JPH08232812A - Fluid injection nozzle - Google Patents

Fluid injection nozzle

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JPH08232812A
JPH08232812A JP7033718A JP3371895A JPH08232812A JP H08232812 A JPH08232812 A JP H08232812A JP 7033718 A JP7033718 A JP 7033718A JP 3371895 A JP3371895 A JP 3371895A JP H08232812 A JPH08232812 A JP H08232812A
Authority
JP
Japan
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orifice
outlet
fuel
hole
inlet
Prior art date
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Pending
Application number
JP7033718A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taishin Tani
谷  泰臣
Ryoichi Tada
亮一 多田
Nobuo Ota
信男 太田
Masanori Miyagawa
正則 宮川
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP7033718A priority Critical patent/JPH08232812A/en
Publication of JPH08232812A publication Critical patent/JPH08232812A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To prevent reduction of a fluid flow amount at the time of a high temperature environment or a negative pressure environment. CONSTITUTION: A needle which is housed being capable of reciprocating motion in a needle body, abuts and be separated on/from a part of a valve seat of a circular cone shaped swash surface. An orifice plate 61 which is brought in contact with the injection hole outlet surface of the needle body is provided with an orifice 56 which is penetrated in a plate thickness direction. The orifice 56 consists of a large diameter cylindrical surface 141 and a small diameter cylindrical surface 142. Since an enlarged opening part having a large space capacity is constituted on an outlet side from the inlet side of the orifice 56, fuel evaporation (fuel vapor) which is generated around flow of fuel which flows from the inlet side of the orifice plate 61 to the orifice is relieved to a large capacity space which is opened on the outlet side so as to prevent reduction of a fuel flow amount by the fuel vapor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid injection nozzle, and more particularly, to an injection nozzle portion of an electromagnetic fuel injection valve for injecting and supplying fuel to an internal combustion engine for automobiles.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Generally, a fuel injection valve used in an internal combustion engine has a valve member which is reciprocally slidably housed in a guide hole formed in an axial direction of a valve body and which is opened at a tip portion of the valve body. Is opened and closed by the vertical movement of the valve member. Therefore, the valve member is
The lift amount at the time of valve opening is precisely controlled so as to secure an appropriate fuel injection amount.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなオ
リフィスプレートをもつ従来の燃料噴射ノズル部構造に
よると、燃料噴射ノズルが内燃機関の高温環境あるいは
負圧環境にさらされた場合、オリフィス入口部から発生
した燃料蒸気によってオリフィスを通過する液体燃料の
流路が絞られ、噴射流量が低下して、内燃機関の運転性
能に重大な影響を与える可能性があった。
However, according to the conventional fuel injection nozzle structure having such an orifice plate, when the fuel injection nozzle is exposed to the high temperature environment or the negative pressure environment of the internal combustion engine, the orifice inlet section is provided. There is a possibility that the flow path of the liquid fuel passing through the orifice is narrowed by the fuel vapor generated from the fuel cell, the injection flow rate is reduced, and the operating performance of the internal combustion engine is seriously affected.

【0004】このオリフィスに発生する燃料蒸気による
燃料流量が絞られる現象を模式図によって説明すると、
図8に示すように、オリフィスプレート61の入口面6
2と出口面63とを貫通するオリフィス64の入口空間
部に剥離空間部65が形成され、この剥離空間部65中
に燃料蒸気が発生し、この燃料蒸気により出口面63側
の燃料液体流が絞られ、燃料流量が所望の流量よりも低
下することがある。このような現象は高温環境時あるい
は負圧環境時において著しく発生する。
A phenomenon in which the flow rate of fuel due to the fuel vapor generated in the orifice is restricted will be described with reference to a schematic diagram.
As shown in FIG. 8, the inlet surface 6 of the orifice plate 61
2 and the outlet surface 63, a separation space portion 65 is formed in the inlet space portion of the orifice 64, and fuel vapor is generated in the separation space portion 65. The fuel vapor causes the fuel liquid flow on the outlet surface 63 side. It may be throttled and the fuel flow rate may drop below the desired flow rate. Such a phenomenon remarkably occurs in a high temperature environment or a negative pressure environment.

【0005】本発明の目的は、高温環境時あるいは負圧
環境時の流体流量の低下を防止する流体噴射ノズルを提
供することにある。本発明の別の目的は、流体の方向制
御を損なわない範囲で調量機能を優先し、噴射流量低下
を防止するようにした流体噴射ノズルを提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a fluid injection nozzle which prevents a decrease in the fluid flow rate in a high temperature environment or a negative pressure environment. Another object of the present invention is to provide a fluid ejection nozzle in which the metering function is prioritized within a range that does not impair the control of the direction of the fluid and a reduction in the ejection flow rate is prevented.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項1記載の燃料噴射ノズルは、弁部と弁部出口側
に形成される噴孔とを有する噴射弁本体を備えた流体噴
射ノズルであって、前記噴孔の出口に前記噴孔に連通す
るオリフィスを有するオリフィスプレートを設け、前記
オリフィスの入口側は前記噴孔に連通するとともに、前
記オリフィスの入口有効開口面積よりも出口有効開口面
積が大に設定されていることを特徴とする構成を採用す
る。
In order to achieve the above object, a fuel injection nozzle according to a first aspect of the present invention is a fluid injection provided with an injection valve body having a valve portion and an injection hole formed on the outlet side of the valve portion. A nozzle, wherein an orifice plate having an orifice communicating with the nozzle hole is provided at the outlet of the nozzle hole, the inlet side of the orifice communicates with the nozzle hole, and the outlet is more effective than the effective inlet opening area of the orifice. A configuration is adopted in which the opening area is set to be large.

