JP7060263B2 - 燃料噴射弁 - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射弁に関する。

従来、噴孔入口が長穴形状の噴孔を有する燃料噴射弁が知られている。

例えば、特許文献１の燃料噴射弁では、噴孔入口の長軸方向の両側から燃料を衝突させて噴孔から噴射することにより、噴射される燃料の液膜を噴孔入口の短軸方向に拡げ、液膜の薄膜化を図っている。これにより、燃料噴霧の微粒化の促進を図っている。

特許第５７７４１０８号公報

ところで、特許文献１の燃料噴射弁では、複数の噴孔および噴霧の配置等については何ら考慮されておらず、噴孔から噴射された燃料噴霧が、他の噴孔から噴射された燃料噴霧と干渉し、微粒化の阻害を招くとともに、噴霧の重なりによる噴霧の分散性を高めることができないおそれがある。

本発明の目的は、噴射される燃料噴霧の微粒化効果と分散性の高い燃料噴射弁を提供することにある。

本発明に係る燃料噴射弁は、バルブシート（２０）と弁部材（５０）と噴孔プレート（４０）とを備えている。バルブシートは、環状の弁座（２３）、弁座の内側に形成された穴部（２４）、弁座の内側および穴部に形成された燃料通路（３１）を有する。弁部材は、弁座に当接可能な当接部（５３）を有し、当接部が弁座から離間、または、当接部が弁座に当接することで燃料通路を開閉する。噴孔プレートは、バルブシートの軸である弁軸（Ａｘｂ１）方向から見たとき少なくとも一部が穴部の径方向外側に位置し燃料通路および穴部に連通する燃料室（３２）をバルブシートとの間に形成し、燃料室と外部とを連通する少なくとも３つの噴孔（３５）を有する。

噴孔は、噴孔プレートの燃料室側の面（４２１）に形成された噴孔入口（３５１）が、噴孔の中心軸である噴孔中心軸（Ａｘｈｃ１）方向から見たとき楕円形状となるよう、かつ、噴孔入口の短軸（ＡｘＳ１）が、弁軸を全て含む仮想平面である第１仮想平面（ＶＰ１）上に位置しつつ、噴孔入口の長軸（ＡｘＬ１）に直交するよう形成されている。そのため、噴孔入口の長軸方向の両側からの燃料流れにより、噴射される燃料の液膜を噴孔入口の短軸方向に押し拡げ、液膜を薄膜化することができる。これにより、燃料噴霧の微粒化を促進できる。

また、噴孔入口は、弁軸を中心とするピッチ円（Ｃｐ１）上に等間隔で配置されている。そのため、噴孔から噴射された燃料噴霧が、他の噴孔から噴射された燃料噴霧と干渉するのを抑制し、放射状に噴射される複数の燃料噴霧からなる噴霧群の中央の空間に周囲から空気を十分に取り込むことができる。その結果、噴霧群の中央の空間における負圧の発生を抑制し、燃料噴霧が縮流するのを抑制することができ、噴霧中央にも噴霧を均一に分布させることができる。これにより、燃料噴霧の分散性を確保でき、微粒化効果を十分に得ることができる。
本発明の一態様では、長軸の長さをＬａ、短軸の長さをＬｂ、弁軸から噴孔入口までの距離と穴部の半径（Ｒｈ）との差である押し付け長さをＬｘ、燃料室の弁軸方向の大きさである高さをＨ、噴孔入口の開口面の面積をＳ、燃料噴射弁に流入する前の燃料の圧力をＰ、燃料噴霧の微粒化に関する指標をＩｚとすると、バルブシートおよび噴孔プレートは、
Ｉｚ＝（Ｌａ・Ｌｘ・Ｓ・Ｐ＾０．５）／(Ｌｂ・Ｈ)≧０．２２
の関係を満たすよう形成されている。
また、本発明の別の態様では、ピッチ円の半径をＲｃ、噴孔プレートに形成された噴孔の数をＮ、長軸の長さをＬａ、噴孔プレートの周方向において隣り合う噴孔入口間の距離である噴孔間距離をＷとすると、噴孔プレートは、
Ｗ＝２・π・Ｒｃ／Ｎ－Ｌａ≧０．６
の関係を満たすよう形成されている。

第１実施形態による燃料噴射弁を示す断面図。 図１のＩＩ部の拡大図。 第１実施形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す断面図。 第１実施形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す模式図。 第１実施形態による燃料噴射弁の当接部、および、その近傍を示す断面図。 図２のＶＩ－ＶＩ線断面図。 第１実施形態による燃料噴射弁の噴孔から所定距離離れた面における、噴孔から噴射された燃料噴霧の断面を示す図。 第１実施形態による燃料噴射弁を内燃機関に適用した状態を示す図。 第１比較形態による燃料噴射弁の噴孔プレートおよび噴孔を示す図。 第１比較形態による燃料噴射弁の噴孔から所定距離離れた面における、噴孔から噴射された燃料噴霧の断面を示す図。 第１比較形態による燃料噴射弁を内燃機関に適用した状態を示す図。 第１実施形態による燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の密度の測定方法について説明するための図。 第１実施形態による燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の密度の測定方法について説明するための図。 第１実施形態による燃料噴射弁の噴霧角について説明するための図。 第１実施形態による燃料噴射弁の噴霧角について説明するための図。 第１実施形態による燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の密度の測定方法について説明するための図。 第１実施形態による燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の密度の測定結果を示す図。 第１実施形態による燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の密度の測定方法について説明するための図。 第１実施形態による燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の密度の測定結果を示す図。 第２実施形態による燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の密度の測定結果を示す図。 （Ａ）は第３実施形態による燃料噴射弁の噴孔から所定距離離れた面における、噴孔から噴射された燃料噴霧の断面を示す図、（Ｂ）は第４実施形態による燃料噴射弁の噴孔から所定距離離れた面における、噴孔から噴射された燃料噴霧の断面を示す図、（Ｃ）は第３実施形態による燃料噴射弁の噴孔入口を示す図、（Ｄ）は第４実施形態による燃料噴射弁の噴孔入口を示す図。 第５実施形態による燃料噴射弁の噴孔から所定距離離れた面における、噴孔から噴射された燃料噴霧の断面を示す図。 第５実施形態による燃料噴射弁の噴孔から噴射された燃料噴霧の濃度の勾配について説明するための図。 第５実施形態による燃料噴射弁の噴孔から噴射された燃料噴霧の濃度について説明するための図。 第６実施形態による燃料噴射弁の噴孔プレートおよび噴孔を示す図。 第６実施形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す模式図。 第６実施形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す図。 第６実施形態による燃料噴射弁の奏する効果を説明するための図。 第６実施形態による燃料噴射弁の噴孔の構成を変化させたときのシミュレーション結果を示す図。 第６実施形態による燃料噴射弁の噴孔の構成を変化させたときのシミュレーション結果を示す図。 第６実施形態による燃料噴射弁の噴孔の所定の構成における燃料噴霧の扁平率と噴孔入口の位置との関係を示す図。 第６実施形態による燃料噴射弁の噴孔の外壁角と噴孔入口の位置との関係において最適な範囲を示す図。 第７実施形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す断面図。 図３３のＸＸＸＩＶ－ＸＸＸＩＶ線断面図。 第７実施形態による燃料噴射弁の燃料噴射時の噴孔出口における液膜の状態を示す図。 第２比較形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す図。 第２比較形態による燃料噴射弁の燃料噴射時の噴孔出口における液膜の状態を示す図。 第８実施形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す断面図。 図３８のＸＸＸＩＸ－ＸＸＸＩＸ線断面図。 第８実施形態による燃料噴射弁の燃料噴射時の噴孔出口における液膜の状態を示す図。 第９実施形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す断面図。 図４１のＸＬＩＩ－ＸＬＩＩ線断面図。 第９実施形態による燃料噴射弁の燃料噴射時の噴孔出口における液膜の状態を示す図。 第１０実施形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す断面図。 図４４を矢印ＸＬＶ方向から見た図。 第１１実施形態による燃料噴射弁の噴孔、および、その近傍を示す断面図。 図４６のＸＬＶＩＩ－ＸＬＶＩＩ線断面図。 燃料噴霧の微粒化に関する指標と燃料噴霧の粒子径との関係を示す図。 噴孔間距離と燃料噴霧の粒子径との関係を示す図。 第１１実施形態による燃料噴射弁の噴孔、その近傍、および、燃料の流れを示す断面図。 図５０のＬＩ－ＬＩ線断面図。 第１１実施形態による燃料噴射弁の噴孔、その近傍、および、燃料の流れを示す模式図。 図５２のＬＩＩＩ－ＬＩＩＩ線断面図。 図５２のＬＩＶ－ＬＩＶ線断面図。 第１１実施形態による燃料噴射弁の燃料フィルタの一部を示す図。 第１１実施形態による燃料噴射弁の弁座および弁部材の一部を示す模式図。 壁面噴孔間距離と燃料噴霧の粒子径との関係を示す図。 参考形態による燃料噴射弁の弁部材の端部、および、その近傍を示す断面図。 「流路高さ／ピッチ円の直径」と噴孔における乱流との関係を示す図。

以下、複数の実施形態による燃料噴射弁を図面に基づき説明する。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。また、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。

（第１実施形態）
第１実施形態による燃料噴射弁を図１に示す。燃料噴射弁１は、筒状部材１２、バルブシート２０、噴孔プレート４０、ニードル５０、可動コア６０、固定コア７０、スプリング８０およびコイル９０等を備えている。

筒状部材１２は、筒状に形成され、図１において下方のバルブシート２０側から順に第１磁性部１３、非磁性部１４および第２磁性部１５を有している。第１磁性部１３および第２磁性部１５は磁性材料から形成されている。非磁性部１４は非磁性材料から形成されている。第１磁性部１３と非磁性部１４、および、非磁性部１４と第２磁性部１５は、例えばレーザ溶接等により結合される。非磁性部１４は、第１磁性部１３と第２磁性部１５との間で磁束が短絡することを防ぐ。筒状部材１２は、第２磁性部１５側の一端部に燃料フィルタ１８を収容している。

