JPH08200188A - 流体噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 噴孔から噴射される燃料の流れに偏りの少な
い噴射主流が得られる燃料噴射ノズルを提供することに
ある。 【構成】 バルブボディ２６は、円筒面２６４で形成さ
れる噴孔ならびにこの噴孔の入口側に形成される円錐斜
面２６２を有する。バルブボディ２６の内部に往復動可
能に収容されるニードル２５は、その当接部２５１が円
錐斜面２６２の一部分の弁座２６３と当接および離間可
能である。バルブボディ２６の噴孔出口面に接合される
オリフィスプレート５２は、その板厚方向に貫通する孔
５４、５６を有する。この孔５４、５６は、燃料流の方
向制御をするもので、当接部２５１の下流側の燃料の主
流方向がオリフィスプレート５２の入口面に交差する位
置よりも、噴孔出口中心から径方向外側の位置にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体噴射ノズルに関す
るもので、例えば自動車用の内燃機関へ燃料を噴射して
供給する電磁式燃料噴射弁の噴射ノズル部に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関に用いられる燃料噴射
弁は、弁本体の軸方向に形成される案内孔に弁部材を往
復摺動可能に収納し、弁本体の先端部に開口する噴孔を
弁部材の上下動により開閉する。このため、弁部材は、
適正な燃料噴射量を確保するように開弁時のリフト量が
精密に制御されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような燃料噴射弁
では、弁本体に形成される案内孔の内部を弁部材が上下
に往復動するとき、この案内孔内壁と弁部材の摺動部間
のクリアランスが大きくなると、案内孔の軸線に対し弁
部材の軸線が傾きを生じることがあるため、例えば図１
３（Ａ）および図１４（Ａ）に示すように、弁部材の先
端側の噴孔から噴射される燃料の噴射角度の乱れや燃料
流れＦ₁ の「偏り」が発生することがある。このような
燃料の主流に「偏り」が生じると、吸気ポート内壁への
燃料の付着量が増大し、良好な噴霧が燃焼室内に供給さ
れ難いという問題がある。すると排ガス中に未燃ＨＣ等
が多量に発生して排気エミッション上問題にもなるし、
内燃機関の運転性も不安定なものとなる。

【０００４】また反対に、弁本体の案内孔を形成する内
壁と弁部材の摺動部との間のクリアランスを小さくしよ
うとすると、製造時に弁本体側の寸法精度と弁部材側の
寸法精度の精密な寸法管理が要求されることとなり、生
産性が低下するという問題がある。すなわち、例えば図
１２に示すように、弁本体の案内孔の内径の内径並びに
弁部材の摺動部の外径がばらつくので、部品の組付時に
は、これらの案内孔の内径と摺動部の外径とが適合する
弁本体と弁部材の組合せを選択し組み付ける。このた
め、個々の弁本体の案内孔に適合する摺動部をもつ弁部
材を選択し組付する作業は煩雑なものとなる。

【０００５】本発明の目的は、噴孔から噴射される燃料
の流れに偏りの少ない噴射主流が得られる燃料噴射ノズ
ルを提供することにある。本発明の別の目的は、弁本体
（以下、「バルブボディ」という。）の案内孔の内壁と
弁部材（以下、「ニードル」という。）の摺動部との間
のクリアランスが所定の範囲内で大小差異がある場合で
も、燃料噴射流の偏りのない燃料噴射ノズルを提供する
ことにある。

【０００６】本発明のさらに別の目的は、バルブボディ
とこれに適合するニードルとの生産効率を向上する燃料
噴射ノズルを提供することにある。本発明のさらにまた
別の目的は、燃料噴射流の偏り防止と流体噴射ノズルの
生産性向上とを両立した燃料噴射ノズルを提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の請求項１による流体噴射ノズルは、円筒孔な
らびにこの円筒孔の入口側に形成される円錐斜面を有す
るバルブボディと、前記円錐斜面の一部に当接可能な当
接部を有し、前記円錐斜面の一部と当接および離間可能
なニードルと、前記バルブボディの円筒孔出口面に取付
けられ、前記円筒孔に連通し板厚方向に貫通するオリフ
ィスを有するオリフィスプレートとを備え、前記オリフ
ィスは、前記当接部の下流側の流体の主流方向がオリフ
ィスプレートの入口面に交差する位置よりも、円筒孔出
口中心から径方向外側の位置にあることを特徴とする構
成を採用する。

