JP6451663B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。

従来、複数の噴孔を有する燃料噴射装置が知られている。特許文献１には、第１噴孔と第２噴孔との開き角、すなわち、各噴孔の中心軸同士が成す角である噴孔間角度が１５°〜２５°に設定された構成が開示されている。この設定により、各噴孔から噴射される燃料噴霧間にコアンダ効果が生じ、互いの燃料噴霧が引き寄せられる。これにより、燃料噴霧間の中心側において微粒化された濃い混合気が生成される。

特許第４０８５９４４号公報

ところで、特許文献１の燃料噴射装置では、噴孔の内壁は、円筒状、すなわち、ストレート形状に形成されていると考えられる。噴孔の内壁がストレート形状の場合、燃料噴射装置内の燃圧が高いときに噴孔から噴射された燃料噴霧の輪郭が成す角度である噴霧角と、燃料噴射装置内の燃圧が低いときに噴孔から噴射された燃料噴霧の噴霧角との間に大きな差が生じる。そのため、燃料噴射装置内の燃圧により、各噴孔から噴射される燃料噴霧間に生じるコアンダ効果の程度が変動するおそれがある。

特許文献１の燃料噴射装置では、燃圧が高いとき等、各噴孔から噴射される燃料噴霧の噴霧角が過剰に大きくなった場合、コアンダ効果が効きすぎ、燃料噴霧同士が衝突し、燃料噴霧間の中心側において燃料噴霧の微粒化が妨げられるおそれがある。一方、燃圧が低いとき等、各噴孔から噴射される燃料噴霧の噴霧角が過剰に小さくなった場合、コアンダ効果が効かず、燃料噴霧間の中心側において混合気の濃度が低下するおそれがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃圧の変動にかかわらず、２つの燃料噴霧間にコアンダ効果を安定して生じさせることが可能な燃料噴射装置を提供することにある。

本発明の燃料噴射装置は、ノズル部を備えている。
ノズル部は、内側に燃料通路を形成するノズル筒部、ノズル筒部の一端を塞ぐノズル底部、および、ノズル底部のノズル筒部側の面とノズル筒部とは反対側の面とを接続し燃料通路内の燃料を噴射する複数の噴孔を有している。
噴孔は、１つの第１噴孔および１つの第２噴孔からなる噴孔組を少なくとも１つ含んでいる。

第１噴孔は、ノズル底部のノズル筒部側の面に形成された第１入口開口部、ノズル底部のノズル筒部とは反対側の面に形成された第１出口開口部、および、第１入口開口部側から第１出口開口部側へ向かうに従い中心軸である第１中心軸から離れるようテーパ状に形成された第１噴孔内壁を有している。
第２噴孔は、ノズル底部のノズル筒部側の面に形成された第２入口開口部、ノズル底部のノズル筒部とは反対側の面に形成された第２出口開口部、および、第２入口開口部側から第２出口開口部側へ向かうに従い中心軸である第２中心軸から離れるようテーパ状に形成された第２噴孔内壁を有している。

本発明では、１つの噴孔組において、第１中心軸と、第１中心軸上の１点から第２中心軸に対し平行に延びる直線とが成す角度である噴孔間角度をγ（ｄｅｇ）、第１中心軸をすべて含む仮想平面による断面において第１噴孔内壁の輪郭が成す角度である第１テーパ角をθｔ１（ｄｅｇ）、第２中心軸をすべて含む仮想平面による断面において第２噴孔内壁の輪郭が成す角度である第２テーパ角をθｔ２（ｄｅｇ）、噴孔から燃料が噴射されるときの燃料通路内の燃料の平均圧力をＰ（Ｍｐａ）とすると、第１噴孔および第２噴孔は、
γ≦θｔ１＋θｔ２−０．８７×Ｐ＾０．５２ ・・・式１
の関係を満たすよう形成されている。ここで、式１の「＾」は、べき乗を意味する。
本発明では、第１噴孔および第２噴孔を、式１を満たすよう形成しているため、第１噴孔から噴射された燃料噴霧と第２噴孔から噴射された燃料噴霧との間にコアンダ効果を効果的に生じさせることができる。

また、本発明では、第１噴孔内壁および第２噴孔内壁がテーパ状に形成されているため、第１噴孔または第２噴孔からは、燃料が拡がるようにして噴射される。そのため、燃料通路内の燃料の圧力が高いときに各噴孔から噴射された燃料噴霧の噴霧角と、燃料通路内の燃料の圧力が低いときに各噴孔から噴射された燃料噴霧の噴霧角との差を小さくすることができる。よって、燃料通路内の燃料の圧力が変動しても、第１噴孔または第２噴孔から噴射される燃料噴霧の噴霧角の変動を抑制することができる。これにより、燃圧の変動にかかわらず、第１噴孔から噴射された燃料噴霧と第２噴孔から噴射された燃料噴霧との間にコアンダ効果を安定して生じさせることができる。したがって、燃圧の変動にかかわらず、燃料噴霧間の中心側において微粒化された濃い混合気を安定して生成することができる。

本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す断面図。 本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を内燃機関に適用した状態を示す図。 本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の噴孔、および、その近傍を示す断面図。 図３を矢印ＩＶ方向から見た図。 本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の各噴孔の関係を示す模式図。 本発明の第１実施形態による燃料噴射装置から噴射される燃料噴霧の位置関係を示す模式図。 γ−（θｔ１＋θｔ２）とコアンダ効果の影響度との関係を示す図。 本発明の第２実施形態による燃料噴射装置から噴射される燃料噴霧の位置関係を示す模式図。 本発明の第３実施形態による燃料噴射装置の各噴孔の関係を示す模式図。 本発明の第４実施形態による燃料噴射装置を内燃機関に適用した状態を示す図。 本発明の第４実施形態による燃料噴射装置から噴射される燃料噴霧の位置関係を示す模式図。 本発明の第５実施形態による燃料噴射装置から噴射される燃料噴霧の位置関係を示す模式図。 本発明の第６実施形態による燃料噴射装置から噴射される燃料噴霧の位置関係を示す模式図。

以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を図１に示す。燃料噴射装置１は、例えば内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という）８０に適用され、燃料としてのガソリンを噴射しエンジン８０に供給する（図２参照）。

図２に示すように、エンジン８０は、円筒状のシリンダブロック８１、ピストン８２、シリンダヘッド９０、吸気弁９５、排気弁９６等を備えている。ピストン８２は、シリンダブロック８１の内側で往復移動可能に設けられている。シリンダヘッド９０は、シリンダブロック８１の開口端を塞ぐよう設けられている。シリンダブロック８１の内壁とシリンダヘッド９０の壁面とピストン８２との間には、燃焼室８３が形成されている。燃焼室８３は、ピストン８２の往復移動に伴い容積が増減する。

シリンダヘッド９０は、インテークマニホールド９１およびエギゾーストマニホールド９３を有している。インテークマニホールド９１には、吸気通路９２が形成されている。吸気通路９２は、一端が大気側に開放されており、他端が燃焼室８３に接続している。吸気通路９２は、大気側から吸入された空気（以下、「吸気」という）を燃焼室８３に導く。