【0007】請求項2記載の燃料噴射ノズルは、噴射弁
本体の噴孔出口にオリフィスを有するオリフィスプレー
トを設けた流体噴射ノズルであって、前記オリフィスの
入口開口径d1 、出口開口径d2 とすると、d1 <d2
に設定されることを特徴とする構成を採用する。請求項
3記載の燃料噴射ノズルは、請求項2の記載において、
前記オリフィスの入口開口径d1 と出口開口径d2 は、
1<d2 /d1 <1.1 の範囲に設定されていること
を特徴とする。
A fuel injection nozzle according to a second aspect of the present invention is a fluid injection nozzle in which an orifice plate having an orifice is provided at the injection hole outlet of the injection valve body, and the inlet opening diameter d 1 and the outlet opening diameter d 2 of the orifice are provided. Then, d 1 <d 2
A configuration characterized by being set to is adopted. The fuel injection nozzle according to claim 3 is the fuel injection nozzle according to claim 2,
The inlet opening diameter d 1 and the outlet opening diameter d 2 of the orifice are
It is characterized in that it is set in a range of 1 <d 2 / d 1 <1.1.

【0008】請求項4記載の燃料噴射ノズルは、請求項
2の記載において、前記オリフィスの開口断面は入口面
から出口面にかけて段状に変化していることを特徴とす
る。請求項5記載の燃料噴射ノズルは、請求項2の記載
において、前記オリフィスの開口断面は、入口面から出
口面に連続的に平滑に変化していることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the fuel injection nozzle of the second aspect, the opening cross section of the orifice is changed stepwise from the inlet face to the outlet face. According to a fifth aspect of the fuel injection nozzle of the second aspect, the opening cross section of the orifice is continuously and smoothly changed from the inlet surface to the outlet surface.

【0009】請求項6記載の燃料噴射ノズルは、請求項
2の記載において、前記オリフィスは、有効開口形状が
円であって、入口側が直状孔で出口側が拡開孔であるこ
とを特徴とする。請求項7記載の燃料噴射ノズルは、請
求項2の記載において、前記オリフィスは、有効開口形
状が円であって、入口側が小径直状孔で出口側が大径直
状孔であることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the fuel injection nozzle of the second aspect, the effective opening shape of the orifice is a circle, the inlet side is a straight hole, and the outlet side is a widening hole. To do. A fuel injection nozzle according to a seventh aspect is the fuel injection nozzle according to the second aspect, wherein the orifice has a circular effective opening shape, the inlet side is a small diameter straight hole, and the outlet side is a large diameter straight hole. .

【0010】請求項8記載の燃料噴射ノズルは、噴孔な
らびにこの噴孔の入口側に形成される円錐斜面を有する
ニードルボディと、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、前記ニードルボディの噴孔出口部に板状
に取付けられ、前記噴孔に連通するとともに板厚方向に
貫通するオリフィスを有し、このオリフィスの入口有効
開口面積よりも出口有効開口面積が大に設定されている
オリフィスプレートとを備えたことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a fuel injection nozzle having an injection hole, a needle body having a conical slope surface formed on the inlet side of the injection hole, and an abutting portion capable of contacting a part of the conical slope surface. A needle that can come into contact with and separate from a part of the conical slope, and an orifice that is plate-shaped attached to the nozzle hole outlet portion of the needle body and that communicates with the nozzle hole and penetrates in the plate thickness direction. And an orifice plate having an outlet effective opening area larger than the inlet effective opening area of the orifice.

【0011】[0011]

【作用および発明の効果】本発明の流体噴射ノズルによ
ると、オリフィスプレートを板厚方向に貫通するオリフ
ィスの入口側よりも出口側に空間容積の大きな拡開部を
構成したため、オリフィスプレートの入口側からオリフ
ィスに流入した燃料の周りに発生した燃料蒸気(燃料ベ
ーパ)が出口側の拡開された大容積空間に逃げてこの燃
料ベーパによる燃料流量の低下を防止するという効果が
ある。
According to the fluid jet nozzle of the present invention, since the expanded portion having a large space volume is formed on the outlet side rather than the inlet side of the orifice penetrating the orifice plate in the plate thickness direction, the inlet side of the orifice plate is formed. There is an effect that the fuel vapor (fuel vapor) generated around the fuel flowing into the orifice from the base gas escapes to the large volume space on the outlet side, which is expanded, and prevents the fuel vapor from reducing the fuel flow rate.

【0012】[0012]

【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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 to 4 show an embodiment in which the present invention is applied to a fuel injection valve of a fuel supply system for a gasoline engine.