図２に示すように、バルブシート２０は、環状の弁座２３、弁座２３の内側に形成された穴部２４、弁座２３の内側および穴部２４に形成された燃料通路３１を有する。

より具体的には、バルブシート２０は、例えば金属により形成され、シート筒部２１、シート底部２２、凹部２５を有している。シート筒部２１は、略円筒状に形成されている。シート底部２２は、シート筒部２１の一端を塞ぐようシート筒部２１と一体に形成されている。バルブシート２０は、シート筒部２１の外周壁が第１磁性部材１３の非磁性部材１４とは反対側の端部の内周壁に嵌合するよう第１磁性部材１３に固定されている。

弁座２３は、シート底部２２のシート筒部２１側の面に略円環状に形成されている。弁座２３は、バルブシート２０の軸である弁軸Ａｘｂ１に沿ってシート筒部２１のシート底部２２とは反対側の端部側から、シート底部２２側の端部側へ向かうに従い弁軸Ａｘｂ１に近付くようテーパ状に形成されている。

穴部２４は、弁座２３の内側において、シート底部２２を板厚方向に円形に貫くよう形成されている。

燃料通路３１は、シート筒部２１、弁座２３、穴部２４の内側に形成されている。

凹部２５は、シート底部２２のシート筒部２１とは反対側の面からシート筒部２１側へ円形に凹むよう形成されている。ここで、凹部２５は、弁座２３および穴部２４と同軸に形成されている。穴部２４は、凹部２５の底面２５２の中央に開口している。

噴孔プレート４０は、弁軸Ａｘｂ１方向から見たとき少なくとも一部が穴部２４の径方向外側に位置し燃料通路３１および穴部２４に連通する燃料室３２をバルブシート２０との間に形成し、燃料室３２と外部とを連通する少なくとも３つの噴孔３５を有する。

より具体的には、噴孔プレート４０は、例えば金属により形成され、筒部４１、板部４２を有している。筒部４１は、略円筒状に形成されている。板部４２は、筒部４１の一端を塞ぐよう筒部４１と一体に略円板状に形成されている。噴孔プレート４０は、筒部４１の内周壁がシート筒部２１の外周壁に嵌合し、板部４２がシート底部２２のシート筒部２１とは反対側の面に当接するようバルブシート２０に固定されている。

燃料室３２は、凹部２５と板部４２との間に形成されている。すなわち、燃料室３２は、噴孔プレート４０の板部４２の筒部４１側の面４２１とバルブシート２０の凹部２５の内周面２５１および底面２５２とにより形成されている（図２、３参照）。燃料室３２の内径、すなわち、内周面２５１の径は、穴部２４の内径より大きい。

噴孔入口３５１は、板部４２の面４２１において、穴部２４の径方向外側、かつ、内周面２５１の径方向内側に形成されている。

噴孔３５は、噴孔プレート４０の板部４２の凹部２５の底面２５２に対向する位置に形成されている。すなわち、噴孔入口３５１は、板部４２の面４２１において、穴部２４の径方向外側、かつ、内周面２５１の径方向内側に形成されている（図３、６参照）。噴孔３５は、板部４２の周方向に等間隔で１０個形成されている（図６参照）。

「弁部材」としてのニードル５０は、弁座２３に当接可能な当接部５３を有し、当接部５３が弁座２３から離間、または、当接部５３が弁座２３に当接することで燃料通路３１を開閉する。

より具体的には、ニードル５０は、例えば金属により形成され、ニードル筒部５１、ニードル底部５２、燃料孔５４を有している。ニードル筒部５１は、略円筒状に形成されている。ニードル底部５２は、ニードル筒部５１の一端を塞ぐようニードル筒部５１と一体に形成されている。

ニードル５０は、第１磁性部１３およびバルブシート２０の内側にそれらと同軸に収容されている。ニードル５０は、ニードル筒部５１の外周壁がバルブシート２０の内周壁に案内されて軸方向に往復移動可能である。

当接部５３は、ニードル底部５２のニードル筒部５１とは反対側に略円環状に形成されている。当接部５３は、弁座２３に当接、すなわち、着座可能である。ニードル５０は、当接部５３が弁座２３から離間しているとき、燃料通路３１における燃料の流れを許容し、当接部５３が弁座２３に当接しているとき、燃料通路３１における燃料の流れを遮断する。

燃料孔５４は、ニードル筒部５１の内側と外側とを連通するようニードル底部５２の近傍に形成されている。これにより、ニードル筒部５１の内側の燃料は、燃料孔５４を経由してシート筒部２１の内側の燃料通路３１、燃料室３２、噴孔３５に流通可能である。

可動コア６０は、磁性材料から筒状に形成され、ニードル５０のニードル筒部５１のニードル底部５２とは反対側の端部に固定されている。可動コア６０は、ニードル５０と一体となり往復移動可能である。

固定コア７０は、磁性材料から筒状に形成され、非磁性部１４および第２磁性部１５の内周壁に固定されている。固定コア７０は、可動コア６０のニードル５０とは反対側において可動コア６０と対向するよう設けられている。

スプリング８０は、一端が可動コア６０に係止され、他端がアジャスティングパイプ８１に係止されている。アジャスティングパイプ８１は、固定コア７０の内周壁に圧入されている。アジャスティングパイプ８１の固定コア７０への圧入量を調整することによりスプリング８０の付勢力が調整される。スプリング８０は、弾性変形により生じる復元力を可動コア６０に印加する。これにより、スプリング８０は、ニードル５０を弁座２３に着座する方向に付勢する。

コイル９０の巻回されるスプール９１は、筒状部材１２の外周壁に固定されている。コイル９０の外側には、磁性材料から形成され、互いに磁気的に接続する磁性部材９４、９５が設けられている。磁性部材９４は第１磁性部１３と磁気的に接続している。磁性部材９５は第２磁性部１５と磁気的に接続している。ハウジング７５は、筒状部材１２および磁性部材９４、９５の外周側を覆っている。可動コア６０、第１磁性部１３、磁性部材９４、９５、第２磁性部１５および固定コア７０は磁気回路を構成する。

ハウジング７５は、コネクタ部７６を有している。コネクタ部７６の間口に設けられたターミナル９２は、コイル９０と電気的に接続している。コイル９０には、ターミナル９２を通じて駆動電流が供給される。

筒状部材１２の一端部から流入した加圧燃料は、固定コア７０内の燃料通路、可動コア６０内の燃料通路、ニードル５０内の燃料通路、および燃料孔５４を経由し、バルブシート２０内の燃料通路３１に到達する。燃料通路３１に到達した燃料は、当接部５３が弁座２３から離座したとき、当接部５３と弁座２３との間に形成される隙間を抜けて、噴孔３５から噴射されて燃料噴霧が形成される。

燃料噴射弁１において、コイル９０への通電をオフするとき、可動コア６０と固定コア７０との間に磁気吸引力は発生しない。このとき、ニードル５０は、スプリング８０の復元力により弁座２３の方向へ移動する。当接部５３が弁座２３に着座すると燃料通路３１が閉じられ、噴孔３５からの燃料噴射が停止する。

コイル９０への通電をオンするとき、可動コア６０、第１磁性部１３、磁性部材９４、９５、第２磁性部１５および固定コア７０からなる磁気回路に磁束が流れ、固定コア７０と可動コア６０との間に磁気吸引力が発生する。これにより可動コア６０が固定コア７０側へ吸引され、ニードル５０が可動コア６０と共にスプリング８０の復元力に抗し、固定コア７０の方向へ移動する。当接部５３が弁座２３から離座すると、燃料通路３１が開かれ、噴孔３５から燃料が噴射される。この後、コイル９０への通電をオフすると、磁気回路を流れる磁束が消失し、固定コア７０と可動コア６０との間の磁気吸引力も消失し、当接部５３が弁座２３に着座する。以上により、一回の燃料噴射作動が終了する。ニードル５０は、燃料通路３１を開閉することで燃料の噴射、停止を制御する。

次に、ニードル５０の当接部５３の近傍の構成について詳細に説明する。

図５に示すように、ニードル５０のニードル底部５２は、第１上流部５２１、第２上流部５２２、シート部５２３、第１下流部５２４、第２下流部５２５を有している。

第１上流部５２１は、外周壁が略円筒状となるよう形成されている。すなわち、第１上流部５２１の外周壁は、ニードル５０のニードル筒部５１の軸Ａｘｎ１に対し平行である。

第２上流部５２２は、第１上流部５２１の下流側に形成されている。第２上流部５２２は、ニードル５０の軸Ａｘｎ１方向において第１上流部５２１側から噴孔プレート４０側へ向かうに従い、外周壁がニードル５０の軸Ａｘｎ１に近付くようテーパ状に形成されている。ここで、ニードル５０の軸Ａｘｎ１を全て含む仮想平面による断面において、第２上流部５２２の外周壁は、直線状となるよう形成されている。なお、ニードル５０の軸Ａｘｎ１を全て含む仮想平面による断面において、第２上流部５２２の外周壁は、曲線状となるよう形成されていてもよい。

シート部５２３は、第２上流部５２２の下流側に形成されている。シート部５２３は、ニードル５０の軸Ａｘｎ１方向において第２上流部５２２側から噴孔プレート４０側へ向かうに従い、外周壁がニードル５０の軸Ａｘｎ１に近付くよう曲面状に形成されている。ここで、ニードル５０の軸Ａｘｎ１を全て含む仮想平面による断面において、シート部５２３の外周壁は、ニードル５０の軸Ａｘｎ１上に無い点Ｐｃ１を中心とする円の一部に沿うよう形成されている。すなわち、シート部５２３の外周壁は、Ｒ形状に形成されている。