エギゾーストマニホールド９３には、排気通路９４が形成されている。排気通路９４は、一端が燃焼室８３に接続しており、他端が大気側に開放されている。排気通路９４は、燃焼室８３で生じた燃焼ガスを含む空気（以下、「排気」という）を大気側へ導く。

吸気弁９５は、図示しない駆動軸に連動して回転する従動軸のカムの回転により往復移動可能なようシリンダヘッド９０に設けられている。吸気弁９５は、往復移動することで燃焼室８３と吸気通路９２との間を開閉可能である。排気弁９６は、カムの回転により往復移動可能なようシリンダヘッド９０に設けられている。排気弁９６は、往復移動することで燃焼室８３と排気通路９４との間を開閉可能である。

本実施形態では、燃料噴射装置１は、インテークマニホールド９１の吸気通路９２のシリンダブロック８１側に搭載される。燃料噴射装置１は、軸が燃焼室８３の軸に対し傾斜するよう、または、捩れの関係となるよう設けられる。本実施形態では、燃料噴射装置１は、燃焼室８３の側方に設けられる。すなわち、燃料噴射装置１は、エンジン８０にサイド搭載されて使用される。

また、シリンダヘッド９０の吸気弁９５と排気弁９６との間、すなわち、燃焼室８３の中央に対応する位置に点火装置としての点火プラグ９７が設けられる。点火プラグ９７は、燃料噴射装置１から噴射される燃料が直接付着しない位置であって、燃料と吸気とが混合された混合気（可燃空気）に着火可能な位置に設けられる。このように、エンジン８０は、直噴式のガソリンエンジンである。

燃料噴射装置１は、複数の噴孔１３が燃焼室８３の径方向外側の部分に露出するよう設けられる。燃料噴射装置１には、図示しない燃料ポンプにより燃料噴射圧相当に加圧された燃料が供給される。燃料噴射装置１の複数の噴孔１３から、円錐状の噴霧Ｆｏが燃焼室８３内に噴射される。複数の噴孔１３から噴霧Ｆｏが噴射されると、複数の噴霧Ｆｏ間に負圧Ｖｃが生じる。これにより、複数の噴霧Ｆｏは互いに引き寄せられる。この現象は、コアンダ効果として知られている。

次に、燃料噴射装置１の基本的な構成について、図１に基づき説明する。
燃料噴射装置１は、ノズル部１０、ハウジング２０、ニードル３０、可動コア４０、固定コア４１、弁座側付勢部材としてのスプリング４３、コイル４４等を備えている。
ノズル部１０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により形成されている。ノズル部１０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。図１に示すように、ノズル部１０は、ノズル筒部１１、ノズル底部１２、噴孔１３、および、弁座１４を有している。

ノズル筒部１１は筒状に形成されている。ノズル底部１２は、ノズル筒部１１の一端を塞いでいる。噴孔１３は、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面１２１すなわち内壁と、ノズル筒部１１とは反対側の面１２２すなわち外壁とを接続するよう形成されている（図３参照）。噴孔１３は、ノズル底部１２に複数形成されている。本実施形態では、噴孔１３は、６つ形成されている（図４参照）。弁座１４は、ノズル底部１２のノズル筒部１１側において噴孔１３の周囲に環状に形成されている。噴孔１３については、後に詳述する。
ハウジング２０は、ノズルホルダ２６、第１筒部材２１、第２筒部材２２、第３筒部材２３、インレット部２４、フィルタ２５等を有している。

ノズルホルダ２６は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により筒状に形成されている。ノズルホルダ２６の一端の内側には、ノズル筒部１１のノズル底部１２とは反対側の端部が接続されている。ノズルホルダ２６とノズル部１０とは、例えば溶接により接続されている。これにより、ノズルホルダ２６はノズル部１０を保持している。

第１筒部材２１、第２筒部材２２および第３筒部材２３は、いずれも略円筒状に形成されている。第１筒部材２１、第２筒部材２２および第３筒部材２３は、第１筒部材２１、第２筒部材２２、第３筒部材２３の順に同軸となるよう配置され、互いに接続している。

第１筒部材２１および第３筒部材２３は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成され、磁気安定化処理が施されている。第１筒部材２１および第３筒部材２３は、硬度が比較的低い。一方、第２筒部材２２は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により形成されている。第２筒部材２２の硬度は、第１筒部材２１および第３筒部材２３の硬度よりも高い。
第１筒部材２１は、第２筒部材２２とは反対側の端部の外壁がノズルホルダ２６のノズル部１０とは反対側の端部の内壁に嵌合するよう設けられている。
インレット部２４は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により筒状に形成されている。インレット部２４は、一端が第３筒部材２３の第２筒部材２２とは反対側の端部に接続するよう設けられている。

ハウジング２０の内側には、燃料通路１００が形成されている。燃料通路１００は、噴孔１３に接続している。すなわち、ノズル筒部１１は、内側に燃料通路１００を形成している。インレット部２４の第３筒部材２３とは反対側には、図示しない配管が接続される。これにより、燃料通路１００には、燃料供給源（燃料ポンプ）からの燃料が配管を経由して流入する。燃料通路１００は、燃料を噴孔１３に導く。
フィルタ２５は、インレット部２４の内側に設けられている。フィルタ２５は、燃料通路１００に流入する燃料中の異物を捕集する。

ニードル３０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により棒状に形成されている。ニードル３０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ニードル３０の硬度は、ノズル部１０の硬度とほぼ同等に設定されている。
ニードル３０は、燃料通路１００内をハウジング２０の軸方向へ往復移動可能なようハウジング２０内に収容されている。ニードル３０は、シート部３１、大径部３２等を有している。
シート部３１は、ニードル３０のノズル部１０側の端部に形成され、弁座１４に当接可能である。

大径部３２は、ニードル３０の弁座１４側の端部のシート部３１近傍に形成されている。大径部３２は、外径がニードル３０の弁座１４側の端部の外径より大きく設定されている。大径部３２は、外壁がノズル部１０のノズル筒部１１の内壁と摺動するよう形成されている。これにより、ニードル３０は、弁座１４側の端部の軸方向の往復移動が案内される。大径部３２には、外壁の周方向の複数箇所が切り欠かれるようにして切欠き部３３が形成されている。これにより、燃料は、切欠き部３３とノズル筒部１１の内壁との間を流通可能である。

ニードル３０は、シート部３１が弁座１４から離間（離座）または弁座１４に当接（着座）することで噴孔１３を開閉する。以下、適宜、ニードル３０が弁座１４から離間する方向を開弁方向といい、ニードル３０が弁座１４に当接する方向を閉弁方向という。

可動コア４０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により筒状に形成されている。可動コア４０は、磁気安定化処理が施されている。可動コア４０の硬度は比較的低く、ハウジング２０の第１筒部材２１および第３筒部材２３の硬度と概ね同等である。