【0013】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
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11内に設けられている。固定
鉄心21の内壁には案内管29が固定されている。
First, a fuel injection valve as a fluid injection nozzle will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, a fixed iron core 21, a spool 91, an electromagnetic coil 32, a coil mold 31, and metal plates 93, 94 as magnetic paths are provided inside a resin housing 11 of a fuel injection valve 10 as a fluid injection nozzle. And are integrally molded. The fixed iron core 21 is made of a ferromagnetic material and is provided inside the housing 11 so as to project from above the coil mold 31. A guide tube 29 is fixed to the inner wall of the fixed iron core 21.

【0014】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。
The electromagnetic coil 32 is wound around the outer periphery of the resin spool 91, and then the spool 91 and the electromagnetic coil 32 are wound.
A coil mold 31 is resin-molded on the outer periphery of the coil mold 31 and the electromagnetic coil 32 is surrounded by the coil mold 31.
The coil mold 31 protects a cylindrical tubular portion 31a that protects the electromagnetic coil 32 and a lead wire that is electrically derived from the electromagnetic coil 32, and also retains a terminal 34, which will be described later. And a protruding portion 31b protruding upward from. And the coil mold 3
The spool 91 and the electromagnetic coil 32 are mounted on the outer periphery of the fixed iron core 21 in a state of being integrated by 1.

【0015】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。
The two metal plates 93 and 94 are provided such that one upper end thereof contacts the outer circumference of the fixed iron core 21 and the other lower end thereof contacts the outer circumference of the magnetic pipe 23.
It is a member that forms a magnetic path that allows the magnetic flux to pass when electricity is applied to it, and is covered on the outer periphery of the tubular portion 31a so as to sandwich the tubular portion 31a from both sides. These two metal plates 93 and 9
4, the electromagnetic coil 32 is protected.

【0016】ハウジング11の上方にはハウジング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。
The housing 11 is located above the housing 11.
The connector portion 11a is provided so as to project from the outer wall of the connector. Then, the terminal 34 electrically connected to the electromagnetic coil 32 is embedded in the connector portion 11 a and the coil mold 31. The terminal 34 is connected to an electronic control unit (not shown) via a wire harness.

【0017】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、案内管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1の下方へ付勢し、ニ
ードル25のシート部42をニードルボディ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。
One end of the compression coil spring 28 is in contact with the upper end surface of the needle 25 fixed to the movable iron core 22 by welding, and the other end of the compression coil spring 28 is in contact with the bottom portion of the guide tube 29. The compression coil spring 28 urges the movable iron core 22 and the needle 25 downward in FIG. 1, so that the seat portion 42 of the needle 25 is seated on the valve seat 263 of the needle body 26. When an exciting current flows from the terminal 34 through the lead wire to the electromagnetic coil 32 by an electronic control unit (not shown), the needle 25 and the movable iron core 22
Is attracted toward the fixed iron core 21 against the biasing force of the compression coil spring 28.

【0018】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。
The non-magnetic pipe 24 is connected to the lower portion of the fixed iron core 21. Then, one end 2 is formed below the fixed core 21 so as to partially project from the lower end of the fixed core 21.
4a is connected. Further, the lower end of the other end 24b of the non-magnetic pipe 24 is connected to the small diameter portion 23b of the magnetic pipe 23 made of a magnetic material and formed in a stepped pipe shape. The other end 2 of the non-magnetic pipe 24
4b serves as a guide for the movable iron core 22.

【0019】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。
Next, in the inner space of the non-magnetic pipe 24 and the magnetic pipe 23, a movable iron core 22 made of a magnetic material and having a cylindrical shape is provided. The outer diameter of the movable iron core 22 is set to be slightly smaller than the inner diameter of the other end 24b of the non-magnetic pipe 24.
4 is slidably supported. The upper end surface of the movable iron core 22 is provided so as to face the lower end surface of the fixed iron core 21 with a predetermined gap.

【0020】ニードル25の上部には鍔状の接合部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
ての溝が複数形成されている。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。
At the top of the needle 25, a brim-shaped joint 43 is formed.
Are formed. Then, the joint portion 43 and the movable iron core 22
Are laser-welded, and the needle 25 and the movable iron core 22 are integrally connected. A plurality of grooves as fuel passages are formed on the outer periphery of the joint portion 43. A filter 33 is provided above the fixed iron core 21 to remove foreign matters such as dust in the fuel that is pressure-fed from the fuel tank by a fuel pump or the like and flows into the fuel injection valve 10.

【0021】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に形成されたローレット溝との隙間、さらには、ニー
ドルボディ26の円筒面261とニードル25の摺動部
41に形成されたローレット溝との隙間を通過し、ニー
ドル25の先端のシート部(当接部)251と弁座26
3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。
The fuel that has flowed into the fixed iron core 21 through the filter 33 flows from the guide tube 29 to the joint portion 4 of the needle 25.
3 and the knurled groove formed in the sliding portion 41 of the needle 25, and the seat portion at the tip of the needle 25 ( Abutting part) 251 and valve seat 26
3 to the valve portion, and from this valve portion to the cylindrical surface 264 forming the injection hole.