【０００８】請求項２による流体噴射ノズルは、前記オ
リフィスは、前記円筒孔の中心軸線を含む平面におい
て、［（前記円錐斜面と前記円筒孔を形成する円筒面と
の境界点）と（この境界点からニードル先端面への最近
接距離になる線と前記ニードル先端面との交点）とを結
んだ線の中点］と［前記当接部］とを結ぶ直線ｍが、オ
リフィスプレートの入口面と交差する交点よりも径方向
外側にオリフィスの入口面の中心が位置することを特徴
とする。

【０００９】請求項３による流体噴射ノズルは、前記オ
リフィスプレートの入口面において、オリフィス外接円
直径Ｄ₁ 、バルブボディの円筒孔の内径Ｄ₂ とすると、
Ｄ₁ ≦Ｄ₂ の関係に設定することを特徴とする。請求
項４による流体噴射ノズルは、前記バルブボディの円筒
孔の内径Ｄ₂ は、オリフィスの総有効開口面積Ｓ₁ と円
筒孔の有効開口面積Ｓ₂ との関係において、 ３Ｓ₁ ≦
Ｓ₂ となるように設定することを特徴とする。

【００１０】請求項５記載の流体噴射ノズルは、前記ニ
ードルの先端形状は、球面または球面に近い曲面である
ことを特徴とする。請求項６記載の流体噴射ノズルは、
前記ニードル先端から前記オリフィスプレート入口面ま
での高さｈは、 ０．１≦ｈ≦０．５（ｍｍ） に設定
したことを特徴とする。

【００１１】請求項７記載の流体噴射ノズルは、前記ニ
ードルの当接部の位置に相当するシート直径φは、 φ
≦４（ｍｍ） に設定したことを特徴とする。

【００１２】

【作用および発明の効果】第１の発明によると、シート
部下流側の流体の主流噴霧がオリフィスプレートの入口
面と交差する位置よりも円筒孔出口中心から径方向外側
の位置に、オリフィスを設定することにより、ニードル
が偏心した場合でも主流が直接的に孔を通り抜けること
のないようにして燃料の方向制御を高めることができ
る。

【００１３】第２の発明によると、簡単な構成で燃料の
方向制御精度を高めることができる。第３の発明による
と、円筒面の影響を受けることなく乱れのない流れをつ
くることができる。第４の発明によると、オリフィスの
絞り効果を確実にして各孔の圧力分布を均一化し、燃料
噴射方向制御を確実に行ない、燃料流の偏りの影響を抑
えることができる。

【００１４】第５の発明によると、ニードル先端の曲面
に沿わせて中心軸付近に主流を向かせ、より確実に噴流
の偏りを防ぐことができる。第６の発明によると燃料沸
騰時の噴射量増加を適正な値に抑えることができる。第
７の発明によると、ニードルと弁座との間の異物の噛み
込みを抑えることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例）本発明をガソリン機関の燃料供給装置の
燃料噴射弁に適用した一実施例を図１〜図４に示す。

【００１６】まず、流体噴射ノズルとしての燃料噴射弁
を図２に基づいて説明する。図２に示すように、流体噴
射ノズルとしての燃料噴射弁１０の樹脂製のハウジング
モールド１１の内部に、固定鉄心２１とスプール９１と
電磁コイル３２とコイルモールド３１と磁路としての金
属プレート９３、９４とが一体成形されている。固定鉄
心２１は強磁性材料からなり、コイルモールド３１の上
方から突出するようにハウジングモールド１１内に設け
られている。固定鉄心２１の内壁にはアジャスティング
パイプ２９が固定されている。

【００１７】樹脂製のスプール９１の外周に電磁コイル
３２が巻かれ、その後にスプール９１と電磁コイル３２
との外周にコイルモールド３１が樹脂成形され、コイル
モールド３１により電磁コイル３２が包囲されている。
コイルモールド３１は、電磁コイル３２を保護する円筒
状の筒状部３１ａと、電磁コイル３２から電気的に導出
されるリード線を保護するとともに、後述するターミナ
ル３４を保持するために筒状部３１ａから上方に突き出
す突出部３１ｂとからなる。そして、コイルモールド３
１により一体化された状態で固定鉄心２１の外周にスプ
ール９１と電磁コイル３２とが装着される。