可動コア４０は、第１筒部４０１、第２筒部４０２を有している。第１筒部４０１と第２筒部４０２とは、同軸となるよう一体に形成されている。第１筒部４０１は、一端の内壁がニードル３０の弁座１４とは反対側の端部の外壁に嵌合するよう設けられている。本実施形態では、可動コア４０とニードル３０とは、溶接により接続されている。よって、可動コア４０は、ニードル３０とともにハウジング２０内を軸方向に往復移動可能である。
第２筒部４０２は、第１筒部４０１の他端に接続している。第２筒部４０２は、外径が第１筒部４０１の外径より大きく設定されている。

第１筒部４０１には、内壁と外壁とを接続するよう径方向に延びる径方向穴部４０３が形成されている。これにより、第１筒部４０１（可動コア４０）の内側および外側の燃料は、径方向穴部４０３を経由して互いに流通可能である。

可動コア４０は、第２筒部４０２の第１筒部４０１とは反対側の端部の外壁から径方向外側へ環状に突出するよう形成される突出部４０４を有している。突出部４０４は、外壁がハウジング２０の第２筒部材２２の内壁と摺動可能である。そのため、可動コア４０は、第２筒部材２２の内壁により軸方向の往復移動が案内される。つまり、ニードル３０および可動コア４０は、ノズル筒部１１の内壁および第２筒部材２２の内壁により、燃料通路１００内における軸方向の往復移動が案内される。また、可動コア４０は、第２筒部４０２の内側に、環状かつ平面状に形成される段差面４０５を有している。

固定コア４１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。固定コア４１は、磁気安定化処理が施されている。固定コア４１の硬度は比較的低く、可動コア４０の硬度と概ね同等である。固定コア４１は、可動コア４０の弁座１４とは反対側に設けられている。固定コア４１は、外壁が第２筒部材２２および第３筒部材２３の内壁に接続するようハウジング２０の内側に設けられている。固定コア４１の弁座１４側の端面は、可動コア４０の固定コア４１側の端面に当接可能である。
固定コア４１の内側には、円筒状のアジャスティングパイプ４２が圧入されている。

スプリング４３は、例えばコイルスプリングであり、固定コア４１の内側のアジャスティングパイプ４２と可動コア４０の段差面４０５との間に設けられている。スプリング４３の一端は、アジャスティングパイプ４２に当接している。スプリング４３の他端は、段差面４０５に当接している。スプリング４３は、可動コア４０をニードル３０とともに弁座１４側、すなわち、閉弁方向に付勢可能である。スプリング４３の付勢力は、固定コア４１に対するアジャスティングパイプ４２の位置により調整される。

コイル４４は、略円筒状に形成され、ハウジング２０のうち特に第２筒部材２２および第３筒部材２３の径方向外側を囲むようにして設けられている。また、コイル４４の径方向外側には、コイル４４を覆うようにして筒状のホルダ４５が設けられている。ホルダ４５は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成されている。ホルダ４５は、一端の内壁がノズルホルダ２６の外壁に接続し、他端の内壁が第３筒部材２３の外壁に接続している。

コイル４４は、電力が供給（通電）されると磁力を生じる。コイル４４に磁力が生じると、固定コア４１、可動コア４０、第１筒部材２１、ノズルホルダ２６、ホルダ４５および第３筒部材２３に磁気回路が形成される。これにより、固定コア４１と可動コア４０との間に磁気吸引力が発生し、可動コア４０は、ニードル３０とともに固定コア４１側に吸引される。これにより、ニードル３０が開弁方向に移動し、シート部３１が弁座１４から離間し、開弁する。その結果、噴孔１３が開放される。このように、コイル４４は、通電されると、可動コア４０を固定コア４１側に吸引しニードル３０を弁座１４とは反対側に移動させることが可能である。

なお、可動コア４０は、磁気吸引力により固定コア４１側（開弁方向）に吸引されると、固定コア４１側の端面が固定コア４１の可動コア４０側の端面に衝突する。これにより、可動コア４０は、開弁方向への移動が規制される。

可動コア４０が固定コア４１側に吸引されている状態でコイル４４への通電を停止すると、ニードル３０および可動コア４０は、スプリング４３の付勢力により、弁座１４側へ付勢される。これにより、ニードル３０が閉弁方向に移動し、シート部３１が弁座１４に当接し、閉弁する。その結果、噴孔１３が閉塞される。

図１に示すように、第３筒部材２３およびコイル４４の径方向外側は、樹脂からなるモールド部４６によりモールドされている。当該モールド部４６から径方向外側へ突出するようコネクタ部４７が形成されている。コネクタ部４７には、コイル４４へ電力を供給するための端子４７１がインサート成形されている。なお、コネクタ部４７は、ノズル筒部１１の軸Ａｘ１をすべて含む仮想平面Ｖｐ１でハウジング２０を２つの部分に分けた場合の一方の部分側に形成されている。また、燃料噴射装置１は、仮想平面Ｖｐ１の一方側にピストン８２が位置するよう、仮想平面Ｖｐ１の他方側に点火プラグ９７が位置するようエンジン８０に設けられる。

インレット部２４から流入した燃料は、フィルタ２５、固定コア４１およびアジャスティングパイプ４２の内側、スプリング４３、可動コア４０の内側、径方向穴部４０３、ニードル３０とハウジング２０の内壁との間、ニードル３０とノズル筒部１１の内壁との間、すなわち、燃料通路１００を流通し、噴孔１３に導かれる。なお、燃料噴射装置１の作動時、可動コア４０およびニードル３０の周囲は燃料で満たされた状態となる。また、燃料噴射装置１の作動時、可動コア４０の径方向穴部４０３を燃料が流通する。そのため、可動コア４０およびニードル３０は、ハウジング２０の内側で軸方向に円滑に往復移動可能である。

次に、本実施形態の噴孔１３について、図３、４に基づき詳細に説明する。
図３に示すように、噴孔１３は、入口開口部１３１、出口開口部１３２、噴孔内壁１３３を有している。入口開口部１３１は、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面１２１に形成されている。出口開口部１３２は、ノズル底部１２のノズル筒部１１とは反対側の面１２２に形成されている。

面１２１には、平面部１２３およびテーパ部１２４が形成されている。平面部１２３は、面１２１の中央に円形の平面状に形成されている。平面部１２３は、中央をノズル筒部１１の軸Ａｘ１が通り、軸Ａｘ１に概ね直交するよう形成されている。テーパ部１２４は、平面部１２３の径方向外側に連続するよう環状に形成されている。テーパ部１２４は、平面部１２３からノズル筒部１１側へ向かうに従いノズル筒部１１の軸Ａｘ１から離れるようテーパ状に形成されている。本実施形態では、入口開口部１３１は、テーパ部１２４に形成されている。
噴孔内壁１３３は、入口開口部１３１と出口開口部１３２とに接続し、入口開口部１３１側から出口開口部１３２側へ向かうに従い中心軸Ａｃから離れるようテーパ状に形成されている。

図４に示すように、本実施形態では、噴孔１３の入口開口部１３１は、ノズル底部１２の周方向に等間隔で６つ形成されている。つまり、６つの噴孔１３の入口開口部１３１は、ノズル底部１２の周方向に６０°間隔で形成されている。ここで、説明のため、６つの噴孔１３のそれぞれを噴孔５１、５２、５３、５４、５５、５６とする。