【0022】次に、燃料噴射弁10の吐出部50の構成
について図3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
してニードルボディ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。ニードルボディ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2
63とが形成されている。さらに、ニードルボディ26
の底部中央には噴孔8が形成されている。
Next, the structure of the discharge portion 50 of the fuel injection valve 10 will be described with reference to FIG. A needle body 26 is inserted into the large diameter portion 23a of the magnetic pipe 23 via a hollow disk-shaped spacer 27 and laser-welded. The thickness of the spacer 27 is adjusted so that the air gap between the fixed iron core 21 and the movable iron core 22 shown in FIG. 2 is maintained at a predetermined value. On the inner wall of the needle body 26, the cylindrical surface 261 on which the sliding portion 41 of the needle 25 slides, and the valve seat 2 on which the conical seat portion 251 of the needle 25 sits
And 63 are formed. Furthermore, the needle body 26
An injection hole 8 is formed in the center of the bottom of the.

【0023】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の下方にはニードルボディ2
6に形成される円筒面26aに摺動可能となる摺動部4
1が形成されている。
A flange 36 is formed on the needle 25 so as to face the lower end surface of the spacer 27 housed in the inner wall of the large diameter portion 23a of the magnetic pipe 23 with a predetermined gap. The flange 36 is formed on the side of the seat portion 42 formed at the tip of the needle 25 in the entire length of the needle 25, and the needle body 2 is formed below the flange 36.
Sliding part 4 which is slidable on the cylindrical surface 26a formed on 6.
1 is formed.

【0024】そして、ニードルボディ26の噴孔8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、図3および図4に示すように、ニー
ドル25、ニードルボディ26およびオリフィスプレー
ト61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。
A flow control mechanism 51 is provided at the outlet of the injection hole 8 of the needle body 26. As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the flow control mechanism 51 is configured by the shapes, positions and combinations of the needle 25, the needle body 26 and the orifice plate 61.

【0025】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253、斜面254および球面25
5が形成されている。これらの各面250、253、2
54、255は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253との境界の円環状線
が当接部(シート部)251となる。図3は弁閉状態を
示しており、この弁閉状態で当接部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。
Each of these features will be described below in sequence. (1) Needle 25 As shown in FIG. 3, the needle 25 has a solid cylindrical surface 250, a sloped surface 253, a sloped surface 254, and a spherical surface 25 at its tip.
5 is formed. Each of these faces 250, 253, 2
54 and 255 are formed so that the boundary line is circular, and the annular line at the boundary between the solid cylindrical surface 250 and the inclined surface 253 serves as the contact portion (sheet portion) 251. FIG. 3 shows a valve closed state, and in this valve closed state, the contact portion 251 and the valve seat 263 are.
And are contact points, and the aggregate of these contact points is an annular line.

【0026】(2) ニードルボディ26 ニードルボディ26は、図3に示す円筒面261、円錐
斜面262および噴孔8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61 流れ制御機構51の一部を構成するオリフィスプレート
61は、例えばステンレス製で、図1および図3に示す
ように、ニードルボディ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61に
は、図4に示すように4個のオリフィス54、55、5
6、57が板厚方向に貫通して形成されている。
(2) Needle body 26 The needle body 26 is composed of the cylindrical surface 261, the conical inclined surface 262 and the cylindrical surface 264 forming the injection hole 8 shown in FIG. 3, and the boundaries between these surfaces 261, 262, 264. Has a circular shape. (3) Orifice plate 61 The orifice plate 61, which constitutes a part of the flow control mechanism 51, is made of, for example, stainless steel, and is joined to the tip of the needle body 26 by welding, for example, full circumference welding, as shown in FIGS. 1 and 3. It This orifice plate 61 has four orifices 54, 55, 5 as shown in FIG.
6, 57 are formed so as to penetrate in the plate thickness direction.

【0027】次に、本発明の流れ制御機構51の特徴を
図1、図3および図4に基づいて順次説明する。 オリフィス(孔)の形状 図4に示すように、オリフィス54、55、56、57
は、この場合4個設けられているが、オリフィスプレー
ト61に形成される4個のオリフィス54、55、5
6、57のうちの一個のオリフィス56を図1に示す。
ここではオリフィス56を流れる燃料の流れを代表して
説明する。オリフィス56は、入口面62側の小径の円
筒面241と、出口面63側の大径の円筒面242とか
らなる。小径の円筒面241と大径の円筒面242の間
には段部143が環状に形成されている。小径円筒面2
41の直径はd1 、大径円筒面242の直径はd2 (d
1 <d2 )である。
Next, the features of the flow control mechanism 51 of the present invention will be sequentially described with reference to FIGS. 1, 3 and 4. Orifice (hole) shape As shown in FIG. 4, orifices 54, 55, 56, 57
Are provided in this case, four orifices 54, 55, 5 formed in the orifice plate 61 are provided.
One orifice 56 of 6,57 is shown in FIG.
Here, the flow of fuel flowing through the orifice 56 will be described as a representative. The orifice 56 includes a small diameter cylindrical surface 241 on the inlet surface 62 side and a large diameter cylindrical surface 242 on the outlet surface 63 side. A step portion 143 is formed in an annular shape between the small diameter cylindrical surface 241 and the large diameter cylindrical surface 242. Small diameter cylindrical surface 2
The diameter of 41 is d 1 , and the diameter of the large diameter cylindrical surface 242 is d 2 (d
1 <d 2 ).