第１下流部５２４は、シート部５２３の下流側に形成されている。第１下流部５２４は、ニードル５０の軸Ａｘｎ１方向においてシート部５２３側から噴孔プレート４０側へ向かうに従い、外周壁がニードル５０の軸Ａｘｎ１に近付くよう曲面状に形成されている。ここで、ニードル５０の軸Ａｘｎ１を全て含む仮想平面による断面において、第１下流部５２４の外周壁は、ニードル５０の軸Ａｘｎ１上の点Ｐｃ２を中心とする円の一部に沿うよう形成されている。すなわち、第１下流部５２４の外周壁は、ＳＲ形状に形成されている。

第２下流部５２５は、第１下流部５２４の下流側に形成されている。第２下流部５２５は、ニードル５０の軸Ａｘｎ１方向において第１下流部５２４側から噴孔プレート４０側へ向かうに従い、外周壁がニードル５０の軸Ａｘｎ１に近付くよう曲面状に形成されている。ここで、ニードル５０の軸Ａｘｎ１を全て含む仮想平面による断面において、第２下流部５２５の外周壁は、ニードル５０の軸Ａｘｎ１上に無い点Ｐｃ３を中心とする円の一部に沿うよう形成されている。すなわち、第２下流部５２５の外周壁は、Ｒ形状に形成されている。

図示しない先端部は、第２下流部５２５の下流側に形成されている。先端部は、ニードル５０の軸Ａｘｎ１方向において第２下流部５２５側から噴孔プレート４０側へ向かうに従い、外周壁がニードル５０の軸Ａｘｎ１に近付くよう形成されている。

当接部５３は、シート部５２３の外周壁に環状に形成されている。ニードル５０の軸Ａｘｎ１を全て含む仮想平面による断面において、弁座２３は、直線状となるよう形成されている。本実施形態では、シート部５２３の外周壁は、Ｒ形状に形成されているため、当接部５３が弁座２３に当接するときの面圧を低減し、ニードル５０および弁座２３の摩耗を抑制できる。また、シート部５２３の外周壁のＲ（曲率半径）の中心（点Ｐｃ１）を弁軸Ａｘｂ１に対し弁座２３側に設定しＲを小さくすることで、油密性を確保できる。

ところで、耐デポ性向上のためには、シート部５２３の下流の流路面積を拡大する必要があるが、仮に第１下流部５２４の外周壁のＲがシート部５２３の外周壁のＲと同じ場合、流路面積が拡大し過ぎるおそれがある。そこで、本実施形態では、シート部５２３に対し下流側の第１下流部５２４の外周壁のＲの中心（点Ｐｃ２）を弁軸Ａｘｂ１上に設定することでＲをシート部５２３の外周壁のＲよりも大きく設定している。これにより、シート部５２３の下流における流路面積の変化を小さくできるため、燃料の横流れを強くでき、燃料噴霧の微粒化を促進できる。また、ニードル５０に対し噴孔３５側の空間のデッドボリュームを低減できる。さらに、ニードル５０の座り（着座）の安定性を向上できる。また、第１下流部５２４と弁座２３との間に油膜を形成することにより衝撃を緩和し、ニードル５０および弁座２３の摩耗を抑制できる。

本実施形態では、第１下流部５２４に対し下流側の第２下流部５２５の外周壁のＲの中心（点Ｐｃ３）を弁軸Ａｘｂ１に対し弁座２３側に設定することでＲを第１下流部５２４の外周壁のＲよりも小さく設定している。これにより、第２下流部５２５の外周壁と先端部の外周壁とを滑らかに接続でき、燃料流れの淀みを抑制できる。

本実施形態では、ニードル５０の軸Ａｘｎ１を全て含む仮想平面による断面において、第２上流部５２２の外周壁の成す角は、約６０度に設定されている。これにより、第１上流部５２１との境界における燃料流れの淀みを抑制し、耐デポ性を向上できる。なお、ニードル５０の軸Ａｘｎ１を全て含む仮想平面による断面において、弁座２３の成す角は、約１２０度に設定されている。

次に、噴孔プレート４０に形成される噴孔３５について詳細に説明する。

図３に示すように、噴孔３５は、噴孔入口３５１、噴孔出口３５２、噴孔内壁３５０を有している。なお、図３では、ニードル５０の当接部５３が弁座２３から離間した状態、すなわち、開弁状態を示している。

噴孔入口３５１は、噴孔プレート４０の板部４２の燃料室３２側の面４２１に形成されている。噴孔出口３５２は、板部４２の燃料室３２とは反対側の面４２２に形成されている。噴孔内壁３５０は、噴孔入口３５１と噴孔出口３５２とを接続するよう形成されている。なお、弁軸Ａｘｂ１および噴孔中心軸Ａｘｈｃ１を全て含む仮想平面による断面において、２つの噴孔内壁３５０のうち弁軸Ａｘｂ１に近い方の噴孔内壁３５０を便宜上「噴孔内壁３５５」とよび、弁軸Ａｘｂ１から遠い方の噴孔内壁３５０を便宜上「噴孔外壁３５６」とよぶ。

＜１＞
噴孔入口３５１は、噴孔入口３５１の面４２１における開口面である入口開口面の中心と、噴孔出口３５２の面４２２における開口面である出口開口面の中心とを結ぶ噴孔中心軸Ａｘｈｃ１方向から見たとき、楕円形状となるよう形成されている。

噴孔３５は、噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１が、弁軸Ａｘｂ１を全て含む仮想平面である第１仮想平面ＶＰ１上に位置しつつ、噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１に直交するよう形成されている（図３、６参照）。

図６に示すように、噴孔３５は、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で１０個形成されている。より具体的には、噴孔入口３５１は、中心が、弁軸Ａｘｂ１を中心とするピッチ円Ｃｐ１上に等間隔で配置されている。

また、噴孔３５は、入口開口面の面積が出口開口面の面積より小さくなるよう噴孔内壁３５０がテーパ状に形成されている。

図４に示すように、弁軸Ａｘｂ１および噴孔中心軸Ａｘｈｃ１を全て含む仮想平面による断面において、２つの噴孔内壁３５０のうち弁軸Ａｘｂ１に近い方の噴孔内壁３５０である噴孔内壁３５５と弁軸Ａｘｂ１との成す角θ１を「噴孔内壁角」と定義する。また、２つの噴孔内壁３５０のうち弁軸Ａｘｂ１から遠い方の噴孔内壁３５０である噴孔外壁３５６と弁軸Ａｘｂ１との成す角θ３を「噴孔外壁角」と定義する。また、２つの噴孔内壁３５０、つまり、噴孔内壁３５５と噴孔外壁３５６との成す角θ２を「噴孔テーパ角」と定義する。ここで、噴孔中心軸Ａｘｈｃ１と弁軸Ａｘｂ１との成す角である中心角θ４は、θ１＋θ２／２で表すことができる。

＜１＞（効果）
噴孔３５は、噴孔プレート４０の燃料室３２側の面４２１に形成された噴孔入口３５１が、噴孔３５の中心軸である噴孔中心軸Ａｘｈｃ１方向から見たとき楕円形状となるようかつ、噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１が、弁軸Ａｘｂ１を全て含む仮想平面である第１仮想平面ＶＰ１上に位置しつつ、噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１に直交するよう形成されている。そのため、噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１方向の両側からの燃料流れにより、噴射される燃料の液膜を噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１方向に押し拡げ、液膜を薄膜化することができる。これにより、燃料噴霧Ｆｏ１の微粒化を促進できる。

また、噴孔入口３５１は、弁軸Ａｘｂ１を中心とするピッチ円Ｃｐ１上に等間隔で配置されている。そのため、図７に示すように、本実施形態では、上記構成の噴孔３５から噴射された燃料噴霧Ｆｏ１が、他の噴孔３５から噴射された燃料噴霧Ｆｏ１と干渉するのを抑制し、放射状に噴射される複数の燃料噴霧Ｆｏ１からなる噴霧群Ｆｏ１０の中央の空間Ｓ１に周囲から空気を十分に取り込むことができる。その結果、噴霧群Ｆｏ１０の中央の空間Ｓ１における負圧の発生を抑制し、燃料噴霧Ｆｏ１が縮流するのを抑制することができ、噴霧中央にも噴霧を均一に分布させることができる。これにより、燃料噴霧Ｆｏ１の分散性を確保でき、微粒化効果を十分に得ることができる。

より詳細には、本実施形態では、上記構成の噴孔３５から噴射された燃料噴霧Ｆｏ１が弁軸Ａｘｂ１の周方向へ拡がるのを抑制し、燃料噴霧Ｆｏ１の干渉を回避することで、燃料噴霧Ｆｏ１間の領域から噴霧群Ｆｏ１０の中心への空気流入を促進できるため、燃料噴霧Ｆｏ１の縮流を抑制できる。

また、燃料噴霧Ｆｏ１が径方向へ放射状に拡がるため、より広い領域に均一に燃料噴霧Ｆｏ１を分布させることができ、混合気濃度の早期均一化に有効である。

図８に示すように、本実施形態では、燃料噴射弁１は、エンジン２の１つの燃焼室３に対し２つ設けられる。より具体的には、燃料噴射弁１は、２つに分岐する吸気ポート４の端部のそれぞれに設けられた吸気弁５の周りに噴霧群Ｆｏ１０が噴射されるよう吸気ポート４に設けられる。

上記構成の本実施形態では、吸気ポート４の内壁にウェットが形成されるのを抑制できる。また、均一な混合気を形成できる。

近年、燃料噴射弁に求められる要件として、要件１「吸気弁５との搭載距離が近いこと」、要件２「吸気弁５の開弁時に噴射されること」があるため、燃料噴霧の分散性が高く、早期に均一な混合気を形成する必要がある。本実施形態では、燃料噴霧の分散性が高く、上記要件１、２に対し特に優位である。

図９に第１比較形態の噴孔プレート４０を示す。第１比較形態では、噴孔３５は、噴孔プレート４０の半分の領域に３つずつ計６つ形成されている。３つの噴孔３５は噴孔プレート４０の周方向に等間隔で配置されているものの、６つの噴孔３５は噴孔プレート４０の周方向に等間隔で配置されていない。