【００１８】２枚の金属プレート９３と９４は上方の一
端が固定鉄心２１の外周に接し、下方の他端が磁性パイ
プ２３の外周に接するように設けられ、電磁コイル３２
への通電時の磁束を通す磁路を形成する部材であり、両
側から筒状部３１ａを挟持するように筒状部３１ａの外
周に被覆されている。この２枚の金属プレート９３と９
４により電磁コイル３２が保護されている。

【００１９】ハウジングモールド１１の上方にはハウジ
ングモールド１１の外壁から突出するようにコネクタ部
１１ａが設けられている。そして、電磁コイル３２に電
気的に接続されるターミナル３４がコネクタ部１１ａお
よびコイルモールド３１に埋設される。また、ターミナ
ル３４は図示しない電子制御装置にワイヤーハーネスを
介して接続されている。

【００２０】圧縮コイルスプリング２８の一端は、可動
鉄心２２に溶接固定されるニードル２５の上端面に当接
し、圧縮コイルスプリング２８の他端は、アジャスティ
ングパイプ２９の底部に当接している。圧縮コイルスプ
リング２８は、可動鉄心２２とニードル２５とを図２の
下方へ付勢し、ニードル２５のシート部をバルブボディ
２６の弁座２６３に着座させる。図示しない電子制御装
置によってターミナル３４からリード線を介して電磁コ
イル３２に励磁電流が流れると、ニードル２５および可
動鉄心２２が圧縮コイルスプリング２８の付勢力に抗し
て固定鉄心２１の方向へ吸引される。

【００２１】非磁性パイプ２４は、固定鉄心２１の下部
に接続されている。そして、固定鉄心２１の下部に、固
定鉄心２１の下端から一部突出するように一方の端部２
４ａが接続されている。さらに、非磁性パイプ２４の他
方の端部２４ｂの下端には、磁性材料からなり段付きパ
イプ状に形成された磁性パイプ２３の小径部２３ｂが接
続されている。なお、非磁性パイプ２４の他方の端部２
４ｂは可動鉄心２２の案内部をなしている。

【００２２】次に、非磁性パイプ２４および磁性パイプ
２３の内部空間には、磁性材料からなり筒状に形成され
る可動鉄心２２が設けられている。この可動鉄心２２の
外径は非磁性パイプ２４の他方の端部２４ｂの内径より
僅かに小さく設定され、可動鉄心２２は非磁性パイプ２
４に摺動可能に支持されている。また、可動鉄心２２の
上端面は、固定鉄心２１の下端面と所定の隙間を介して
対向するように設けられている。

【００２３】ニードル２５の上部には接合部４３が形成
されている。そして、接合部４３と可動鉄心２２とがレ
ーザ溶接され、ニードル２５と可動鉄心２２とが一体に
連結される。接合部４３の外周には燃料通路としての二
面取りが設けられている。固定鉄心２１の上方には、燃
料タンクから燃料ポンプ等によって圧送され、燃料噴射
弁１０内に流入する燃料中のゴミ等の異物を除去するフ
ィルタ３３が設けられている。

【００２４】固定鉄心２１内にフィルタ３３を通して流
入した燃料は、案内管２９からニードル２５の接合部４
３に形成された二面取り部との隙間、さらには、バルブ
ボディ２６の円筒面２６１とニードル２５の摺動部４１
に形成された四面取り部との隙間を通過し、ニードル２
５の先端のシート部（当接部）２５１と弁座２６３とよ
りなる弁部に到り、この弁部から噴孔を形成する円筒面
２６４に到る。

【００２５】次に、燃料噴射弁１０の吐出部５０の構成
について図１に基づいて説明する。磁性パイプ２３の大
径部２３ａの内部には、中空円盤状のスペーサ２７を介
してバルブボディ２６が挿入されレーザ溶接されてい
る。スペーサ２７の厚さは、図２に示す固定鉄心２１と
可動鉄心２２との間のエアギャップを所定値に保持する
ように調節される。バルブボディ２６の内壁には、ニー
ドル２５の摺動部４１が摺動する円筒面２６１と、ニー
ドル２５の円錐状のシート部２５１が着座する弁座２６
３とが形成されている。さらに、バルブボディ２６の底
部中央には噴孔２６４が形成されている。