【0028】この第1実施例によると、高温時、内燃機
関側からオリフィスプレート61が高温にさらされる。
このとき、図5に示すように、オリフィスプレート61
の入口面62側からオリフィス56の内部に流入した燃
料の周囲に剥離空間部121が生じ、この剥離空間部1
21において減圧効果と高温効果に起因して発生する燃
料蒸気(燃料ベーパ)は、オリフィス出口側の大径の円
筒面242から吸気ポート側に逃げる。したがって、燃
料ベーパにより液体燃料が過度に絞られることなしにオ
リフィスの向く方向に方向制御されて噴射される。
According to the first embodiment, at high temperature, the orifice plate 61 is exposed to high temperature from the internal combustion engine side.
At this time, as shown in FIG.
The separation space 121 is formed around the fuel flowing into the orifice 56 from the inlet surface 62 side of the separation space 1.
The fuel vapor (fuel vapor) generated at 21 due to the pressure reducing effect and the high temperature effect escapes from the large-diameter cylindrical surface 242 on the orifice outlet side to the intake port side. Therefore, the liquid fuel is directionally controlled and injected in the direction toward the orifice without being excessively throttled by the fuel vapor.

【0029】オリフィス56の入口開口径d1 と出口開
口径d2 は、次式の関係にあることが望ましい。 1<
2 /d1 <1.1 これは、燃料ベーパの抜けを良好にするためには、1<
2 /d1 であることが必要であるし、d2 /d1 の値
が大きくなりすぎると噴射燃料の方向性が悪化するた
め、d2 /d1 の値の上限値を1未満すなわちd2 /d
1 <1.1の範囲に設定することが望ましい。
It is desirable that the inlet opening diameter d 1 and the outlet opening diameter d 2 of the orifice 56 have the following relationship. 1 <
d 2 / d 1 <1.1 In order to improve the escape of the fuel vapor, 1 <
It is necessary to be d 2 / d 1, since the direction of the injected fuel value of d 2 / d 1 is too large to deteriorate, less than 1 the upper limit of the value of d 2 / d 1 i.e. d 2 / d
It is desirable to set in the range of 1 <1.1.

【0030】本実施例では、方向制御をある程度犠牲に
してあるいは犠牲にしない範囲で調量機能を優先するこ
とに重点をおいている。調量機能よりもむしろ方向制御
に重点をおくとすれば反対に出口面側のオリフィス内径
を縮小することが望ましいが、本発明では出口面側のオ
リフィス内径が拡大しているもののみを発明の範囲内と
する。
In this embodiment, priority is given to the metering function within the range where the direction control is sacrificed to some extent or not sacrificed. On the contrary, if the focus is on the direction control rather than the metering function, it is desirable to reduce the orifice inner diameter on the outlet surface side, but in the present invention, only the orifice inner diameter on the outlet surface side is enlarged. Within the range.

【0031】 オリフィス(孔)の傾斜角 図4に示すように、4個のオリフィス54、55、5
6、57は、段付の円筒形状に形成されており、その円
筒中心軸線は、板厚方向線よりも傾斜角αだけ傾斜して
いる。このオリフィス54、55、56、57の傾斜方
向は、図4に示すように、オリフィス54とオリフィス
55については、入口側から出口側へ傾斜角αをもって
図4に示す矢印541、551方向に傾斜しており、オ
リフィス57とオリフィス56については、入口側から
出口側へ傾斜角αをもって矢印571、561方向に傾
斜している。従って、オリフィス54、55、56、5
7から噴出される燃料の流れは、噴孔8の軸方向のベク
トルと、矢印541、551、561、571の各ベク
トルをもつ。この例では二方向噴霧の例である。
Inclination Angle of Orifices (Hole) As shown in FIG. 4, four orifices 54, 55, 5
6 and 57 are formed in a stepped cylindrical shape, and the central axis of the cylinder is inclined by an inclination angle α with respect to the plate thickness direction line. As shown in FIG. 4, the inclination directions of the orifices 54, 55, 56, 57 are inclined in the directions of arrows 541, 551 shown in FIG. 4 with an inclination angle α from the inlet side to the outlet side. The orifices 57 and 56 are inclined in the directions of arrows 571 and 561 with an inclination angle α from the inlet side to the outlet side. Therefore, the orifices 54, 55, 56, 5
The flow of fuel ejected from 7 has a vector in the axial direction of the injection hole 8 and each vector of arrows 541, 551, 561, 571. This example is an example of two-way spraying.

【0032】 オフィリス(孔)の外接円直径 図4に示すように、オリフィス54、55、56、57
の入口の外接円直径D 1 は、噴孔8を形成する円筒面2
64のニードルボディ口径D2 (噴孔8の直径)との関
係において、 D1 ≦0.95D2 に設定されている。
Outer Circular Diameter of Ophilis (Hole) As shown in FIG. 4, orifices 54, 55, 56, 57
Circumcircle diameter D of the entrance of 1 Is the cylindrical surface 2 forming the injection hole 8.
64 needle body diameter D2 Relation with (diameter of injection hole 8)
At the desk, D1 ≤ 0.95D2 Is set to.