図１０に示すように、第１比較形態の噴孔３５から噴射された燃料噴霧Ｆｏ２は、噴霧群Ｆｏ２１および噴霧群Ｆｏ２２を形成する。第１比較形態では、噴霧群Ｆｏ２１、噴霧群Ｆｏ２２において、複数の燃料噴霧Ｆｏ２が干渉し、噴霧の集中がおきるおそれがある。

図１１に示すように、第１比較形態では、燃料噴射弁９は、エンジン２の１つの燃焼室３に対し１つ設けられる。より具体的には、燃料噴射弁９は、２つに分岐する吸気ポート４の端部のそれぞれに設けられた吸気弁５の周りに噴霧群Ｆｏ２１、噴霧群Ｆｏ２２が噴射されるよう吸気ポート４に設けられる。

上記構成の第１比較形態では、燃料噴霧Ｆｏ２が縮流するおそれがあるため、吸気ポート４の内壁にウェットが形成されるおそれがある。また、均一な混合気を形成するのは困難である。

次に、本実施形態の噴孔３５から噴射される燃料噴霧の密度等について詳細に説明する。

まず、噴孔３５から噴射される燃料噴霧の密度の測定方法について説明する。

図１２に示すように、燃料噴射弁１の下方の所定の位置において四方からシート状のレーザ光Ｌｓ１が照射されるよう４つのレーザ照射装置１０１を配置する。燃料噴射弁１の下方の弁軸Ａｘｂ１上にカメラ１０２を配置し、レーザ照射装置１０１でレーザ光Ｌｓ１を照射しながら燃料噴射弁１から燃料を噴射し、レーザ光Ｌｓ１を通過する燃料噴霧Ｆｏ１の像をカメラ１０２で撮影する。撮影した燃料噴霧Ｆｏ１の像に基づき、燃料噴霧Ｆｏ１の密度を測定する。

燃料噴霧Ｆｏ１の密度の測定の条件は、以下の通りである。
燃料：ヘプタン
燃圧：３００ｋＰａ
パルス幅：６ｍｓ
周期：２００ｍｓ
測定位置（レーザ光位置）：燃料噴射弁１の噴孔３５から下方５０ｍｍ
ゲイン：４５５
露光：５００μｓ
ディレイ：０～１０ｍｓ、０．２５ｍｓ刻みで撮影し、輝度が最大となるディレイ
その他：５０枚の写真を積算

次に、複数の燃料噴霧Ｆｏ１により形成される噴霧群Ｆｏ１０の外縁の成す角である噴角の測定方法ついて説明する。

図１３に示すように、燃料噴射弁１の下方の所定の位置に燃料回収装置１０３を配置する。燃料回収装置１０３には、互いに平行に延びる複数のスリット１０４が形成されている。燃料噴射弁１から燃料回収装置１０３に向けて燃料を噴射し、燃料回収装置１０３の各スリット１０４に回収された燃料（燃料噴霧）の量を測定することにより、燃料噴射弁１から噴射される噴霧群の外縁の成す角である噴霧角を測定（定義）する。

噴霧角の測定の条件は、以下の通りである。
燃料：ドライソルベント
燃圧：３００ｋＰａ
パルス幅：４．２ｍｓ
測定位置：燃料噴射弁１の噴孔３５から下方１００ｍｍ
測定装置：空間分布測定器（受け止め法）
その他：回収した燃料の９０％で判定

上記測定により、燃料噴射弁１の噴霧角δ（図１４参照）を測定する。図１５に示すように、燃料回収装置１０３により回収した燃料噴霧の９０％の範囲に対応する角度を噴霧角δとする。

＜２＞
図１６に示すように、噴孔３５から弁軸Ａｘｂ１方向に所定距離Ｄｐ１離れた仮想平面である第２仮想平面ＶＰ２において、複数の噴孔３５から噴射された複数の燃料噴霧Ｆｏ１が形成する噴霧群Ｆｏ１０の外縁部を通る仮想円である外縁仮想円ＶＣｏ１の半径の１／２の半径をもつ仮想円である１／２仮想円ＶＣ１２と複数の噴孔３５のうち一の噴孔３５の噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１を弁軸Ａｘｂ１方向に投影した直線との交点を第１点Ｐ１とする。ここで、所定距離Ｄｐ１は５０ｍｍであり、第２仮想平面ＶＰ２上に上記レーザ光Ｌｓ１が位置する。

また、複数の噴孔３５のうち一の噴孔３５に隣り合う噴孔３５である他の噴孔３５の噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１を弁軸Ａｘｂ１方向に投影した直線と１／２仮想円ＶＣ１２との交点を第２点Ｐ２とする。

また、１／２仮想円ＶＣ１２上の第１点Ｐ１と第２点Ｐ２との中間に位置する点を第３点Ｐ３とすると、噴孔３５は、第３点Ｐ３における燃料噴霧Ｆｏ１の密度が、第１点Ｐ１における燃料噴霧Ｆｏ１の密度、および、第２点Ｐ２における燃料噴霧Ｆｏ１の密度よりも小さくなるよう形成されている（図１７参照）。

＜２＞（効果）
上記構成により、複数の燃料噴霧Ｆｏ１からなる噴霧群Ｆｏ１０の中央の空間Ｓ１に周囲から空気を十分に取り込むことができる。その結果、噴霧群Ｆｏ１０の中央の空間Ｓ１における負圧の発生を抑制し、燃料噴霧Ｆｏ１が縮流するのを抑制することができる。

＜３＞
図１８に示すように、第２仮想平面ＶＰ２において、外縁仮想円ＶＣｏ１の半径の１／４の半径をもつ仮想円である１／４仮想円ＶＣ１４と一の噴孔３５の噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１を弁軸Ａｘｂ１方向に投影した直線との交点を第４点Ｐ４とする。

また、外縁仮想円ＶＣｏ１の半径の３／４の半径をもつ仮想円である３／４仮想円ＶＣ３４と一の噴孔３５の噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１を弁軸Ａｘｂ１方向に投影した直線との交点を第５点Ｐ５とすると、噴孔３５は、第４点Ｐ４における燃料噴霧Ｆｏ１の密度、および、第５点Ｐ５における燃料噴霧Ｆｏ１の密度が、第１点Ｐ１における燃料噴霧Ｆｏ１の密度よりも小さくなるよう形成されている（図１９参照）。

＜３＞（効果）
上記構成により、噴霧群Ｆｏ１０の半径方向における中央（第１点Ｐ１）の燃料噴霧Ｆｏ１の密度を高めることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態による燃料噴射弁について説明する。

＜４＞
図２０に示すように、本実施形態では、噴孔３５は、第５点Ｐ５における燃料噴霧Ｆｏ１の密度が、第４点Ｐ４における燃料噴霧Ｆｏ１の密度よりも大きくなるよう形成されている。なお、第１点Ｐ１における燃料噴霧Ｆｏ１の密度は、第５点Ｐ５における燃料噴霧Ｆｏ１の密度より大きい。

＜４＞（効果）
上記構成により、第１実施形態と同様、噴霧群Ｆｏ１０の半径方向における中央（第１点Ｐ１）の燃料噴霧Ｆｏ１の密度を高めることができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態による燃料噴射弁について説明する。第３実施形態は、噴孔３５の数等が第１実施形態と異なる。

第３実施形態では、噴孔３５は、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で４つ形成されている。そのため、図２１の（Ａ）に示すように、燃料噴射弁１からは、４つの燃料噴霧Ｆｏ１が噴射される。

ここで、本実施形態の燃料室３２の噴孔入口３５１における弁軸Ａｘｂ１方向の大きさ、すなわち、噴孔プレート４０の板部４２の面４２１とバルブシート２０の凹部２５の底面２５２との距離は、第１実施形態と比べ、大きい。

また、本実施形態の燃料室３２の内径、すなわち、凹部２５の内周面２５１の径は、第１実施形態と比べ、大きい。

また、図２１の（Ｃ）に示すように、本実施形態の噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１の長さＬａと短軸ＡｘＳ１の長さＬｂとの比であるＬａ／Ｌｂは、第１実施形態と比べ、小さい。

また、噴孔プレート４０の板部４２の板厚は、第１実施形態と比べ、大きい。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態による燃料噴射弁について説明する。第４実施形態は、噴孔３５の数等が第１実施形態と異なる。

第４実施形態では、噴孔３５は、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で１２個形成されている。そのため、図２１の（Ｂ）に示すように、燃料噴射弁１からは、１２個の燃料噴霧Ｆｏ１が噴射される。

ここで、本実施形態の燃料室３２の噴孔入口３５１における弁軸Ａｘｂ１方向の大きさ、すなわち、噴孔プレート４０の板部４２の面４２１とバルブシート２０の凹部２５の底面２５２との距離は、第１実施形態と比べ、小さい。

また、本実施形態の燃料室３２の内径、すなわち、凹部２５の内周面２５１の径は、第１実施形態と比べ、小さい。

また、図２１の（Ｄ）に示すように、本実施形態の噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１の長さＬａと短軸ＡｘＳ１の長さＬｂとの比であるＬａ／Ｌｂは、第１実施形態と比べ、大きい。

また、噴孔プレート４０の板部４２の板厚は、第１実施形態と比べ、小さい。

＜５＞
以上説明したように、燃料室３２は、噴孔プレート４０に形成される噴孔３５の数が多い程、弁軸Ａｘｂ１方向の大きさが小さくなるよう形成されている。

＜６＞
また、燃料室３２は、噴孔プレート４０に形成される噴孔３５の数が多い程、内径が小さくなるよう円筒状に形成されている。

＜７＞
また、噴孔３５は、噴孔プレート４０に形成される噴孔３５の数が多い程、長軸ＡｘＬ１の長さＬａと短軸ＡｘＳ１の長さＬｂとの比であるＬａ／Ｌｂが大きくなるよう形成されている。