【００２６】ニードル２５には、磁性パイプ２３の大径
部２３ａの内壁に収容されるスペーサ２７の下端面から
所定の隙間を介して対向するようにフランジ３６が形成
されている。このフランジ３６は、ニードル２５の全長
のうちニードル２５の先端に形成されるシート部４２側
に形成され、フランジ３６の下方にはバルブボディ２６
に形成される円筒面２６ａに摺動可能となる摺動部４１
が形成されている。

【００２７】そして、バルブボディ２６の噴孔２６４の
出口に流れ制御機構５１が設けられている。この流れ制
御機構５１は、図１および図３に示すように、ニードル
２５、バルブボディ２６およびオリフィスプレート５２
の形状、位置およびこれらの組合せ等より構成されてい
る。

【００２８】以下、これらの特徴をそれぞれ順次説明す
る。 (1) ニードル２５ ニードル２５は、図３に示すように、その先端部に中実
円筒面２５０、斜面２５２、斜面２５３、斜面２５４お
よび球面２５５が形成されている。これらの各面２５
０、２５２、２５３、２５４、２５５は順次境界線が円
状になるように形成されており、中実円筒面２５０と斜
面２５２との境界の円環状線が当接部（シート部）２５
１となる。図３は閉弁状態を示しており、この閉弁状態
で当接部２５１と弁座２６３とが接点となり、この接点
の集合体が円環状線となっている。

【００２９】(2) バルブボディ２６ バルブボディ２６は、図１に示す円筒面２６１、円錐斜
面２６２および円筒孔を形成する円筒面２６４からな
り、これらの各面２６１、２６２、２６４の境界線は円
状となっている。 (3) オリフィスプレート５２ 流れ制御機構５１の一部を構成するオリフィスプレート
５２は、例えばステンレス製で、図１および図３に示す
ように、バルブボディ２６の先端に溶接例えば全周溶接
により接合される。このオリフィスプレート５２には、
図１（Ｂ）および図４に示すように４個のオリフィス５
４、５５、５６、５７が板厚方向に貫通して形成されて
いる。

【００３０】次に本発明の流れ制御部の特徴を図３に基
づいて順次説明する。 オリフィス（孔）の傾斜角 図４に示すように、オリフィス５４、５５、５６、５７
（以下、「孔５４、５５、５６、５７」という。）は、
この場合４個設けられているが、それぞれの孔５４、５
５、５６、５７は、円筒形の直状に形成されており、そ
の円筒中心軸線は、図９に示すように、板厚方向線より
も傾斜角αだけ傾斜している。図９は図４の断面IX−IX
を示す。

【００３１】この例では二方向噴霧の例である。例えば
図１０に示すように、孔５４と孔５５とからは一方の吸
気弁１０２の傘部に向けて燃料流Ｆ₁ が噴射され、孔５
７と孔５６とからは他方の吸気弁１０１の傘部に向けて
燃料流Ｆ₂ が噴射される。この孔５４、５５、５６、５
７の傾斜角αは、１０≦α≦４０（°）の範囲が望まし
く、エンジンの仕様に合わせて適宜αの値を設定する。

【００３２】 オリフィス（孔）の位置 図３に示すように、孔５４の入口面の中心５４２は、弁
座２６３から下流の燃料主流の流れ方向と孔５４の入口
面との交点１０１よりも、中心点１０２を中心とする円
の外側に位置している。具体的には、斜面２６２と円筒
面２６４との交点１０４からニードル２５への最短距離
をとる球面２５５との交点１０５とすると、点１０４と
点１０５を結ぶ線の中点１０６とそれに対応する弁座２
６３（当接部２５１）の接点とを結ぶ直線ｍがオリフィ
スプレート５２の入口面と交差する点１０１よりも径方
向外側位置に孔５４の入口面中心点５４２が位置してい
る。これは、開弁時、ニードル２５とバルブボディ２６
との間の隙間を流れる主流の方向がほぼこの直線ｍ方向
となることから、この主流の方向となる直線ｍとオリフ
ィスプレート５２の入口面との交点１０１よりも径方向
外側に孔５４の入口面中心点５４２が来るように孔５４
を形成することにより、主流が直接的に孔５４を通り抜
けることのないようにして、ニードル２５が偏心した場
合でも燃料の方向制御精度を高めることができる。他の
孔５５、５６、５７に位置についても前記孔５４の位置
と同様である。従って孔５４、５５、５６、５７の入口
から孔５４、５５、５６、５７の出口を通る燃料は、こ
の孔５４、５５、５６、５７の傾斜する傾斜角αに沿っ
て精度良く形成されて噴射される。