本実施形態では、噴孔５１、５２、５３、５４、５５、５６は、この順でノズル底部１２の周方向に並ぶよう形成されている（図４参照）。なお、噴孔５１〜５６は、中心が、ノズル筒部１１の軸Ａｘ１を中心とする仮想円上に位置するよう形成されている。本実施形態では、燃料噴射装置１は、噴孔５１、５２、５６が仮想平面Ｖｐ１に対し点火プラグ９７側に位置し、噴孔５３、５４、５５が仮想平面Ｖｐ１に対しピストン８２側に位置するようエンジン８０に設けられる。

また、噴孔１３の入口開口部１３１および出口開口部１３２は、ノズル底部１２のテーパ部１２４または曲面部に形成されているため、軸Ａｘ１方向から見た場合、実際は楕円形に見えるが、図４では、簡単のため円形で示している。
ここで、噴孔５１、５２、５６は、特許請求の範囲における「第１噴孔」に対応している。また、噴孔５４、５３、５５は、特許請求の範囲における「第２噴孔」に対応している。

また、噴孔５１と噴孔５４との組、噴孔５２と噴孔５３との組、噴孔５６と噴孔５５との組は、それぞれ、特許請求の範囲における「噴孔組」に対応している。すなわち、本実施形態では、噴孔１３は、３つの噴孔組を含んでいる。

次に、噴孔５１と噴孔５４との噴孔組について、図３、４に基づき説明する。
第１噴孔としての噴孔５１の入口開口部１３１、出口開口部１３２、噴孔内壁１３３、中心軸Ａｃは、それぞれ、特許請求の範囲における「第１入口開口部」、「第１出口開口部」、「第１噴孔内壁」、「第１中心軸」に対応している。

第２噴孔としての噴孔５４の入口開口部１３１、出口開口部１３２、噴孔内壁１３３、中心軸Ａｃは、それぞれ、特許請求の範囲における「第２入口開口部」、「第２出口開口部」、「第２噴孔内壁」、「第２中心軸」に対応している。

図３に示すように、本実施形態では、１つの噴孔組（例えば第１噴孔組：噴孔５１と噴孔５４との噴孔組）において、第１中心軸としての噴孔５１の中心軸Ａｃ１１と第２中心軸としての噴孔５４の中心軸Ａｃ１２とが成す角度である噴孔間角度をγ（ｄｅｇ）、第１中心軸Ａｃ１１をすべて含む仮想平面による断面において第１噴孔内壁としての噴孔５１の噴孔内壁１３３の輪郭が成す角度である第１テーパ角をθｔ１（ｄｅｇ）、第２中心軸Ａｃ１２をすべて含む仮想平面による断面において第２噴孔内壁としての噴孔５４の噴孔内壁１３３の輪郭が成す角度である第２テーパ角をθｔ２（ｄｅｇ）、噴孔１３から燃料が噴射されるときの燃料通路１００内の燃料の平均圧力をＰ（Ｍｐａ）とすると、第１噴孔としての噴孔５１および第２噴孔としての噴孔５４は、
γ≦θｔ１＋θｔ２−０．８７×Ｐ＾０．５２ ・・・式１
の関係を満たすよう形成されている。ここで、式１の「＾」は、べき乗を意味する。
また、本実施形態では、第１噴孔および第２噴孔は、
θｔ１＋θｔ２−１０≦γ ・・・式２
の関係を満たすよう形成されている。

同様に、他の噴孔組（噴孔５２と噴孔５３との噴孔組、噴孔５６と噴孔５５との噴孔組）の第１噴孔および第２噴孔についても、上記式１、式２の関係を満たすよう形成されている。なお、噴孔５２と噴孔５３との噴孔組、噴孔５６と噴孔５５との噴孔組において、第１中心軸と第２中心軸とはねじれの関係である。この場合、噴孔間角度γは、第１中心軸と、第１中心軸上の１点から第２中心軸に対し平行に延びる直線との成す角に対応している。
また、上記式１より、
γ−（θｔ１＋θｔ２）≦−０．８７×Ｐ＾０．５２
である。

本実施形態の本実施形態の燃料噴射装置１の使用時に想定される燃料通路１００内の燃料の圧力は、例えば約２０ＭＰａである。よって、本実施形態では、Ｐは２０（ＭＰａ）であり、−０．８７×Ｐ＾０．５２は約−４（ｄｅｇ）である。
また、本実施形態では、噴孔５１〜５６のテーパ角（θｔ１、θｔ２）は、例えば約１８（ｄｅｇ）に設定されている。そのため、式１、２より、
２６≦γ≦３２（ｄｅｇ）
である。また、
γ−（θｔ１＋θｔ２）／２≦１４（ｄｅｇ）
である。

図４に示すように、噴孔５１〜５６から噴射された燃料噴霧は、各噴孔の中心軸Ａｃに沿う矢印の方向へ飛ぶ。
図５に示すように、３つの噴孔組のうちから選択した１つの噴孔組である第１噴孔組（例えば噴孔５１と噴孔５４との噴孔組）の第１中心軸Ａｃ１１または第２中心軸Ａｃ１２と、３つの噴孔組のうち第１噴孔組とは異なる噴孔組である第２噴孔組（例えば噴孔５２と噴孔５３との噴孔組）の第１中心軸Ａｃ２１または第２中心軸Ａｃ２２との成す角度である噴孔組間角度をα（ｄｅｇ）とすると、第１噴孔組および第２噴孔組は、
γ＜α ・・・式３
の関係を満たすよう形成されている。また、他の噴孔組（噴孔５６と噴孔５５との噴孔組）との間における関係についても同様である。

図６に示すように、ノズル底部１２からノズル筒部１１とは反対側に所定距離Ｄｔ離れノズル筒部１１の軸Ａｘ１に直交する仮想平面である特定仮想平面ＳＶｐ（図３参照）と各噴孔１３の噴孔内壁１３３をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣとする。そして、特定仮想平面ＳＶｐと第１噴孔組（例えば噴孔５１と噴孔５４との噴孔組）の第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１１、特定仮想平面ＳＶｐと第１噴孔組の第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１２、特定仮想平面と第２噴孔組（例えば噴孔５２と噴孔５３との噴孔組）の第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２１、特定仮想平面ＳＶｐと第２噴孔組の第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２２、Ｃ１１とＣ１２との距離をｄ１、Ｃ１１またはＣ１２とＣ２１またはＣ２２との距離をｄ２とすると、第１噴孔組および第２噴孔組は、
ｄ１＜ｄ２ ・・・式４
の関係を満たすよう形成されている。また、他の噴孔組（噴孔５６と噴孔５５との噴孔組）との間における関係についても同様である。

なお、本実施形態では、各噴孔１３は、特定仮想平面ＳＶｐと各噴孔１３の噴孔内壁１３３をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円Ｃが、いずれも仮想平面Ｖｐ１に対しピストン８２側に位置するよう形成されている。