＜８＞
また、噴孔プレート４０は、噴孔プレート４０に形成される噴孔３５の数が多い程、板厚が小さくなるよう形成されている。

（効果）
上述のように、噴孔プレート４０に形成される噴孔３５の数に応じて、燃料室３２の弁軸Ａｘｂ１方向の大きさ、燃料室３２の内径、長軸ＡｘＬ１の長さＬａと短軸ＡｘＳ１の長さＬｂとの比であるＬａ／Ｌｂ、噴孔プレート４０の板厚の大きさを設定することにより、複数の燃料噴霧Ｆｏ１からなる噴霧群Ｆｏ１０の中央の空間Ｓ１に周囲から空気を十分に取り込むことができる。その結果、噴霧群Ｆｏ１０の中央の空間Ｓ１における負圧の発生を抑制し、燃料噴霧Ｆｏ１が縮流するのを抑制することができる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態による燃料噴射弁について説明する。

第５実施形態では、噴孔３５は、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で８つ形成されている。そのため、図２２に示すように、燃料噴射弁１からは、８つの燃料噴霧Ｆｏ１が噴射される。

図２２に示すように、第２仮想平面ＶＰ２において、弁軸Ａｘｂ１と燃料噴霧Ｆｏ１の中心とを通る線をｘ軸とし、弁軸Ａｘｂ１を通りｘ軸に直交する線をｙ軸とする。

本実施形態では、噴孔３５は、噴孔３５から噴射された燃料噴霧Ｆｏ１が、噴孔３５から離れるに従い燃料噴霧Ｆｏ１の濃度が一様に勾配をもって変化するよう、噴孔中心軸Ａｘｈｃ１の径方向へ拡がりながら噴孔中心軸Ａｘｈｃ１方向に噴射されるよう形成されている（図２３参照）。

ここで、燃料噴霧Ｆｏ１が噴霧の中央から放射状（錘状）に形成されている燃料噴霧Ｆｏ１において、噴霧の濃度が一様に勾配をもっている場合（図２３参照）、噴霧濃度の傾きをａとすると、ある燃料噴霧Ｆｏ１上の中心からの位置ｒにおける微小空間Δｘの濃度は、ａｒΔｘとなる。一方、位置ｒにおける円周長さは２ｒπであるから、ある位置ｒの微小円周面積２ｒπΔｘに対する濃度である周面積に対する噴霧濃度は、ａｒΔｘ／２ｒπΔｘ＝ａ／２π（定数）、一定となる（図２４参照）。

（効果）
したがって、放射状（錘状）に拡がる燃料噴霧Ｆｏ１の周面積に対する噴霧濃度は濃度ピークまで均一になり、均一な燃料噴霧Ｆｏ１の形成が可能になる。これにより、均一な混合気を形成できる。

（第６実施形態）
次に、第６実施形態による燃料噴射弁の一部を図２５～２７に示す。。第６実施形態は、噴孔３５の数等が第１実施形態と異なる。

本実施形態では、噴孔３５は、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で４つ形成されている（図２５参照）。

（＜９＞）
本実施形態では、燃料室３２の外縁を形成する壁面である「燃料室壁面」としての凹部２５の内周面２５１に接する接線ＬＣ１と噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１とは平行である。ここで、接線ＬＣ１は、弁軸Ａｘｂ１および噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１を通る直線と内周面２５１との交点における内周面２５１の接線である。

図２６に示すように、噴孔３５は、噴孔プレート４０の燃料室３２とは反対側の面４２２に形成された噴孔出口３５２を有している。

噴孔３５は、噴孔入口３５１の開口面である入口開口面の中心と噴孔出口３５２の開口面である出口開口面の中心とを結ぶ噴孔中心軸Ａｘｈｃ１が弁軸Ａｘｂ１に対し傾斜し、かつ、入口開口面の面積が出口開口面の面積より小さくなるよう形成されている。すなわち、噴孔内壁３５０は、噴孔入口３５１側から噴孔出口３５２側へ向かうに従い噴孔中心軸Ａｘｈｃ１から離れるようテーパ状に形成されている。

ここで、噴孔入口３５１と内周面２５１との距離をＤ、噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１の長さをＬｂ、第１仮想平面ＶＰ１による断面における噴孔３５の噴孔内壁３５０のうち弁軸Ａｘｂ１から遠い方の噴孔内壁３５０と弁軸Ａｘｂ１との成す角である「噴孔外壁角」をθ３とすると、噴孔３５は、－０．００５×θ３＋０．３≦Ｄ／Ｌｂ≦－０．０２５×θ３＋１．２の関係を満たすよう形成されている。

上記構成により、内周面２５１に沿って流れて衝突した燃料は、燃料室３２の径方向内側へ向かって流れ、噴孔３５に流入する（図２７参照）。

図２８の（Ａ）に、Ｄ／Ｌｂ＞－０．０２５×θ３＋１．２の場合、つまり、噴孔入口３５１と内周面２５１との距離Ｄが大きい場合の噴孔出口３５２における燃料の液膜の状態を示す。図２８の（Ｂ）に、－０．００５×θ３＋０．３≦Ｄ／Ｌｂ≦－０．０２５×θ３＋１．２の場合（本実施形態の構成）の噴孔出口３５２における燃料の液膜の状態を示す。

（効果）
図２８の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本実施形態では、噴孔入口３５１と内周面２５１との距離Ｄが大きい場合（Ｄ／Ｌｂ＞－０．０２５×θ３＋１．２）と比べ、噴孔出口３５２における燃料の液膜が短軸方向に延びていることがわかる。よって、本実施形態では、噴孔出口３５２における燃料の液膜の短軸方向の偏りを改善することができる。

次に、噴孔３５を、－０．００５×θ３＋０．３≦Ｄ／Ｌｂ≦－０．０２５×θ３＋１．２の関係を満たすよう形成することの根拠について説明する。

図２９は、Ｄ／Ｌｂを変化させたときの燃料の液膜と燃料噴霧の状態のシミュレーション結果を示す図である。図３０は、噴孔外壁角θ３を変化させたときの燃料の液膜と燃料噴霧の状態のシミュレーション結果を示す図である。

図２９に示すように、Ｄ／Ｌｂが大きくなる程、燃料の液膜が噴孔外壁３５６から剥がれることがわかる（図２９の「噴孔断面液膜状態」の欄参照）。

また、Ｄ／Ｌｂが小さくなる程、噴孔出口３５２における燃料の液膜の短軸方向の偏りが小さくなることがわかる（図２９の「噴孔出口液膜状態」の欄参照）。

また、Ｄ／Ｌｂが小さくなる程、燃料噴霧の短軸方向の偏りが小さくなることがわかる。さらに、Ｄ／Ｌｂが小さくなる程、燃料噴霧が短軸方向に短く、太くなることがわかる（図２９の「噴霧形状」の欄参照）。

液膜および燃料噴霧の状態が上記のようになるのは、噴孔入口３５１と内周面２５１とを近付けると、内周面２５１から回り込む燃料の流れが抑制されて短軸方向へ燃料噴霧が成長するが、噴孔入口３５１と内周面２５１とを近付け過ぎると、回り込む燃料の流れが抑制され過ぎて液膜が噴孔外壁３５６を沿うため、燃料噴霧の短軸方向の成長が阻害されるためであると考えられる。

図３０に示すように、噴孔外壁角θ３が大きくなる程、燃料の液膜が噴孔外壁３５６から剥がれることがわかる（図３０の「噴孔断面液膜状態」の欄参照）。

また、噴孔外壁角θ３が小さくなる程、噴孔出口３５２における燃料の液膜が燃料室３２の径方向外側に偏ることがわかる（図３０の「噴孔出口液膜状態」の欄参照）。

また、噴孔外壁角θ３が小さくなる程、燃料噴霧が短軸方向に短く、太くなることがわかる（図３０の「噴霧形状」の欄参照）。

上述したように、噴孔外壁角θ３が大きくなる程、液膜が噴孔外壁３５６を沿い難くなり、噴孔外壁３５６から剥がれ易くなるため、燃料噴霧の短軸方向の成長を効果的に促すことができる。

図３１に、噴孔外壁角θ３が２０°、２４°、２８°の場合の、噴孔３５下方０．３ｍｍにおける燃料噴霧の扁平率と、Ｄ／Ｌｂとの関係を示す。ここで、燃料噴霧の扁平率とは、楕円形状の燃料噴霧の長軸の長さと短軸の長さとの比を意味する。

図３１に示すように、噴孔外壁角θ３が大きくなる程、燃料噴霧の扁平率がグラフの左上（扁平率：大、Ｄ／Ｌｂ：小）にシフトすることがわかる。

噴孔外壁角θ３が大きくなる程、液膜が噴孔外壁３５６に沿い難くなるため、内周面２５１から回り込む燃料の流れの抑制下限域が増大する。

図３２に、噴孔外壁角θ３とＤ／Ｌｂとの関係について下限と上限を示す。図３２に示す下限と上限との間の領域が、燃料噴霧の成長に最適な領域である。この領域を式で表すと、以下の式１の通りとなる。
－０．００５×θ３＋０．３≦Ｄ／Ｌｂ≦－０．０２５×θ３＋１．２ ・・・式１

上記結果を根拠として、本実施形態では、噴孔３５を、－０．００５×θ３＋０．３≦Ｄ／Ｌｂ≦－０．０２５×θ３＋１．２の関係を満たすよう形成している。そのため、本実施形態では、燃料噴霧の成長を促進し、微粒化を促進できる。

（第７実施形態）
次に、第７実施形態による燃料噴射弁の一部を図３３、３４に示す。

本実施形態では、噴孔３５は、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で４つ形成されている。

（＜１０＞）
本実施形態では、燃料室３２は、弁軸Ａｘｂ１を中心とする円形の第１燃料室３２１、および、第１燃料室３２１から径方向外側へ突出するよう形成された第２燃料室３２２を有している（図３３、３４参照）。

