17bに設けられ、第2円錐面17bが噴孔開口面となっている。
なお、最先端部2eは実施例1のノズル1よりも軸方向に短縮されている。
〔変形例〕
ノズル1の態様は実施例に限定されず、種々の変形例を考えることができる。例えば、第2、第3構造を有するノズル1において、最先端部2eを従来と比較してさほど軸方向に短縮することなく、特定関係を形成してもよい。また、例えば、第2構造を備えるノズル1において、図7に示すように、サック室16の先端を、軸βに垂直な平面24に設けてもよい。
1 ノズル(燃料噴射ノズル) 2 ニードル 3 ノズルボディ 10 シート位置
11 噴孔 11a 開口 13 シート部 G 重心 L 延長線 γ 軸

Claims (4)

  1. 円筒状のノズルボディ(3)と、このノズルボディ(3)の内周に軸方向に移動可能となるように収容されるニードル(2)とを備え、前記ニードル(2)が前記ノズルボディ(3)の内周で軸方向に移動することで燃料の噴射を開始または停止する燃料噴射ノズル(1)において、
    前記ノズルボディ(3)の内壁の一部であり、前記ニードル(2)の軸方向の先端近傍に設けられたシート部(13)が離着するシート位置(10)と、
    前記シート位置(10)よりも軸方向の先端側で前記ノズルボディ(3)の内壁に開口し、前記シート部(13)が前記シート位置(10)から離座することで前記ノズルボディ(3)の内周から外部に燃料を導くものであり、自身の軸(γ)が直線である噴孔(11)と、
    前記ノズルボディ(3)の内周の内、前記シート位置(10)よりも軸方向の先端側であって前記ニードル(2)により区画される領域であるサック室(16)と、
    前記軸(γ)が前記ノズルボディ(3)の内周に延長したものであって前記軸(γ)と同一の直線をなす延長線(L)、および、前記ノズルボディ(3)の軸(β)を含む断面を想定し、この軸(β)を線対称の対称軸としたときに前記軸(β)の片側断面における前記サック室(16)の断面の内、前記シート位置(10)よりも軸方向の先端側であって前記ニードル(2)により区画される領域の重心(G)の配置に関わる関係であり、前記シート部(13)が前記シート位置(10)に着座しているときに、前記延長線(L)が前記重心(G)の軸方向の先端側を通る特定関係とを備え
    前記シート部(13)が前記シート位置(10)から離座している状態で、前記シート部(13)と前記シート位置(10)との間を通って前記サック室(16)に流入した燃料は、前記重心(G)を中心とする渦流を形成し、
    前記シート部(13)と前記シート位置(10)との軸方向の距離を前記ニードル(2)のリフト量と定義すると、
    前記シート位置(10)と前記シート部(13)との隙間から前記噴孔(11)の前記内壁における開口(11a)に至る流れの流線(a、b)は、前記リフト量に対する所定の臨界値を境に、前記重心(G)に対して対称性を有して反転することを特徴とする燃料噴射ノズル(1)。
  2. 請求項1に記載の燃料噴射ノズル(1)において、
    前記内壁の内、前記シート位置(10)および前記開口(11a)が存在する壁部分の形状を規定する構造であり、前記壁部分の内、前記シート位置(10)を含む部分であるシート面は、前記ノズルボディ(3)の軸(β)と同軸の円錐面(17)として設けられ軸方向先端側ほど小径であって先端が円(20)であり、前記開口(11a)を含む部分である噴孔開口面は、前記軸(β)と同軸であって前記シート面の先端の径以下の径を有する円筒面(18)、または、この円筒面(18)の軸方向の先端側に連続するとともに、前記円筒面(18)の径と同じ径を有して軸方向の先端側に凸を形成する半球面(19)であることを特徴とする燃料噴射ノズル(1)。
  3. 請求項1に記載の燃料噴射ノズル(1)において、
    前記内壁の内、前記シート位置(10)および前記噴孔(11)の前記開口(11a)が存在する壁部分の形状を規定する構造であり、前記壁部分の内、前記シート位置(10)を含む部分であるシート面は、前記ノズルボディ(3)の軸(β)と同軸の円錐面(17)として設けられ軸方向先端側ほど小径であり、前記開口(11a)も前記シート面に存在することを特徴とする燃料噴射ノズル(1)。
  4. 請求項1に記載の燃料噴射ノズル(1)において、
    前記内壁の内、前記シート位置(10)および前記噴孔(11)の前記開口(11a)が存在する壁部分の形状を規定する構造であり、前記壁部分の内、前記シート位置(10)を含む部分であるシート面は、前記ノズルボディ(3)の軸(β)と同軸の円錐面(17a)として設けられ軸方向先端側ほど小径であって先端が円(20)であり、前記開口(11a)を含む部分である噴孔開口面は、前記軸(β)と母線との間に形成される角度が前記シート面よりも小さく、かつ、前記軸(β)と同軸の円錐面(17b)として設けられ軸方向先端側ほど小径であることを特徴とする燃料噴射ノズル(1)。
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DE3213843A1 (de) * 1981-04-23 1982-12-02 Lucas Industries Ltd., Birmingham, West Midlands Kraftstoffeinspritzduesen
JPH02137563U (ja) * 1989-04-20 1990-11-16
DE19931761A1 (de) * 1999-07-08 2001-01-18 Bosch Gmbh Robert Sackloch-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit abgerundetem Übergang zwischen Sackloch und Düsennadelsitz
DE19942370A1 (de) * 1999-09-04 2001-03-22 Bosch Gmbh Robert Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer Ringnut in der Düsennadel
JP2001107826A (ja) * 1999-10-12 2001-04-17 Toyota Motor Corp 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射ノズル
JP2004028051A (ja) * 2002-06-28 2004-01-29 Denso Corp 燃料噴射ノズルおよびその製造方法
JP2004204702A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Bosch Automotive Systems Corp 燃料噴射ノズル
JP2008064038A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Denso Corp 燃料噴射装置
JP2010180763A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Nippon Soken Inc 燃料噴射ノズル
JP2010255424A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Denso Corp 燃料噴射弁

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