図６に、噴孔５１〜５６のそれぞれから噴射される燃料噴霧の輪郭と特定仮想平面ＳＶｐとの交線（Ｃｆ１〜Ｃｆ６）を二点鎖線で示す。本実施形態では、噴孔５１〜５６が上記式１、２の関係を満たし、各噴孔組が上記式３、４の関係を満たすため、噴孔５１からの燃料噴霧と噴孔５４からの燃料噴霧との間、噴孔５２からの燃料噴霧と噴孔５３からの燃料噴霧との間、噴孔５６からの燃料噴霧と噴孔５５からの燃料噴霧との間に、コアンダ効果を効果的に生じさせることができる。なお、本実施形態では、Ｃｆ１の中心は概ねＣ１１上に位置し、Ｃｆ４の中心は概ねＣ１２上に位置する。また、Ｃｆ２の中心は概ねＣ２１上に位置し、Ｃｆ３の中心は概ねＣ２２上に位置する。

なお、図３〜６等は模式図のため、各噴孔のテーパ角、噴孔間角度、噴孔組間角度、距離等を正確に表していない。また、第１中心軸および第２中心軸と特定仮想平面ＳＶｐとは傾斜して交わるため、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃｆ１〜６は、軸Ａｘ１方向から見た場合、実際は楕円形に見えるが、図４、６では、簡単のため円形で示している。

次に、本実施形態における、すなわち、燃料噴射装置１の使用時に想定される燃料通路１００内の燃料の圧力が約２０ＭＰａの場合の、γ−（θｔ１＋θｔ２）とコアンダ効果の影響度との関係を図７に示す。燃料噴射装置１から燃料を噴射した実験結果を、図７に複数の円をプロットすることにより示す。

なお、一般に、噴射される燃料の圧力（燃料通路１００内の燃料の圧力）が高い場合ほど、噴霧角が大きくなりコアンダ効果の影響が大きくなる。燃料通路１００内の燃料の圧力が例えば４ＭＰａ程度の場合、コアンダ効果の影響はほとんど無視できる。よって、図７では、コアンダ効果の影響度（以下、適宜、「コアンダ影響度」という）を、「Ｐが２０のときに噴霧Ｆｏが引き寄せられる角度θ_20MPa」と「Ｐが４のときに噴霧Ｆｏが引き寄せられる角度θ_4MPa」との比で定義し、縦軸に示している。

図７に示すように、γ−（θｔ１＋θｔ２）が−１０．０〜−４．０の場合、コアンダ影響度は、１．０〜１．１程度である。そのため、この範囲において、コアンダ効果の影響度が安定し、第１噴孔から噴射された燃料噴霧と第２噴孔から噴射された燃料噴霧との間にコアンダ効果を安定して生じさせることができることがわかる。

一方、γ−（θｔ１＋θｔ２）が−１０．０以下または−４．０以上の場合、コアンダ影響度は、０．８〜１．４程度である。そのため、この範囲では、コアンダ効果の影響度が不安定になり、第１噴孔から噴射された燃料噴霧と第２噴孔から噴射された燃料噴霧との間にコアンダ効果を安定して生じさせることが困難であることがわかる。
なお、γ−（θｔ１＋θｔ２）が−１０．０以下の場合、燃料噴霧同士が衝突し、燃料噴霧の粒径が大きくなるおそれがある。

本実施形態では、噴孔５１〜５６が特に上記式１、２の関係を満たすよう形成されているため、１つの噴孔組における燃料噴霧間に効果的にコアンダ効果を生じさせつつ、燃料噴霧同士の衝突を抑制することができる。

以上説明したように、（１）本実施形態の燃料噴射装置１は、ノズル部１０を備えている。
ノズル部１０は、内側に燃料通路１００を形成するノズル筒部１１、ノズル筒部１１の一端を塞ぐノズル底部１２、および、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面１２１とノズル筒部１１とは反対側の面１２２とを接続し燃料通路１００内の燃料を噴射する複数の噴孔１３を有している。

噴孔１３は、１つの第１噴孔（噴孔５１、噴孔５２または噴孔５６）および１つの第２噴孔（噴孔５４、噴孔５３または噴孔５５）からなる噴孔組を少なくとも１つ（噴孔５１と噴孔５４との組、噴孔５２と噴孔５３との組、噴孔５６と噴孔５５との組）含んでいる。

第１噴孔としての噴孔５１、５２、５６は、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面１２１に形成された第１入口開口部としての入口開口部１３１、ノズル底部１２のノズル筒部１１とは反対側の面１２２に形成された第１出口開口部としての出口開口部１３２、および、入口開口部１３１と出口開口部１３２とを接続し入口開口部１３１側から出口開口部１３２側へ向かうに従い第１中心軸としての中心軸Ａｃ１から離れるようテーパ状に形成された第１噴孔内壁としての噴孔内壁１３３を有している。

第２噴孔としての噴孔５４、５３、５５は、ノズル底部１２のノズル筒部１１側の面１２１に形成された第２入口開口部としての入口開口部１３１、ノズル底部１２のノズル筒部１１とは反対側の面１２２に形成された第２出口開口部としての出口開口部１３２、および、入口開口部１３１と出口開口部１３２とを接続し入口開口部１３１側から出口開口部１３２側へ向かうに従い第２中心軸としての中心軸Ａｃ１から離れるようテーパ状に形成された第２噴孔内壁としての噴孔内壁１３３を有している。

本実施形態では、１つの噴孔組（第１噴孔組：噴孔５１と噴孔５４との噴孔組）において、第１中心軸としての噴孔５１の中心軸Ａｃ１１と第２中心軸としての噴孔５４の中心軸Ａｃ１２とが成す角度である噴孔間角度をγ（ｄｅｇ）、第１中心軸Ａｃ１１をすべて含む仮想平面による断面において第１噴孔内壁としての噴孔５１の噴孔内壁１３３の輪郭が成す角度である第１テーパ角をθｔ１（ｄｅｇ）、第２中心軸Ａｃ１２をすべて含む仮想平面による断面において第２噴孔内壁としての噴孔５４の噴孔内壁１３３の輪郭が成す角度である第２テーパ角をθｔ２（ｄｅｇ）、噴孔１３から燃料が噴射されるときの燃料通路１００内の燃料の平均圧力をＰ（Ｍｐａ）とすると、第１噴孔としての噴孔５１および第２噴孔としての噴孔５４は、
γ≦θｔ１＋θｔ２−０．８７×Ｐ＾０．５２ ・・・式１
の関係を満たすよう形成されている。
本実施形態では、第１噴孔および第２噴孔を、式１を満たすよう形成しているため、第１噴孔から噴射された燃料噴霧と第２噴孔から噴射された燃料噴霧との間にコアンダ効果を効果的に生じさせることができる。

また、本実施形態では、第１噴孔内壁および第２噴孔内壁がテーパ状に形成されているため、第１噴孔または第２噴孔からは、燃料が拡がるようにして噴射される。そのため、燃料通路１００内の燃料の圧力が高いときに各噴孔１３から噴射された燃料噴霧の噴霧角と、燃料通路１００内の燃料の圧力が低いときに各噴孔１３から噴射された燃料噴霧の噴霧角との差を小さくすることができる。よって、燃料通路１００内の燃料の圧力が変動しても、第１噴孔または第２噴孔から噴射される燃料噴霧の噴霧角の変動を抑制することができる。これにより、燃圧の変動にかかわらず、第１噴孔から噴射された燃料噴霧と第２噴孔から噴射された燃料噴霧との間にコアンダ効果を安定して生じさせることができる。したがって、燃圧の変動にかかわらず、燃料噴霧間の中心側において微粒化された濃い混合気を安定して生成することができる。