第２燃料室３２２は、第２燃料室３２２の外縁を形成する壁面である「第２燃料室壁面」としての壁面２５３が、噴孔入口３５１の中心と弁軸Ａｘｂ１との間の点Ｐｃ４を中心とする扇形ＦＳの一部（円弧）に沿うよう形成されている（図３４参照）。

第２燃料室３２２は、第２燃料室３２２の外縁以外の部位を形成する壁面２５４が、扇形ＦＳの一部（半径）に沿うよう形成されている。

噴孔３５は、噴孔入口３５１が第２燃料室３２２に配置されている。

噴孔３５は、噴孔入口３５１の噴孔プレート４０の周方向の両端と壁面２５４との距離Ｑが、噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１の長さＬａより長くなるよう形成されている。

（効果）
本実施形態では、壁面２５４から回り込む燃料の流れが無いため（図３４参照）、噴孔出口３５２における燃料の液膜が短軸方向に延びて短軸方向の偏りが抑制される（図３５参照）。

図３６に、第２比較形態の噴孔プレート４０を示す。第２比較形態は、燃料室３２が第２燃料室３２２を有しない点で第７実施形態と異なる。なお、第２比較形態では、燃料室３２（第１燃料室３２１）の内径（内周面２５１の径）は、穴部２４の内径より大きい。噴孔入口３５１は、板部４２の面４２１において、穴部２４の径方向外側、かつ、内周面２５１の径方向内側に形成されている。

第２比較形態では、内周面２５１から燃料が回り込んで噴孔３５に流入するため（図３６参照）、噴孔出口３５２における燃料の液膜が短軸方向に偏るおそれがある（図３７参照）。

（第８実施形態）
次に、第８実施形態による燃料噴射弁の一部を図３８、３９に示す。

本実施形態では、噴孔３５は、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で４つ形成されている。

（＜１１＞）
本実施形態では、燃料室３２の一部を形成し噴孔プレート４０の板部４２の面４２１に平行な壁面である特定壁面２５５は、噴孔入口３５１の弁軸Ａｘｂ１側において、噴孔プレート４０の周方向に噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１の長さＬａの範囲で、他の部位（底面２５２）よりも噴孔プレート４０に近くなるよう形成されている（図３８、３９参照）。

より具体的には、バルブシート２０は、突起２０１を有している。突起２０１は、凹部２５の底面２５２から噴孔プレート４０側へ突出するよう形成されている。突起２０１は、噴孔入口３５１の弁軸Ａｘｂ１側において、噴孔プレート４０の周方向に噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１の長さＬａの範囲で円弧状に形成されている。突起２０１は、噴孔３５の数および配置に合わせて、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で４つ形成されている。

突起２０１の噴孔プレート４０側の端面に、円弧状の特定壁面２５５が形成されている。特定壁面２５５は、底面２５２よりも噴孔プレート４０の板部４２に近い。

（効果）
本実施形態では、突起２０１により、内周面２５１から燃料が回り込んで噴孔３５に流入することを抑制し、噴孔入口３５１の長軸方向の両側から燃料を衝突させることができるため（図３９参照）、噴孔出口３５２における燃料の液膜が短軸方向に延びて短軸方向の偏りが抑制される（図４０参照）。

（第９実施形態）
次に、第９実施形態による燃料噴射弁の一部を図４１、４２に示す。

本実施形態では、噴孔３５は、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で４つ形成されている。

（＜１２＞）
本実施形態では、燃料室３２は、弁軸Ａｘｂ１を中心とする円形の第１燃料室３２１、および、第１燃料室３２１から径方向外側へ突出するよう形成された第２燃料室３２２を有している（図４１、４２参照）。

第２燃料室３２２は、第２燃料室３２２の外縁を形成する壁面である「第２燃料室壁面」としての壁面２５６が、噴孔入口３５１の中心と弁軸Ａｘｂ１との間の点Ｐｃ５を中心とする円Ｃｒ１の一部（円弧）に沿うよう形成されている（図４２参照）。

噴孔３５は、噴孔入口３５１が第２燃料室３２２に配置されている。

ここで、円Ｃｒ１の半径をＲ１、噴孔プレート４０に形成される噴孔３５の数をＮ、円Ｃｒ１の中心（点Ｐｃ５）と弁軸Ａｘｂ１との距離をＺとすると、第２燃料室３２２は、Ｒ１＜Ｚ×ｔａｎ（３６０°／２Ｎ）の関係を満たすよう形成されている。

本実施形態では、Ｎ＝４のため、第２燃料室３２２は、Ｒ１＜Ｚ×ｔａｎ４５°、つまり、Ｒ１＜Ｚの関係を満たすよう形成されている。

（効果）
本実施形態では、第２燃料室３２２を形成する壁面２５６に沿って流れた燃料を噴孔入口３５１の長軸方向の両側から衝突させることができるため（図４２参照）、噴孔出口３５２における燃料の液膜が短軸方向に延びて短軸方向の偏りが抑制される（図４３参照）。

（第１０実施形態）
次に、第１０実施形態による燃料噴射弁の一部を図４４、４５に示す。

本実施形態では、噴孔３５は、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で４つ形成されている。

（＜１３＞）
本実施形態では、噴孔プレート４０は、スリット溝４３を有している。スリット溝４３は、板部４２の燃料室３２とは反対側の面４２２から燃料室３２側へ凹み、弁軸Ａｘｂ１から噴孔プレート４０の径方向外側へ延びるよう形成されている。

より具体的には、スリット溝４３は、弁軸Ａｘｂ１から噴孔プレート４０の径方向外側へ延びる２つの側面４３１の内側に形成されている。そのため、弁軸Ａｘｂ１方向から見たとき、スリット溝４３、および、スリット溝４３の底面４３２は、略扇形状となるよう形成されている（図４５参照）。スリット溝４３は、噴孔３５の数および配置に合わせて、噴孔プレート４０の周方向に等間隔で４つ形成されている。

噴孔３５の出口である噴孔出口３５２は、スリット溝４３の底面４３２に開口している（図４４、４５参照）。

（効果）
本実施形態では、燃料の噴射時、スリット溝４３において噴孔プレート４０の径方向外側へ向かう気流が生じる（図４４、４５参照）。これにより、噴孔３５から噴射された燃料噴霧Ｆｏ１の外側への流速を高めることができる（図４４参照）。よって、燃料噴霧Ｆｏ１の放射方向への成長を促進し、燃料噴霧Ｆｏ１の分散性を向上できる。

（第１１実施形態）
次に、第１１実施形態による燃料噴射弁の一部を図４６、４７に示す。

＜９＞
本実施形態では、噴孔入口３５１の長軸ＡｘＬ１の長さをＬａ（［ｍｍ］）、噴孔入口３５１の短軸ＡｘＳ１の長さをＬｂ（［ｍｍ］）、弁軸Ａｘｂ１から噴孔入口３５１までの距離と穴部２４の半径Ｒｈとの差である押し付け長さをＬｘ（［ｍｍ］）、燃料室３２の弁軸Ａｘｂ１方向の大きさである高さをＨ（［ｍｍ］）、噴孔入口３５１の開口面の面積をＳ（［ｍｍ＾２］）、燃料噴射弁１に流入する前の燃料の圧力をＰ（［ｋＰａ］）、燃料噴霧の微粒化に関する指標をＩｚとすると、バルブシート２０および噴孔プレート４０は、
Ｉｚ＝（Ｌａ・Ｌｘ・Ｓ・Ｐ＾０．５）／(Ｌｂ・Ｈ)≧０．２２ ・・・式２
の関係を満たすよう形成されている。

ここで、燃料噴射弁１に流入する前の燃料の圧力とは、燃料入口としての端部開口を有する筒状部材１２の一端部に接続される燃料配管内の燃料の圧力である。なお、この圧力は、複数の燃料配管および燃料噴射弁１に燃料を分配する燃料レール内の燃料の圧力と同等である。

指標Ｉｚと燃料噴霧の粒子径（ＳＭＤ）との関係についての実験結果を図４８に示す。図４８に示すように、Ｉｚ＜０．２２の場合、粒子径が所定の大きさ以上となり、燃料噴霧の微粒化が不十分であることがわかる。一方、Ｉｚ≧０．２２の場合、粒子径は所定の大きさより小さく、かつ、ばらつきが収まり、燃料噴霧が十分に微粒化されることがわかる。

＜９＞（効果）
本実施形態では、上述のように、Ｉｚ≧０．２２となるようバルブシート２０および噴孔プレート４０を形成することにより、バルブシート２０下流の燃料室３２で燃料流れを横流れに整流し、噴孔内に流入させることで、燃料噴霧の微粒化を担保している。

＜１０＞
本実施形態では、ピッチ円Ｃｐ１の半径をＲｃ（［ｍｍ］）、噴孔プレート４０に形成された噴孔３５の数をＮ、長軸ＡｘＬ１の長さをＬａ（［ｍｍ］）、噴孔プレート４０の周方向において隣り合う噴孔入口３５１間の距離である噴孔間距離をＷ（［ｍｍ］）とすると、噴孔プレート４０は、
Ｗ＝２・π・Ｒｃ／Ｎ－Ｌａ≧０．６ ・・・式３
の関係を満たすよう形成されている。

ここで、ピッチ円Ｃｐ１は、弁軸Ａｘｂ１を中心とし、噴孔入口３５１の中心を通る円である。

噴孔間距離Ｗと燃料噴霧の粒子径（ＳＭＤ）との関係についての実験結果を図４９に示す。図４９に示すように、Ｗ≧０．６の場合、粒子径は所定の大きさより小さくなり、燃料噴霧が十分に微粒化されることがわかる。

＜１０＞（効果）
図５０～５４に示すように、弁座２３を通過し、燃料室３２に流入した燃料は、燃料室３２内で横方向に流れる。燃料室３２内での横流れは、燃料室３２の周方向において噴孔入口３５１の上方で衝突することにより、Ｚ方向すなわち弁軸Ａｘｂ１方向の運動量に変換される。