【００３３】 オリフィス（孔）の外接円直径 図４に示すように、孔５４、５５、５６、５７の入口の
外接円直径Ｄ₁ は、噴孔を形成する円筒面２６４のバル
ブボディ口径Ｄ₂ （噴孔の直径）との関係において、 Ｄ₁ ≦Ｄ₂ に設定されている。

【００３４】オリフィス孔が円筒孔の円筒面２６４に近
接していると、円筒面の影響を受け噴射が乱れたり、噴
射量が不安定となる。そこで上記範囲に設定することに
よりこれを抑制し、精度良く燃料が噴射される。 バルブボディの噴孔の開口面積 バルブボディ２６の噴孔の有効開口面積（円筒面２６４
の開口面積）Ｓ₂ （Ｓ＝πＤ₂ ²／４）、孔５４、５５、
５６、５７の横断面有効開口面積の総和Ｓ₁ とすると、
３Ｓ₁ ≦Ｓ₂ となるように設定する。

【００３５】これは、孔５４、５５、５６、５７の横断
面有効開口面積の総和Ｓ₁ よりも十分に大きなボディ開
口面積Ｓ₂ とすることで、孔５４、５５、５６、５７の
絞り効果を確実にしてニードルが偏心した場合でも、各
孔での圧力分布が均一となる。孔５４、５５、５６、５
７による燃料噴射方向制御が確実に行われ、燃料流の
「偏り」の影響を抑えることができる。

【００３６】 ニードル２５の先端形状 ニードル２５の先端形状は、図３に示すように、球面２
５５に形成している。本発明としてはこの球面２５５の
形状を厳密に追求することなしに、球面に近似する曲面
形状にすることも可能である。このような球面に近い曲
面にすることにより、ニードル２５とバルブボディ２６
とが離間している場合、弁座２６３の近傍から図３にお
いて左下方向に流れる燃料が斜面２５３および斜面２５
４と円錐面２６２との間の隙間を通り、さらに球面２５
５と円錐斜面２６２との間に来たとき、燃料の流れを球
面２５５の方向に沿わせることによって主流の向きが変
えられ、オリフィスプレート５２の中心軸付近に主流が
衝突する。これによってニードル２５が偏心した場合で
も主流がオリフィスに開くことを防止できる。したがっ
て、より確実に孔５４、５５、５６、５７を通って噴射
される燃料噴流に偏りが生じるのを防ぐことができる。
このため、燃料噴霧形状の方向制御がより精密に行える
という効果がある。

【００３７】 ニードル先端からオリフィス入口面ま
での距離ｈ ニードル先端としての球面２５５からオリフィスプレー
ト５２の入口面までの距離（高さｈ）は、 ０．１≦ｈ
≦０．５（ｍｍ） に設定する。高さｈが０．１＞ｈと
すると、製造加工が難しくなる。また、ニードル２５と
バルブボディ２６との間の隙間を通る燃料の流れが孔５
４、５５、５６、５７に直接向かってしまい、ニードル
偏心時の噴霧のアンバランスの影響を抑えるのが難しく
なる。ニードル偏心時の燃料流れの偏りの影響を少なく
するために０．１≦ｈとする。

【００３８】反対に、０．５＜ｈとすると、閉弁時高温
となるとシート部２５１からオリフィス５４〜５７まで
の空間内の燃料が沸騰し、体積が膨張し大半の燃料がオ
リフィスから流出してしまう。すると次の燃料噴射開始
時は、シート部のみで調量されることになるので噴射量
が増加してしまう。この現象はこの空間の体積、すなわ
ちｈが大きい程顕著となる。そこで上記範囲にｈを設定
することにより、ニードル２５偏心時の噴射アンバラン
スを防ぎかつ高温時の噴射量増加を抑制することができ
る。

【００３９】 ニードル２５のシート径 ニードル２５が弁座２６３と当接する当接部（シート
部）２５１の直径をφとすると、 φ≦４（ｍｍ） と
する。シート部の通過流量を同一とするためには、ニー
ドル２５のリフト量を小さくしなくてはならない。この
リフト量が余り小さいとこの部分で異物のかみ込みを生
じるばかりでなく、ニードル偏心時の燃料流れの偏心の
影響が顕著となる。そこで上記範囲にシート径を設定す
ることにより、異物のかみ込みを抑え、かつニードル２
５偏心時の噴霧アンバランスを抑制することができる。