また、（２）本実施形態では、第１噴孔および前記第２噴孔は、
θｔ１＋θｔ２−１０≦γ ・・・式２
の関係を満たすよう形成されている。そのため、燃料噴霧同士が衝突し、燃料噴霧間の中心側において燃料噴霧の微粒化が妨げられるのを抑制することができる。
また、（３）本実施形態では、噴孔１３は、噴孔組を３つ含んでいる。
３つの噴孔組のうちから選択した１つの噴孔組である第１噴孔組の第１中心軸または第２中心軸と、複数の噴孔組のうち第１噴孔組とは異なる噴孔組である第２噴孔組の第１中心軸または第２中心軸との成す角度である噴孔組間角度をα（ｄｅｇ）とすると、第１噴孔組および第２噴孔組は、
γ＜α ・・・式３
の関係を満たすよう形成されている。そのため、１つの噴孔組から噴射された燃料噴霧間にはコアンダ効果を効果的に生じさせつつ、他の噴孔組から噴射される燃料噴霧との間にはコアンダ効果をできるだけ生じさせないようにすることができる。したがって、噴孔組を複数有する構成において、燃圧の変動にかかわらず、燃料噴霧間の中心側において微粒化された濃い混合気をより安定して生成することができる。

また、（４）本実施形態では、ノズル底部１２からノズル筒部１１とは反対側に所定距離Ｄｔ離れノズル筒部１１の軸Ａｘ１に直交する仮想平面である特定仮想平面ＳＶｐと第１噴孔組の第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１１、特定仮想平面ＳＶｐと第１噴孔組の第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１２、特定仮想平面ＳＶｐと第２噴孔組の第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２１、特定仮想平面ＳＶｐと第２噴孔組の第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２２、Ｃ１１とＣ１２との距離をｄ１、Ｃ１１またはＣ１２とＣ２１またはＣ２２との距離をｄ２とすると、第１噴孔組および第２噴孔組は、
ｄ１＜ｄ２ ・・・式４
の関係を満たすよう形成されている。そのため、１つの噴孔組から噴射された燃料噴霧間にはコアンダ効果を効果的に生じさせつつ、他の噴孔組から噴射される燃料噴霧との間にはコアンダ効果をできるだけ生じさせないようにすることができる。したがって、噴孔組を複数有する構成において、燃圧の変動にかかわらず、燃料噴霧間の中心側において微粒化された濃い混合気をより一層安定して生成することができる。

また、（５）本実施形態では、ノズル部１０は、内壁に形成された弁座１４を有している。本実施形態の燃料噴射装置１は、ハウジング２０とニードル３０と可動コア４０と固定コア４１とコイル４４とスプリング４３とをさらに備えている。
ハウジング２０は、筒状に形成され、ノズル筒部１１のノズル底部１２とは反対側に接続されている。
ニードル３０は、一端が弁座１４に当接可能、かつ、軸方向に往復移動可能なようハウジング２０の内側に設けられ、一端が弁座１４から離間または弁座１４に当接すると噴孔１３を開閉する
可動コア４０は、ニードル３０とともにハウジング２０内を往復移動可能に設けられている。
固定コア４１は、ハウジング２０の内側の可動コア４０の弁座１４とは反対側に設けられている。
コイル４４は、通電されると可動コア４０を固定コア４１側に吸引しニードル３０を弁座１４とは反対側に移動させることが可能である。
スプリング４３は、ニードル３０および可動コア４０を弁座１４側に付勢可能である。
このように、本実施形態の燃料噴射装置１は、電磁駆動式の燃料噴射装置である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料噴射装置の一部を図８に示す。
第２実施形態では、噴孔５１は、特定仮想平面ＳＶｐと噴孔５１の噴孔内壁１３３をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円Ｃが、仮想平面Ｖｐ１に対し点火プラグ９７側に位置するよう形成されている。
噴孔５３、５４、５５は、特定仮想平面ＳＶｐと噴孔５３、５４、５５の噴孔内壁１３３をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円Ｃが、仮想平面Ｖｐ１に対しピストン８２側に位置するよう形成されている。
第２実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。
第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料噴射装置の一部を図９に示す。
第３実施形態では、３つの噴孔組のうちから選択した１つの噴孔組である第１噴孔組（例えば噴孔５１と噴孔５４との噴孔組）の第１中心軸Ａｃ１１または第２中心軸Ａｃ１２と、３つの噴孔組のうち第１噴孔組とは異なる噴孔組である第２噴孔組（例えば噴孔５２と噴孔５３との噴孔組）の第１中心軸Ａｃ２１または第２中心軸Ａｃ２２との成す角度である噴孔組間角度をα（ｄｅｇ）とすると、第１噴孔組および第２噴孔組は、
γ＜α ・・・式３
の関係を満たすよう形成されている。

しかしながら、本実施形態では、特定仮想平面ＳＶｐと第１噴孔組（例えば噴孔５１と噴孔５４との噴孔組）の第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１１、特定仮想平面ＳＶｐと第１噴孔組の第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１２、特定仮想平面と第２噴孔組（例えば噴孔５２と噴孔５３との噴孔組）の第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２１、特定仮想平面ＳＶｐと第２噴孔組の第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２２、Ｃ１１とＣ１２との距離をｄ１、Ｃ１１またはＣ１２とＣ２１またはＣ２２との距離をｄ２とすると、第１噴孔組および第２噴孔組は、
ｄ１＞ｄ２ ・・・式５
の関係を満たすよう形成されている。
また、他の噴孔組（噴孔５６と噴孔５５との噴孔組）との間における関係についても同様である。

このように、本実施形態では、第１実施形態と異なり、第１噴孔組および第２噴孔組は、上記式４ではなく、上記式５の関係を満たすよう形成されている。しかしながら、本実施形態では、第１実施形態と同様、第１噴孔組および第２噴孔組は、上記式３の関係を満たすよう形成されている。そのため、第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による燃料噴射装置を図１０、１１に示す。第４実施形態は、燃料噴射装置１等のエンジン８０への搭載位置等が第１実施形態と異なる。
図１０に示すように、本実施形態では、燃料噴射装置１は、シリンダヘッド９０の吸気弁９５と排気弁９６との間、すなわち、燃焼室８３の中央に対応する位置に搭載される。燃料噴射装置１は、軸が燃焼室８３の軸に対し略平行となるよう、または、略一致するよう設けられる。本実施形態では、燃料噴射装置１は、エンジン８０の鉛直方向上側の中央に搭載される。すなわち、燃料噴射装置１は、エンジン８０にセンター搭載されて使用される。