【0033】これは、オリフィスプレート61にオリフ
ィス54を製作するとき、放電加工あるいはプレス加工
等により形成するのであるが、例えばプレス加工により
ピンをプレート入口面から出口面側にプレスして抜き打
ち加工するとき、入口面側の加工に孔部分のだれ等の不
整面が生ずることがあり、出口面側には破断面等の不整
面が発生するのが一般である。従ってオリフィス54の
入口面および出口面近傍の不規則な不整面が発生した場
合にもその不整部分が円筒面264の内径側に来るよう
に設定するためである。上記範囲に設定することでこれ
らの噴孔8を形成する円筒面264から径方向内側に孔
入口の外接円が来ることから、円筒面264で形成され
る噴孔8を経由してオリフィス54、55、56、57
を通る燃料の流れに乱れの発生が抑制されて燃料の的確
な方向制御がなされる。
When the orifice 54 is manufactured in the orifice plate 61, it is formed by electric discharge machining or press working. For example, the pin is pressed from the plate inlet face to the outlet face side by punching and punched. At this time, an irregular surface such as sagging of a hole portion may occur in the machining on the inlet surface side, and an irregular surface such as a fracture surface generally occurs on the outlet surface side. Therefore, even if an irregular irregular surface near the inlet face and the outlet face of the orifice 54 occurs, the irregular portion is set so as to come to the inner diameter side of the cylindrical surface 264. Since the circumscribed circle of the hole entrance comes radially inward from the cylindrical surface 264 forming these injection holes 8 by setting the above range, the orifice 54, via the injection hole 8 formed by the cylindrical surface 264, 55, 56, 57
The occurrence of turbulence in the flow of fuel passing through is suppressed, and accurate direction control of fuel is performed.

【0034】 ニードルボディ26の噴孔の開口面積 ニードルボディ26の噴孔8の有効開口面積(円筒面2
64の開口面積)S2(S2 =πD2 2/4)、オリフィ
ス54、55、56、57の横断面有効開口面積の総和
1 とすると、 3S1 ≦S2 となるように設定す
る。これは、オリフィス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、燃料がオリフィス54、5
5、56、57を通るときのダンパを緩和するためであ
る。このダンパ緩和効果によってオリフィス54、5
5、56、57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。
Opening Area of Injection Hole of Needle Body 26 Effective Opening Area of Injection Hole 8 of Needle Body 26 (Cylindrical Surface 2
64 of the opening area) S 2 (S 2 = πD 2 2/4), when the sum S 1 of the cross section effective opening area of the orifice 54, 55, 56 and 57, set to be 3S 1 ≦ S 2 . This is because the body opening area S 2 is sufficiently larger than the sum S 1 of the cross-sectional effective opening areas of the orifices 54, 55, 56 and 57, so that the fuel is supplied to the orifices 54 and
This is to alleviate the damper when passing through 5, 56 and 57. Due to this damper relaxation effect, the orifices 54, 5
The fuel injection direction control by 5, 56, 57 is surely performed, and the influence of the "unevenness" of the fuel flow can be suppressed.

【0035】 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とニードルボディ2
6とが離間している場合、弁座263の近傍から図3に
おいて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、燃料の一部が球
面255に沿って若干ニードル25の中心軸側に向いて
流れる。これにより、燃料(流体)の流れが円滑にな
り、燃料流のアンバランスないしは不均衡流れが低減で
きる。さらに球面255は、オリフィス54、55、5
6、57を通って噴射される燃料噴流に偏りが生じるの
に鈍感な影響をもつことになる。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。
Tip Shape of Needle 25 The tip shape of the needle 25 has a spherical surface 2 as shown in FIG.
55. In the present invention, it is also possible to make a curved surface shape that approximates a spherical surface without strictly pursuing the shape of the spherical surface 255. By forming a curved surface close to such a spherical surface, the needle 25 and the needle body 2
6 and 6 are separated from each other, the fuel flowing downward from the vicinity of the valve seat 263 in FIG.
4 and the conical surface 262, and the spherical surface 25
5 and the conical slope 262, a part of the fuel flows along the spherical surface 255 toward the central axis side of the needle 25. As a result, the flow of fuel (fluid) becomes smooth, and unbalanced or unbalanced flow of fuel can be reduced. Further, the spherical surface 255 has the orifices 54, 55, 5
This will have an insensitive effect on the deviation of the fuel jet injected through the nozzles 6, 57. Therefore, the direction of the fuel spray shape can be controlled more precisely.

【0036】 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61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
ニードルボディ26との間の隙間を通る燃料の流れがオ
リフィス54、55、56、57を通る燃料の流れの
「偏り」に大きな影響を与えることになる。このため、
製造加工を容易にし、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。
Distance h from Needle Tip to Orifice Entrance Surface h Distance from spherical surface 255 as needle tip to entrance surface of orifice plate 61 (height h) is 0.1 ≦ h
It is set to ≦ 0.5 (mm). If the height h is 0.1> h, the manufacturing process becomes difficult. Further, the fuel flow passing through the gap between the needle 25 and the needle body 26 has a great influence on the "bias" of the fuel flow passing through the orifices 54, 55, 56 and 57. For this reason,
0.1 ≦ h is set in order to facilitate the manufacturing process and reduce the influence of the deviation of the fuel flow.