【００４０】上記第１の実施例は、図１０に示すような
二方向噴射方式のものについて本発明を適用した例であ
る。この二方向噴射方式の例を図１０について簡単に説
明する。図１０に示すように、エンジン６０の燃焼室６
１に開口する吸気ポート６２、６３に吸気弁１０１、１
０２が開閉可能に取付けられている。吸気ポート６２と
吸気ポート６３との間には両ポートを区画する壁体６４
が形成されている。流れ制御機構５１を備えた燃料噴射
弁１０は、燃料を吸気弁１０１、１０２の傘部に向けて
噴射する方向になるように取付けられている。

【００４１】次に、一方向噴射方式の噴射弁に適用した
オリフィスプレートの他の実施例を図５、図６、図７お
よび図８に示す。図１１に示すように、一方向噴射方式
の噴射弁の場合、噴射弁から噴射される燃料流Ｆ₂ は、
吸気ポート６２１の一個の吸気弁１０１の弁傘部に向け
て燃料流の噴射角θで噴射される。 （第２実施例）一方向噴射方式に適用した第２実施例
は、図５に示すように、オリフィスプレート５２に形成
する孔１５４、１５５、１５６、１５７がこれらの孔を
通る燃料の流れが矢印１５４１、１５５１、１５６１、
１５７１方向のベクトルをもつようにオリフィスプレー
ト板厚方向に傾斜して形成されている。こうすることに
より、孔１５４、１５５、１５６、１５７から噴射され
て互いに衝突した燃料の流れは、吸気弁の弁傘方向に精
密に制御される。

【００４２】（第３実施例）一方向噴射方式に適用した
第３実施例は、図６に示すように、孔２５４、２５５、
２５６、２５７の傾斜方向が板厚方向から矢印２５４
１、２５５１、２５６１、２５７１方向に傾斜してい
る。これにより、４個の孔２５４、２５５、２５６、２
５７から噴流する燃料が一点で衝突し、衝突後に１個の
吸気弁の弁傘部に向けて精密に方向制御される。従っ
て、良好な噴射方向制御が保たれた燃料噴射が得られ
る。

【００４３】（第４実施例）図７に示す第４実施例は、
オリフィスプレートに形成する孔を２個にした例であ
る。オリフィスプレート５２に形成される孔３５４、３
５５は、板厚方向からそれぞれ矢印３５４１、３５５１
方向に傾斜して貫通されている。孔３５４、３５５の中
心線は、板厚方向に対し傾斜角αをもつ。これにより、
燃料噴射方向の方向制御がより精密に行える。また孔３
５４、３５５方向はそれぞれ内向きに矢印３５４１、３
５５１となるように孔３５４、３５５を傾斜したが、そ
れぞれ出口側に外向きに互いに背く方向に傾斜するよう
に形成しても良い。

【００４４】（第５実施例）図８に示す第５実施例は、
オリフィスプレート５２に形成する孔の数を６個にした
例である。６個の孔４５４、４５５、４５６、４５７、
４５８、４５９は同心円上にある。このような６個の孔
の場合にも本発明を適用することができる。本発明で
は、オリフィスプレートに形成する孔の個数は限られ
ず、孔の傾斜方向を定めることにより、一位方向噴射方
式または二方向噴射方式にすることができる。なお、図
１３（Ａ）（Ｂ）は、二方向噴射方式の場合の燃料の流
れＦ₁ の偏り（Ａ）と、その偏りを矯正した燃料流Ｆ₂
の模式図（Ｂ）を示している。図１４（Ａ）（Ｂ）は一
方向噴射方式の場合の燃料流れＦ₁ の偏り（Ａ）と、と
その偏りを矯正した燃料流Ｆ₂ の模式図（Ｂ）を示して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による燃料噴射弁の噴射ノ
ズル部を示すもので、（Ａ）はその拡大断面図、（Ｂ）
はそのＩＶ方向矢視図である。