また、点火プラグ９７は、エギゾーストマニホールド９３のシリンダブロック８１側において、燃料噴射装置１から噴射される燃料が直接付着しない位置であって、燃料と吸気とが混合された混合気（可燃空気）に着火可能な位置に設けられる。
燃料噴射装置１は、仮想平面Ｖｐ１の一方側に吸気弁９５が位置するよう、仮想平面Ｖｐ１の他方側に排気弁９６および点火プラグ９７が位置するようエンジン８０に設けられる。
燃料噴射装置１は、複数の噴孔１３が燃焼室８３の軸方向のピストン８２とは反対側の部分に露出するよう設けられる。燃料噴射装置１の複数の噴孔１３から、円錐状の噴霧Ｆｏが燃焼室８３内に噴射される。

図１１に示すように、第４実施形態では、燃料噴射装置１は、噴孔５１、５６が仮想平面Ｖｐ１に対し排気弁９６側に位置するよう、噴孔５２、５５が仮想平面Ｖｐ１に対しやや吸気弁９５側に位置するよう、噴孔５３、５４が仮想平面Ｖｐ１に対し吸気弁９５側に位置するようエンジン８０に設けられる。
第４実施形態では、噴孔１３は、３つの噴孔組（噴孔５１と噴孔５２との噴孔組、噴孔５３と噴孔５４との噴孔組、噴孔５５と噴孔５６との噴孔組）を含む。

本実施形態では、１つの噴孔組（例えば第１噴孔組：噴孔５１と噴孔５２との噴孔組）において、第１中心軸としての噴孔５１の中心軸Ａｃ１１と第２中心軸としての噴孔５２の中心軸Ａｃ１２とが成す角度である噴孔間角度をγ（ｄｅｇ）、第１中心軸Ａｃ１１をすべて含む仮想平面による断面において第１噴孔内壁としての噴孔５１の噴孔内壁１３３の輪郭が成す角度である第１テーパ角をθｔ１（ｄｅｇ）、第２中心軸Ａｃ１２をすべて含む仮想平面による断面において第２噴孔内壁としての噴孔５２の噴孔内壁１３３の輪郭が成す角度である第２テーパ角をθｔ２（ｄｅｇ）、噴孔１３から燃料が噴射されるときの燃料通路１００内の燃料の平均圧力をＰ（Ｍｐａ）とすると、第１噴孔としての噴孔５１および第２噴孔としての噴孔５２は、
γ≦θｔ１＋θｔ２−０．８７×Ｐ＾０．５２ ・・・式１
の関係を満たすよう形成されている。
また、本実施形態では、第１噴孔および第２噴孔は、
θｔ１＋θｔ２−１０≦γ ・・・式２
の関係を満たすよう形成されている。
同様に、他の噴孔組（噴孔５３と噴孔５４との噴孔組、噴孔５５と噴孔５６との噴孔組）の第１噴孔および第２噴孔についても、上記式１、式２の関係を満たすよう形成されている。

また、３つの噴孔組のうちから選択した１つの噴孔組である第１噴孔組（例えば噴孔５１と噴孔５２との噴孔組）の第１中心軸Ａｃ１１または第２中心軸Ａｃ１２と、３つの噴孔組のうち第１噴孔組とは異なる噴孔組である第２噴孔組（例えば噴孔５３と噴孔５４との噴孔組）の第１中心軸Ａｃ２１または第２中心軸Ａｃ２２との成す角度である噴孔組間角度をα（ｄｅｇ）とすると、第１噴孔組および第２噴孔組は、
γ＜α ・・・式３
の関係を満たすよう形成されている。

また、本実施形態では、特定仮想平面ＳＶｐと第１噴孔組（例えば噴孔５１と噴孔５２との噴孔組）の第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１１、特定仮想平面ＳＶｐと第１噴孔組の第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１２、特定仮想平面と第２噴孔組（例えば噴孔５３と噴孔５４との噴孔組）の第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２１、特定仮想平面ＳＶｐと第２噴孔組の第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２２、Ｃ１１とＣ１２との距離をｄ１、Ｃ１１またはＣ１２とＣ２１またはＣ２２との距離をｄ２とすると、第１噴孔組および第２噴孔組は、
ｄ１＜ｄ２ ・・・式４
の関係を満たすよう形成されている。
また、他の噴孔組（噴孔５５と噴孔５６との噴孔組）との間における関係についても同様である。
第４実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による燃料噴射装置の一部を図１２に示す。第５実施形態は、燃料噴射装置１のエンジン８０への搭載の仕方等が第４実施形態と異なる。
第５実施形態では、燃料噴射装置１は、噴孔５１、５２、５６が仮想平面Ｖｐ１に対し排気弁９６側に位置するよう、噴孔５３、５４、５５が仮想平面Ｖｐ１に対し吸気弁９５側に位置するようエンジン８０に設けられる。
第５実施形態では、噴孔１３は、３つの噴孔組（噴孔５１と噴孔５２との噴孔組、噴孔５３と噴孔５４との噴孔組、噴孔５５と噴孔５６との噴孔組）を含む。
本実施形態では、第４実施形態と同様、噴孔５１〜５６が上記式１、２の関係を満たすよう形成されている。また、３つの噴孔組は、上記式３の関係を満たすよう形成されている。
なお、本実施形態では、噴孔５１の出口開口部１３２と軸Ａｘ１との距離は、噴孔５２〜５６の出口開口部１３２と軸Ａｘ１との距離より大きく設定されている。
第５実施形態においても、第４実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態による燃料噴射装置の一部を図１３に示す。第６実施形態は、燃料噴射装置１のエンジン８０への搭載の仕方等が第５実施形態と異なる。
第６実施形態では、燃料噴射装置１は、噴孔５１、５５、５６が仮想平面Ｖｐ１に対し排気弁９６側に位置するよう、噴孔５２、５３、５４が仮想平面Ｖｐ１に対し吸気弁９５側に位置するようエンジン８０に設けられる。
第６実施形態では、噴孔１３は、３つの噴孔組（噴孔５１と噴孔５２との噴孔組、噴孔５３と噴孔５４との噴孔組、噴孔５５と噴孔５６との噴孔組）を含む。
本実施形態では、第５実施形態と同様、噴孔５１〜５６が上記式１、２の関係を満たすよう形成されている。また、３つの噴孔組は、上記式３の関係を満たすよう形成されている。
なお、本実施形態では、噴孔５１〜５６の出口開口部１３２と軸Ａｘ１との距離は、いずれも等しく設定されている。
第６実施形態においても、第５実施形態と同様の効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、第１噴孔および第２噴孔は、上記式１のみ満たすよう形成されていてもよい。すなわち、第１噴孔および第２噴孔は、上記式２を満たすよう形成されていなくてもよい。また、第１噴孔組および第２噴孔組は、上記式３、４を満たすよう形成されていなくてもよい。なお、第１実施形態のように、第１噴孔および第２噴孔が上記式１、２を満たすよう形成され、第１噴孔組および第２噴孔組が上記式３、４を満たすよう形成されている場合、第１実施形態で示した種々の効果を奏することができる。
上述の実施形態では、噴孔１３が３つの噴孔組を含む例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、噴孔１３は、噴孔組を１つ、２つ、または、４つ以上含むこととしてもよい。