そのため、本実施形態では、上述のように、Ｗ≧０．６となるよう噴孔プレート４０を形成することにより、Ｚ方向の運動量を増大させ、燃料噴霧の微粒化をより一層促進することができる。

＜１１＞
本実施形態では、燃料室３２の弁軸Ａｘｂ１方向の大きさである高さをＨ（［ｍｍ］）、燃料噴射弁１の燃料入口と噴孔３５との間の流路である燃料流路１００における最小の流路幅である最小流路幅をＷｓ（［ｍｍ］）とすると、バルブシート２０および噴孔プレート４０は、
Ｈ≧Ｗｓ ・・・式４
の関係を満たすよう形成されている。

＜１２＞
本実施形態は、燃料フィルタ１８を備えている。燃料フィルタ１８は、燃料流路１００に設けられ、燃料が流通可能な孔１８２を有し、孔１８２の大きさより大きな燃料中の異物を捕集可能である。

より詳細には、燃料フィルタ１８は、メッシュ１８０を有する。メッシュ１８０は、例えば、メッシュ形成線１８１を編むことにより形成される。これにより、メッシュ１８０には、４つのメッシュ形成線１８１により囲まれた矩形状の孔１８２が形成される（図５５参照）。

ここで、孔１８２の大きさとは、矩形状の孔１８２の対角線の長さに相当し、２つの辺の長さをそれぞれｘ、ｙとすると、√（ｘ＾２＋ｙ＾２）である。

本実施形態では、最小流路幅Ｗｓは、孔１８２の大きさに相当する。

＜１３＞
本実施形態では、最小流路幅Ｗｓは、ニードル５０の可動範囲においてニードル５０が弁座２３から最も離れたときのニードル５０と弁座２３との距離に相当する（図５６参照）。

ここで、ニードル５０の可動範囲においてニードル５０が弁座２３から最も離れたときの弁軸Ａｘｂ１方向におけるニードル５０と弁座２３との距離は、ニードル５０のリフト量の最大値Ｌｍａｘに対応する。このときのニードル５０と弁座２３との距離は、弁座２３に対し垂直な方向におけるニードル５０と弁座２３との距離に対応する（図５６参照）。

本実施形態では、孔１８２の大きさ、または、ニードル５０の可動範囲においてニードル５０が弁座２３から最も離れたときのニードル５０と弁座２３との距離である最小流路幅Ｗｓは、例えば、０．０３０～０．０４０ｍｍ（３０～４０μｍ）程度に設定されている。

＜１１＞（効果）
本実施形態では、上述のように、Ｈ≧Ｗｓとなるようバルブシート２０および噴孔プレート４０を形成することにより、最小流路幅Ｗｓより大きな異物が燃料室３２に流れるのを抑制し、燃料室３２に異物が噛み込むのを抑制できる。これにより、異物の噛み込みにより燃料室３２内の燃料流れに影響が生じるのを抑制できる。

なお、燃料室３２の高さＨの部位は、絞り部となっているが、燃料室３２内の燃圧が飽和蒸気圧以下になると、噴孔３５上流で燃料が気化してしまう。そのため、エンジン２への燃料の必要流量から設定される噴孔総面積、すなわち、噴孔入口３５１の開口面の面積Ｓと噴孔３５の数Ｎとの積やシステム燃圧等によるＨの最小値が、孔１８２の大きさ、または、ニードル５０の可動範囲においてニードル５０が弁座２３から最も離れたときのニードル５０と弁座２３との距離より大きい場合もある。

＜１４＞
本実施形態では、燃料室３２の外縁を形成する壁面である燃料室壁面３２０と噴孔入口３５１までの距離である壁面噴孔間距離をＤｗ（［ｍｍ］）とすると、バルブシート２０および噴孔プレート４０は、
Ｄｗ≦０．２またはＤｗ≧０．３５
の関係を満たすよう形成されている。

ここで、燃料室壁面３２０は、バルブシート２０の凹部２５の内周面２５１に対応する（図４６、４７参照）。

壁面噴孔間距離Ｄｗと燃料噴霧の粒子径（ＳＭＤ）との関係についての実験結果を図５７に示す。図５７に示すように、燃料噴霧の粒子径は、壁面噴孔間距離Ｄｗが０．２～０．３５の範囲において極値をもつ。Ｄｗ≦０．２またはＤｗ≧０．３５の場合、粒子径は所定の大きさより小さくなり、燃料噴霧が十分に微粒化されることがわかる。

＜１４＞（効果）
本実施形態では、上述のように、Ｄｗ≦０．２またはＤｗ≧０．３５となるようバルブシート２０および噴孔プレート４０を形成することにより、燃料室３２において径方向外側から内側へ向かう燃料の流速を弱め（図５３参照）、周方向からの燃料の流れを強めることができる（図５２、５４参照）。これにより、燃料の流れを周方向において押しつぶし、燃料室３２の周方向における噴孔内壁３５０に沿わせないようにすることができる（図５４参照）。

また、燃料の流れを、燃料室３２の径方向における噴孔内壁３５０すなわち噴孔内壁３５５および噴孔外壁３５６に沿わせないようにすることで（図５３参照）、噴孔内壁３５０を沿う流れの滑走距離を減らすことができる。これにより、噴孔３５上流での流速を極力維持することができる。

本実施形態では、上記構成により、燃料噴霧を十分に微粒化することができる。

なお、Ｄｗ≦０．２の場合よりもＤｗ≧０．３５の場合の方が公差上、製造性が高いため、Ｄｗ≧０．３５となるようバルブシート２０および噴孔プレート４０を形成することが望ましい。

（参考形態）
次に、参考形態による燃料噴射弁の一部を図５８に示す。参考形態は、バルブシートの構成等が第１実施形態と異なる。

参考形態では、バルブシート２０は、第１実施形態で示した凹部２５および燃料室３２を有していない。また、穴部２４の内周壁は、バルブシート２０の径方向において、噴孔入口３５１の外側に位置している。

参考形態では、ニードル５０の可動範囲においてニードル５０が弁座２３から最も離れたときの噴孔入口３５１の中心とニードル５０との距離である流路高さをＨｆ（［ｍｍ］）、ピッチ円Ｃｐ１の直径をＲｃｐ（［ｍｍ］）とすると、噴孔プレート４０およびニードル５０は、
Ｈｆ／Ｒｃｐ＜０．０６５ ・・・式６
の関係を満たすよう形成されている。

ここで、流路高さＨｆは、ニードル５０が弁座２３に当接しているときの噴孔入口３５１の中心とニードル５０との距離であるボトム厚Ｈｂと、ニードル５０のリフト量の最大値Ｌｍａｘとの和に対応する（図５８参照）。

参考形態では、弁座２３上流からの流れと、噴孔プレート４０中央から径方向外側への流れとの流速差により、噴孔３５において乱れ（乱流）が形成される。

Ｈｆ／Ｒｃｐと噴孔３５における乱流との関係についての実験結果を図５９に示す。ここで、流速変動量をＶ´とすると、乱流は、
Σ（ρ／２）・（ΔＶ´・ΔＶ´） ・・・式７
で表すことができる。

図５９に示すように、Ｈｆ／Ｒｃｐ＜０．０６５の場合、乱流が所定の大きさ以上となることがわかる。つまり、ピッチ円Ｃｐ１の直径Ｒｃｐに対し流路高さＨｆが小さい程、乱流が強化されることがわかる。

（効果）
参考形態では、上述のように、Ｈｆ／Ｒｃｐ＜０．０６５となるよう噴孔プレート４０およびニードル５０を形成することにより、噴孔入口３５１での流速差を拡大し、乱れ（乱流）を強化できる。これにより、燃料噴霧の分散性を向上できる。

図５８に示すように、参考形態では、ニードル５０の軸Ａｘｎ１を含む仮想平面による断面において軸Ａｘｎ１を挟むニードル５０の端面の成す角θ５は、例えば約１７８度に設定されている。ここで、θ５は、１６７～１８０度の範囲で設定できる。つまり、ニードル５０の端面は、略平面状に形成されている。なお、略平面状のニードル５０の端面は、軸Ａｘｎ１および弁軸Ａｘｂ１から少なくとも噴孔入口３５１の中心まで形成されていることが望ましい。

参考形態では、噴孔プレート４０の板厚ｔ、および、噴孔テーパ角θ２は、乱流による燃料噴霧の分散を阻害（整流）しないよう適宜設定するのが望ましい。

また、ボトム厚Ｈｂは、燃料フィルタ１８の最大通過粒径、例えば３０～４０μｍよりも大きく設定するのが望ましい。

（他の実施形態）
他の実施形態では、噴孔は、３つ以上であれば、噴孔プレートにいくつ形成されていてもよい。

このように、本開示は、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 燃料噴射弁、２０ バルブシート、２３ 弁座、２４ 穴部、３１ 燃料通路、３２ 燃料室、３５ 噴孔、３５１ 噴孔入口、５０ 弁部材、５３ 当接部、４０ 噴孔プレート、４２１ 面、Ａｘｂ１ 弁軸、Ａｘｈｃ１ 噴孔中心軸、ＡｘＳ１ 短軸、ＡｘＬ１ 長軸、ＶＰ１ 第１仮想平面、Ｃｐ１ ピッチ円

Claims (14)