【図２】本発明を適用した燃料噴射弁の縦断面図であ
る。

【図３】図１に示すIII 部分の拡大図である。

【図４】第１実施例のオリフィスプレートの孔部分を示
す入口面図である。

【図５】第２実施例のオリフィスプレートの孔部分を示
す入口面図である。

【図６】第３実施例のオリフィスプレートの孔部分を示
す入口面図である。

【図７】第４実施例のオリフィスプレートの孔部分を示
す入口面図である。

【図８】第５実施例のオリフィスプレートの孔部分を示
す入口面図である。

【図９】第１実施例のオリフィスプレートの孔と噴孔の
部分を示す説明図である。

【図１０】二方向噴射方式の燃料噴霧状態を示す説明図
である。

【図１１】一方向噴射方式の燃料噴霧状態を示す説明図
である。

【図１２】（Ａ）はバルブボディの案内孔内径分布を示
す説明図、ニードルの摺動部外径の分布を示す説明図で
ある。

【図１３】（Ａ）は二方向噴射方式の噴射流の偏りを示
す模式図、（Ｂ）はその矯正状態を示す模式図である。

【図１４】（Ａ）は一方向噴射方式の噴射流の偏りを示
す模式図、（Ｂ）はその矯正状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１０ 燃料噴射弁 ２５ ニードル ２６ バルブボディ ４１ 摺動部 ５１ 流れ制御機構 ５２ オリフィスプレート ５４、５５、５６、５７ 孔 １１０ 外接円 ２５０ 円筒部 ２５１ 当接部 ２５２ 斜面 ２５３ 斜面 ２５４ 斜面 ２５５ 球面 ２６１ 円筒面（案内孔） ２６２ 円錐面 ２６３ 弁座 ２６４ 円筒面（噴孔） θ 噴射角 α オリフィス（孔）の傾斜角

フロントページの続き (72)発明者 太田 信男 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 木内 英雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 大久保 謙二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 杉本 知士郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒孔ならびにこの円筒孔の入口側に形
   成される円錐斜面を有するバルブボディと、 前記円錐斜面の一部に当接可能な当接部を有し、前記円
   錐斜面の一部と当接および離間可能なニードルと、 前記バルブボディの円筒孔出口面に取付けられ、前記円
   筒孔に連通し板厚方向に貫通するオリフィスを有するオ
   リフィスプレートとを備え、 前記オリフィスは、前記当接部の下流側の流体の主流方
   向がオリフィスプレートの入口面に交差する位置より
   も、円筒孔出口中心から径方向外側の位置にあることを
   特徴とする流体噴射ノズル。
2. 【請求項２】 前記オリフィスは、前記円筒孔の中心軸
   線を含む平面において、［（前記円錐斜面と前記円筒孔
   を形成する円筒面との境界点）と（この境界点からニー
   ドル先端面への最近接距離になる線と前記ニードル先端
   面との交点）とを結んだ線の中点］と［前記当接部］と
   を結ぶ直線ｍが、オリフィスプレートの入口面と交差す
   る交点よりも径方向外側にオリフィスの入口面の中心が
   位置することを特徴とする請求項１記載の流体噴射ノズ
   ル。
3. 【請求項３】 前記オリフィスプレートの入口面におい
   て、オリフィス外接円直径Ｄ₁ 、バルブボディの円筒孔
   の内径Ｄ₂ とすると、 Ｄ₁ ≦Ｄ₂ の関係に設定する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の流体噴射ノズ
   ル。
4. 【請求項４】 バルブボディの円筒孔の内径Ｄ₂ は、オ
   リフィスの総有効開口面積Ｓ₁ と円筒孔の有効開口面積
   Ｓ₂ との関係において、 ３Ｓ₁ ≦Ｓ₂ となるように
   設定することを特徴とする請求項１、２または３記載の
   流体噴射ノズル。
5. 【請求項５】 前記ニードルの先端形状は、球面または
   球面に近い曲面であることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれか一項記載の流体噴射ノズル。
6. 【請求項６】 前記ニードル先端から前記オリフィスプ
   レート入口面までの高さｈは、 ０．１≦ｈ≦０．５
   （ｍｍ） に設定したことを特徴とする請求項１〜５の
   いずれか一項記載の流体噴射ノズル。
7. 【請求項７】 前記ニードルの当接部の位置に相当する
   シート直径φは、 φ≦４（ｍｍ） に設定したことを特徴とする請求項１
   〜６のいずれか一項記載の流体噴射ノズル。