また、上述の実施形態では、噴孔５１〜５６のテーパ角（θｔ１、θｔ２）を、例えば約１８（ｄｅｇ）に設定する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、θｔ１、θｔ２は、それぞれ、０より大きく９０より小さければ、どのような値に設定してもよい。
また、上述の実施形態では、可動コア４０がニードル３０に一体に設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、可動コア４０はニードル３０に対し相対移動可能に設けられ、ニードル３０は可動コア４０に当接可能な面を弁座１４側に有することとしてもよい。この場合、可動コア４０を固定コア４１側に付勢する固定コア側付勢部材を備えることが好ましい。
また、本発明の他の実施形態では、ノズル部１０のノズル筒部１１とハウジング２０の第１筒部材２１とは、一体に形成されていてもよい。また、ノズル筒部１１とノズル底部１２は別体に形成されていてもよい。

また、本発明の他の実施形態では、燃料噴射装置は、弁座１４、ハウジング２０、ニードル３０、可動コア４０、固定コア４１、コイル４４、スプリング４３を備えず、ノズル部１０のみを備え、燃料が断続的または連続的に供給される燃料供給部に取り付けられ、噴孔１３から燃料を噴射することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、噴孔１３から燃料が噴射されるときの燃料通路１００内の平均圧力Ｐは、２０Ｍｐａに限らず、例えば２０〜１００Ｍｐａ程度であってもよい。

また、上述の実施形態では、直噴式のガソリンエンジンに燃料噴射装置を適用する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、燃料噴射装置を、例えばディーゼルエンジンやポート噴射式のガソリンエンジン等に適用してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１ 燃料噴射装置、１００ 燃料通路、１０ ノズル部、１１ ノズル筒部、１２ ノズル底部、１３、５１、５２、５３、５４、５５、５６ 噴孔（第１噴孔、第２噴孔）、１３１ 入口開口部（第１入口開口部、第２入口開口部）、１３２ 出口開口部（第１出口開口部、第２出口開口部）、１３３ 噴孔内壁（第１噴孔内壁、第２噴孔内壁）、Ａｃ１１ 第１中心軸、Ａｃ１２ 第２中心軸

Claims (6)

1. 内側に燃料通路（１００）を形成するノズル筒部（１１）、前記ノズル筒部の一端を塞ぐノズル底部（１２）、および、前記ノズル底部の前記ノズル筒部側の面（１２１）と前記ノズル筒部とは反対側の面（１２２）とを接続し前記燃料通路内の燃料を噴射する複数の噴孔（１３）を有するノズル部（１０）を備え、
   前記噴孔は、
   前記ノズル底部の前記ノズル筒部側の面に形成された第１入口開口部（１３１）、前記ノズル底部の前記ノズル筒部とは反対側の面に形成された第１出口開口部（１３２）、および、前記第１入口開口部側から前記第１出口開口部側へ向かうに従い中心軸である第１中心軸（Ａｃ１１）から離れるようテーパ状に形成された第１噴孔内壁（１３３）を有する１つの第１噴孔、ならびに、
   前記ノズル底部の前記ノズル筒部側の面に形成された第２入口開口部（１３１）、前記ノズル底部の前記ノズル筒部とは反対側の面に形成された第２出口開口部（１３２）、および、前記第２入口開口部側から前記第２出口開口部側へ向かうに従い中心軸である第２中心軸（Ａｃ１２）から離れるようテーパ状に形成された第２噴孔内壁（１３３）を有する１つの第２噴孔からなる噴孔組を少なくとも１つ含み、
   １つの前記噴孔組において、前記第１中心軸と、前記第１中心軸上の１点から前記第２中心軸に対し平行に延びる直線とが成す角度である噴孔間角度をγ（ｄｅｇ）、前記第１中心軸をすべて含む仮想平面による断面において前記第１噴孔内壁の輪郭が成す角度である第１テーパ角をθｔ１（ｄｅｇ）、前記第２中心軸をすべて含む仮想平面による断面において前記第２噴孔内壁の輪郭が成す角度である第２テーパ角をθｔ２（ｄｅｇ）、前記噴孔から燃料が噴射されるときの前記燃料通路内の燃料の平均圧力をＰ（Ｍｐａ）とすると、
   前記第１噴孔および前記第２噴孔は、
   ０＜γ≦θｔ１＋θｔ２−０．８７×Ｐ＾０．５２ ・・・式１
   の関係を満たすよう形成されている燃料噴射装置（１）。
   （式１の「＾」は、べき乗を意味する）
2. 前記第１噴孔と前記第２噴孔とは、前記ノズル底部の周方向で隣接している請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記第１噴孔および前記第２噴孔は、
   θｔ１＋θｔ２−１０≦γ ・・・式２
   の関係を満たすよう形成されている請求項１または２に記載の燃料噴射装置。
4. 前記噴孔は、前記噴孔組を複数含み、
   複数の前記噴孔組のうちから選択した１つの前記噴孔組である第１噴孔組の前記第１中心軸または前記第２中心軸と、複数の前記噴孔組のうち前記第１噴孔組とは異なる前記噴孔組である第２噴孔組の前記第１中心軸または前記第２中心軸との成す角度である噴孔組間角度をα（ｄｅｇ）とすると、
   前記第１噴孔組および前記第２噴孔組は、
   γ＜α ・・・式３
   の関係を満たすよう形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
5. 前記ノズル底部から前記ノズル筒部とは反対側に所定距離（Ｄｔ）離れ前記ノズル筒部の軸（Ａｘ１）に直交する仮想平面である特定仮想平面（ＳＶｐ）と前記第１噴孔組の前記第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１１、前記特定仮想平面と前記第１噴孔組の前記第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ１２、前記特定仮想平面と前記第２噴孔組の前記第１噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２１、前記特定仮想平面と前記第２噴孔組の前記第２噴孔内壁をすべて含む円錐状の仮想面との交線が成す円をＣ２２、Ｃ１１とＣ１２との距離をｄ１、Ｃ１１またはＣ１２とＣ２１またはＣ２２との距離をｄ２とすると、
   前記第１噴孔組および前記第２噴孔組は、
   ｄ１＜ｄ２ ・・・式４
   の関係を満たすよう形成されている請求項４に記載の燃料噴射装置。
6. 前記ノズル部は、内壁に形成された弁座（１４）を有し、
   前記ノズル筒部の前記ノズル底部とは反対側に接続された筒状のハウジング（２０）と、
   一端が前記弁座に当接可能、かつ、軸方向に往復移動可能なよう前記ハウジングの内側に設けられ、一端が前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル（３０）と、
   前記ニードルとともに前記ハウジング内を往復移動可能に設けられた可動コア（４０）と、
   前記ハウジングの内側の前記可動コアの前記弁座とは反対側に設けられた固定コア（４１）と、
   通電されると前記可動コアを前記固定コア側に吸引し前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル（４４）と、
   前記ニードルおよび前記可動コアを前記弁座側に付勢可能な弁座側付勢部材（４３）と、
   をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。

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