【0037】反対に、0.5<hとすると、高温のとき
大容積をもつ噴孔8で燃料が沸騰し易いし、また燃料噴
射弁10の噴射パルスが低パルスのとき燃料流量が初期
設定のパルス幅に相当する燃料流量以上に増大してしま
う。さらに、噴孔8を形成する円筒面264の軸方向長
さが長くなってニードルボディ26が大型化するからで
ある。
On the contrary, when 0.5 <h, the fuel is likely to boil in the injection hole 8 having a large volume when the temperature is high, and the fuel flow rate is initialized when the injection pulse of the fuel injection valve 10 is low. Will increase beyond the fuel flow rate corresponding to the pulse width of. Furthermore, the axial length of the cylindrical surface 264 forming the injection hole 8 becomes longer, and the needle body 26 becomes larger.

【0038】 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。これは、シート径を余りに大きくすると、ニード
ルボディ26の製造が困難となるし、また相対的な時間
当たりの噴射量が増大しすぎてしまうからである。
Seat Diameter of Needle 25 If the diameter of the contact portion (seat portion) 251 where the needle 25 contacts the valve seat 263 is φ, then φ ≦ 4 (mm). This is because if the seat diameter is made too large, it becomes difficult to manufacture the needle body 26, and the relative injection amount per unit time increases too much.

【0039】(第2実施例)本発明の第2実施例を図6
に示す。図6に示す第2実施例は、オリフィスプレート
61の入口面62から出口面63にかけてオリフィス内
径を次第に拡大するオリフィス250をもつ例である。
オリフィス250は、オリフィスプレート61の入口面
62から出口面63にかけて内径がd1 からd2 に拡開
するテーパ面251を有する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention is shown in FIG.
Shown in The second embodiment shown in FIG. 6 is an example having an orifice 250 that gradually increases the orifice inner diameter from the inlet face 62 to the outlet face 63 of the orifice plate 61.
The orifice 250 has a tapered surface 251 whose inner diameter expands from d 1 to d 2 from the inlet surface 62 to the outlet surface 63 of the orifice plate 61.

【0040】この第2実施例においても、オリフィス2
50の入口からオリフィス内部に入った燃料は、その燃
料の周りに発生する燃料ベーパがオリフィス250の出
口側に逃げ易いから、オリフィス250を通過する液体
燃料流れが絞られる度合いが抑えられて出口面から噴射
される。したがって燃料調量を阻害することなく燃料噴
射される。
Also in this second embodiment, the orifice 2
The fuel entering the inside of the orifice from the inlet of 50 is likely to escape the fuel vapor generated around the fuel to the outlet side of the orifice 250, so that the degree of throttling of the liquid fuel flow passing through the orifice 250 is suppressed and the outlet surface is suppressed. Is jetted from. Therefore, fuel is injected without hindering the fuel metering.

【0041】(第3実施例)本発明の第3実施例を図7
に示す。図7に示す第3実施例は、オリフィスプレート
61の入口面62側を小径円筒面261で形成し、出口
面63側をテーパ面262で形成した例である。オリフ
ィス260は、円筒面261の内径d1 、テーパ面26
2の出口内径d2 、d1<d2 の関係がある。
(Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
Shown in The third embodiment shown in FIG. 7 is an example in which the inlet surface 62 side of the orifice plate 61 is formed by a small diameter cylindrical surface 261 and the outlet surface 63 side is formed by a tapered surface 262. The orifice 260 has an inner diameter d 1 of the cylindrical surface 261 and a tapered surface 26.
There is a relationship of 2 outlet inner diameters d 2 and d 1 <d 2 .

【0042】この第3実施例においても、オリフィス2
60の入口面62側から入った液体燃料が円筒面261
で方向制御されつつテーパ面262の外周部の拡開する
容積部で燃料ベーパが吸気ポート側に逃げるため、この
燃料ベーパにより液体燃料を絞る効果が抑えられて方向
制御がある程度損なわれない範囲で燃料調量されながら
燃料噴射される。
Also in this third embodiment, the orifice 2
The liquid fuel that has entered from the side of the inlet surface 62 of 60 is the cylindrical surface 261.
Since the fuel vapor escapes to the intake port side in the expanding volume portion of the outer peripheral portion of the tapered surface 262 while being controlled in direction, the effect of restricting the liquid fuel by this fuel vapor is suppressed and the direction control is not impaired to some extent. Fuel is injected while the fuel is metered.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例によるオリフィスの形状を
示すもので、図3に示すI部分拡大図である。
FIG. 1 is an enlarged view of a portion I shown in FIG. 3, showing the shape of an orifice according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明を適用した燃料噴射弁の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a fuel injection valve to which the present invention is applied.

【図3】第1実施例のノズル部の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a nozzle portion of the first embodiment.

【図4】第1実施例のオリフィスプレートの入口側部分
を示すもので、図3のIV方向から見た平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing the inlet side portion of the orifice plate of the first embodiment as seen from the IV direction in FIG.

【図5】本発明第1実施例の燃料流の流れ方を示す模式
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing how a fuel flow according to the first embodiment of the present invention flows.