1. 環状の弁座（２３）、前記弁座の内側に形成された穴部（２４）、前記弁座の内側および前記穴部に形成された燃料通路（３１）を有するバルブシート（２０）と、
   前記弁座に当接可能な当接部（５３）を有し、前記当接部が前記弁座から離間、または、前記当接部が前記弁座に当接することで前記燃料通路を開閉する弁部材（５０）と、
   前記バルブシートの軸である弁軸（Ａｘｂ１）方向から見たとき少なくとも一部が前記穴部の径方向外側に位置し前記燃料通路および前記穴部に連通する燃料室（３２）を前記バルブシートとの間に形成し、前記燃料室と外部とを連通する少なくとも３つの噴孔（３５）を有する噴孔プレート（４０）と、を備え、
   前記噴孔は、
   前記噴孔プレートの前記燃料室側の面（４２１）に形成された噴孔入口（３５１）が、前記噴孔の中心軸である噴孔中心軸（Ａｘｈｃ１）方向から見たとき楕円形状となるよう、かつ、
   前記噴孔入口の短軸（ＡｘＳ１）が、前記弁軸を全て含む仮想平面である第１仮想平面（ＶＰ１）上に位置しつつ、前記噴孔入口の長軸（ＡｘＬ１）に直交するよう形成され、
   前記噴孔入口は、前記弁軸を中心とするピッチ円（Ｃｐ１）上に等間隔で配置され、
   前記長軸の長さをＬａ、前記短軸の長さをＬｂ、前記弁軸から前記噴孔入口までの距離と前記穴部の半径（Ｒｈ）との差である押し付け長さをＬｘ、前記燃料室の前記弁軸方向の大きさである高さをＨ、前記噴孔入口の開口面の面積をＳ、燃料噴射弁に流入する前の燃料の圧力をＰ、燃料噴霧の微粒化に関する指標をＩｚとすると、
   前記バルブシートおよび前記噴孔プレートは、
   Ｉｚ＝（Ｌａ・Ｌｘ・Ｓ・Ｐ＾０．５）／(Ｌｂ・Ｈ)≧０．２２
   の関係を満たすよう形成されている燃料噴射弁。
2. 環状の弁座（２３）、前記弁座の内側に形成された穴部（２４）、前記弁座の内側および前記穴部に形成された燃料通路（３１）を有するバルブシート（２０）と、
   前記弁座に当接可能な当接部（５３）を有し、前記当接部が前記弁座から離間、または、前記当接部が前記弁座に当接することで前記燃料通路を開閉する弁部材（５０）と、
   前記バルブシートの軸である弁軸（Ａｘｂ１）方向から見たとき少なくとも一部が前記穴部の径方向外側に位置し前記燃料通路および前記穴部に連通する燃料室（３２）を前記バルブシートとの間に形成し、前記燃料室と外部とを連通する少なくとも３つの噴孔（３５）を有する噴孔プレート（４０）と、を備え、
   前記噴孔は、
   前記噴孔プレートの前記燃料室側の面（４２１）に形成された噴孔入口（３５１）が、前記噴孔の中心軸である噴孔中心軸（Ａｘｈｃ１）方向から見たとき楕円形状となるよう、かつ、
   前記噴孔入口の短軸（ＡｘＳ１）が、前記弁軸を全て含む仮想平面である第１仮想平面（ＶＰ１）上に位置しつつ、前記噴孔入口の長軸（ＡｘＬ１）に直交するよう形成され、
   前記噴孔入口は、前記弁軸を中心とするピッチ円（Ｃｐ１）上に等間隔で配置され、
   前記ピッチ円の半径をＲｃ、前記噴孔プレートに形成された前記噴孔の数をＮ、前記長軸の長さをＬａ、前記噴孔プレートの周方向において隣り合う前記噴孔入口間の距離である噴孔間距離をＷとすると、
   前記噴孔プレートは、
   Ｗ＝２・π・Ｒｃ／Ｎ－Ｌａ≧０．６
   の関係を満たすよう形成されている燃料噴射弁。
3. 環状の弁座（２３）、前記弁座の内側に形成された穴部（２４）、前記弁座の内側および前記穴部に形成された燃料通路（３１）を有するバルブシート（２０）と、
   前記弁座に当接可能な当接部（５３）を有し、前記当接部が前記弁座から離間、または、前記当接部が前記弁座に当接することで前記燃料通路を開閉する弁部材（５０）と、
   前記バルブシートの軸である弁軸（Ａｘｂ１）方向から見たとき少なくとも一部が前記穴部の径方向外側に位置し前記燃料通路および前記穴部に連通する燃料室（３２）を前記バルブシートとの間に形成し、前記燃料室と外部とを連通する少なくとも３つの噴孔（３５）を有する噴孔プレート（４０）と、を備え、
   前記噴孔は、
   前記噴孔プレートの前記燃料室側の面（４２１）に形成された噴孔入口（３５１）が、前記噴孔の中心軸である噴孔中心軸（Ａｘｈｃ１）方向から見たとき楕円形状となるよう、かつ、
   前記噴孔入口の短軸（ＡｘＳ１）が、前記弁軸を全て含む仮想平面である第１仮想平面（ＶＰ１）上に位置しつつ、前記噴孔入口の長軸（ＡｘＬ１）に直交するよう形成され、
   前記噴孔入口は、前記弁軸を中心とするピッチ円（Ｃｐ１）上に等間隔で配置され、
   前記長軸の長さをＬａ、前記短軸の長さをＬｂ、前記弁軸から前記噴孔入口までの距離と前記穴部の半径（Ｒｈ）との差である押し付け長さをＬｘ、前記燃料室の前記弁軸方向の大きさである高さをＨ、前記噴孔入口の開口面の面積をＳ、燃料噴射弁に流入する前の燃料の圧力をＰ、燃料噴霧の微粒化に関する指標をＩｚとすると、
   前記バルブシートおよび前記噴孔プレートは、
   Ｉｚ＝（Ｌａ・Ｌｘ・Ｓ・Ｐ＾０．５）／(Ｌｂ・Ｈ)≧０．２２
   の関係を満たすよう形成され、
   前記ピッチ円の半径をＲｃ、前記噴孔プレートに形成された前記噴孔の数をＮ、前記長軸の長さをＬａ、前記噴孔プレートの周方向において隣り合う前記噴孔入口間の距離である噴孔間距離をＷとすると、
   前記噴孔プレートは、
   Ｗ＝２・π・Ｒｃ／Ｎ－Ｌａ≧０．６
   の関係を満たすよう形成されている燃料噴射弁。
4. 前記噴孔から前記弁軸方向に所定距離離れた仮想平面である第２仮想平面（ＶＰ２）において、
   複数の前記噴孔から噴射された複数の燃料噴霧（Ｆｏ１）が形成する噴霧群（Ｆｏ１０）の外縁部を通る仮想円である外縁仮想円（ＶＣｏ１）の半径の１／２の半径をもつ仮想円である１／２仮想円（ＶＣ１２）と複数の前記噴孔のうち一の噴孔の前記噴孔入口の前記短軸を前記弁軸方向に投影した直線との交点を第１点（Ｐ１）、
   複数の前記噴孔のうち前記一の噴孔に隣り合う噴孔である他の噴孔の前記噴孔入口の前記短軸を前記弁軸方向に投影した直線と前記１／２仮想円との交点を第２点（Ｐ２）、および、
   前記１／２仮想円上の前記第１点と前記第２点との中間に位置する点を第３点（Ｐ３）とすると、
   前記噴孔は、前記第３点における前記燃料噴霧の密度が、前記第１点における前記燃料噴霧の密度、および、前記第２点における前記燃料噴霧の密度よりも小さくなる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弁。
5. 前記第２仮想平面において、
   前記外縁仮想円の半径の１／４の半径をもつ仮想円である１／４仮想円（ＶＣ１４）と前記一の噴孔の前記噴孔入口の前記短軸を前記弁軸方向に投影した直線との交点を第４点（Ｐ４）、および、
   前記外縁仮想円の半径の３／４の半径をもつ仮想円である３／４仮想円（ＶＣ３４）と前記一の噴孔の前記噴孔入口の前記短軸を前記弁軸方向に投影した直線との交点を第５点（Ｐ５）とすると、
   前記噴孔は、前記第４点における前記燃料噴霧の密度、および、前記第５点における前記燃料噴霧の密度が、前記第１点における前記燃料噴霧の密度よりも小さくなるよう形成されている請求項４に記載の燃料噴射弁。
6. 前記噴孔は、前記第５点における前記燃料噴霧の密度が、前記第４点における前記燃料噴霧の密度よりも大きくなるよう形成されている請求項５に記載の燃料噴射弁。
7. 前記燃料室は、前記噴孔プレートに形成される前記噴孔の数が多い程、前記弁軸方向の大きさが小さくなるよう形成されている請求項１～６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
8. 前記燃料室は、前記噴孔プレートに形成される前記噴孔の数が多い程、内径が小さくなるよう円筒状に形成されている請求項１～７のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
9. 前記噴孔は、前記噴孔プレートに形成される前記噴孔の数が多い程、前記長軸の長さ（Ｌａ）と前記短軸の長さ（Ｌｂ）との比（Ｌａ／Ｌｂ）が大きくなるよう形成されている請求項１～８のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
10. 前記噴孔プレートは、前記噴孔プレートに形成される前記噴孔の数が多い程、板厚が小さくなるよう形成されている請求項１～９のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
11. 前記燃料室の前記弁軸方向の大きさである高さをＨ、燃料噴射弁の燃料入口と前記噴孔との間の流路である燃料流路における最小の流路幅である最小流路幅をＷｓとすると、
    前記バルブシートおよび前記噴孔プレートは、
    Ｈ≧Ｗｓ
    の関係を満たすよう形成されている請求項１～１０のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
12. 前記燃料流路に設けられ、燃料が流通可能な孔を有し、前記孔の大きさより大きな燃料中の異物を捕集可能な燃料フィルタをさらに備え、
    前記最小流路幅Ｗｓは、前記孔の大きさに相当する請求項１１に記載の燃料噴射弁。
13. 前記最小流路幅Ｗｓは、前記弁部材の可動範囲において前記弁部材が前記弁座から最も離れたときの前記弁部材と前記弁座との距離に相当する請求項１１または１２に記載の燃料噴射弁。
14. 前記燃料室の外縁を形成する壁面である燃料室壁面と前記噴孔入口との距離である壁面噴孔間距離をＤｗ（ｍｍ）とすると、
    前記バルブシートおよび前記噴孔プレートは、
    Ｄｗ≦０．２またはＤｗ≧０．３５
    の関係を満たすよう形成されている請求項１～１３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。

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