【図6】本発明の第2実施例によるオリフィスの断面図
である。
FIG. 6 is a sectional view of an orifice according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施例によるオリフィスの断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view of an orifice according to a third embodiment of the present invention.

【図8】比較例の燃料流の流れ方を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing how a fuel flow of a comparative example flows.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 オリフィスプレート 2 入口面 3 出口面 8 噴孔 25 ニードル(弁部) 26 ニードルボディ(弁部、噴射弁本体) 54、55、56、57 オリフィス 240 オリフィス 241 小径円筒面 242 大径円筒面 250 オリフィス 251 テーパ面 260 オリフィス 261 円筒面 262 テーパ面 1 Orifice Plate 2 Inlet Surface 3 Outlet Surface 8 Injection Hole 25 Needle (Valve) 26 Needle Body (Valve, Injection Valve Main Body) 54, 55, 56, 57 Orifice 240 Orifice 241 Small Diameter Cylindrical Surface 242 Large Diameter Cylindrical Surface 250 Orifice 251 Tapered surface 260 Orifice 261 Cylindrical surface 262 Tapered surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 正則 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masanori Miyagawa 1-1 Chome, Showa-cho, Kariya city, Aichi Nihon Denso Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弁部と弁部出口側に形成される噴孔とを
有する噴射弁本体を備えた流体噴射ノズルであって、 前記噴孔の出口に前記噴孔に連通するオリフィスを有す
るオリフィスプレートを設け、前記オリフィスの入口側
は前記噴孔に連通するとともに、前記オリフィスの入口
有効開口面積よりも出口有効開口面積が大に設定されて
いることを特徴とする流体噴射ノズル。
1. A fluid injection nozzle having an injection valve body having a valve portion and an injection hole formed on the outlet side of the valve portion, the orifice having an orifice communicating with the injection hole at the outlet of the injection hole. A fluid injection nozzle, wherein a plate is provided, the inlet side of the orifice communicates with the injection hole, and the effective opening area of the outlet is set larger than the effective opening area of the orifice.
【請求項2】 噴射弁本体の噴孔出口にオリフィスを有
するオリフィスプレートを設けた流体噴射ノズルであっ
て、前記オリフィスの入口開口径d1 、出口開口径d2
とすると、d1 <d2 に設定されることを特徴とする流
体噴射ノズル。
2. A fluid injection nozzle in which an orifice plate having an orifice is provided at an injection hole outlet of an injection valve main body, the inlet opening diameter d 1 and the outlet opening diameter d 2 of the orifice.
Then, d 1 <d 2 is set.
【請求項3】 前記オリフィスの入口開口径d1 と出口
開口径d2 は、 1<d2 /d1 <1.1 の範囲に設定されていること
を特徴とする請求項2記載の流体噴射ノズル。
3. The fluid according to claim 2, wherein the inlet opening diameter d 1 and the outlet opening diameter d 2 of the orifice are set in the range of 1 <d 2 / d 1 <1.1. Injection nozzle.
【請求項4】 前記オリフィスの開口断面は入口面から
出口面にかけて段状に変化していることを特徴とする請
求項2記載の流体噴射ノズル。
4. The fluid injection nozzle according to claim 2, wherein the opening cross section of the orifice changes stepwise from the inlet surface to the outlet surface.
【請求項5】 前記オリフィスの開口断面は、入口面か
ら出口面に連続的に平滑に変化していることを特徴とす
る請求項2記載の流体噴射ノズル。
5. The fluid injection nozzle according to claim 2, wherein the opening cross section of the orifice continuously and smoothly changes from the inlet surface to the outlet surface.
【請求項6】 前記オリフィスは、有効開口形状が円で
あって、入口側が直状孔で出口側が拡開孔であることを
特徴とする請求項2記載の流体噴射ノズル。
6. The fluid injection nozzle according to claim 2, wherein the orifice has a circular effective opening shape, a straight hole on the inlet side and a widening hole on the outlet side.
【請求項7】 前記オリフィスは、有効開口形状が円で
あって、入口側が小径直状孔で出口側が大径直状孔であ
ることを特徴とする請求項2記載の流体噴射ノズル。
7. The fluid injection nozzle according to claim 2, wherein the orifice has a circular effective opening shape, a small diameter straight hole on the inlet side and a large diameter straight hole on the outlet side.
【請求項8】 噴孔ならびにこの噴孔の入口側に形成さ
れる円錐斜面を有するニードルボディと、 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、 前記ニードルボディの噴孔出口部に板状に取付けられ、
前記噴孔に連通するとともに板厚方向に貫通するオリフ
ィスを有し、このオリフィスの入口有効開口面積よりも
出口有効開口面積が大に設定されているオリフィスプレ
ートとを備えたことを特徴とする流体噴射ノズル。
8. A needle body having a nozzle hole and a conical slope surface formed on the inlet side of the nozzle hole, and an abutting portion capable of contacting a part of the conical slope surface, and a part of the conical slope surface. A needle that can be brought into contact with and separated from the needle body, and is attached to the nozzle hole outlet portion of the needle body in a plate shape,
A fluid having an orifice plate communicating with the injection hole and penetrating in the plate thickness direction, the orifice plate having an outlet effective opening area set to be larger than an inlet effective opening area of the orifice. Injection nozzle.
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