(57)【要約】【課題】本体１ａ内に本体軸線Ｃ方向に延在する燃料通路２が形成され、燃料通路内には本体軸線方向に移動可能な弁体３が配置され、弁体により閉鎖可能な燃料通路の先端部２ａを構成する先端面１ｄには、本体軸線回りの第一半径上の少なくとも一つの第一噴孔４ａと第一半径より小さな本体軸線回りの第二半径上の少なくとも一つの第二噴孔４ｂとが形成された燃料噴射弁において、第一噴孔から噴射される燃料と第二噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度の差を小さくする。【解決手段】第一噴孔４ａへ流入する直前に燃料部分が接触する先端面の一部分における本体軸線に対する第一傾斜角度ＴＣ１を、第二噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する先端面の一部分における本体軸線に対する第二傾斜角度ＴＣ２より大きくする。【選択図】図１
2010112317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内に本体軸線の方向に延在する燃料通路が形成され、前記燃料通路内には前記本体軸線の方向に移動可能な弁体が配置され、前記弁体により閉鎖可能な前記燃料通路の先端部を構成する先端面には、前記本体軸線回りの第一半径上の少なくとも一つの第一噴孔と第一半径より小さな前記本体軸線回りの第二半径上の少なくとも一つの第二噴孔とが形成された燃料噴射弁において、前記第一噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する前記先端面の一部分における前記本体軸線に対する前記先端部側の第一傾斜角度を、前記第二噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する前記先端面の一部分における前記本体軸線に対する前記先端部側の第二傾斜角度より大きくして、前記第一傾斜角度と前記第二傾斜角度とが等しい場合に比較して、前記第一噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度と前記第二噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度とを近づけることを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項２】
前記第一傾斜角度及び前記第二傾斜角度は鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記第一傾斜角度及び前記第二傾斜角度は９０度以上の角度であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項４】
少なくとも前記第一傾斜角度を可変とするフラップが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項５】
本体内に本体軸線方向に延在する燃料通路が形成され、前記燃料通路内には本体軸線方向に移動可能な弁体が配置され、前記弁体により閉鎖可能な前記燃料通路の先端部を構成する先端面には、本体軸線回りの第一半径上の少なくとも一つの第一噴孔と第一半径より小さな本体軸線回りの第二半径上の少なくとも一つの第二噴孔とが形成された燃料噴射弁において、前記第一噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する前記弁体の端面の一部分には第一凹部が形成され、前記第二噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する前記弁体の端面の一部分には前記第一凹部より浅い第二凹部が形成されるか又は凹部は形成されないようにして、前記弁体の端面に前記第一凹部及び前記第二凹部が形成されない場合に比較して、前記第一噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度と前記第二噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度とを近づけることを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁。
【請求項６】
本体内に本体軸線方向に延在する燃料通路が形成され、前記燃料通路内には本体軸線方向に移動可能な弁体が配置され、前記弁体により閉鎖可能な前記燃料通路の先端部を構成する先端面には、本体軸線回りの第一半径上の少なくとも一つの第一噴孔と第一半径より小さな本体軸線回りの第二半径上の少なくとも一つの第二噴孔とが形成された燃料噴射弁において、前記弁体には前記燃料通路のシート部に当接するシール角部を形成するための面取が形成され、前記第一噴孔へ流入する燃料部分が接触する前記面取の一部分における前記本体軸線に対する前記先端部側の第一鈍角度を、前記第二噴孔へ流入する燃料部分が接触する前記面取の一部分における前記本体軸線に対する前記先端部側の第二鈍角度より小さくして、前記面取の前記第一鈍角度と前記第二鈍角度とが等しい場合に比較して、前記第一噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度と前記第二噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度とを近づけることを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関へ燃料を供給するための燃料噴射弁は、例えば、本体内に本体軸線方向に延在する燃料通路が形成され、燃料通路内には本体軸線方向に移動可能な弁体が配置され、弁体により閉鎖可能な燃料通路の先端部を構成する先端面には複数の噴孔が形成されている。このような燃料噴射弁において、燃料噴射時には、弁体を開弁させることにより弁体の周囲から燃料通路の先端部へ高圧燃料が流入して各噴孔から燃料が噴射される。
【０００３】
このような燃料噴射において、燃料は弁体の周囲から燃料通路の先端面に沿って本体軸線方向へ進行して各噴孔内へ流入し、こうして各噴孔へ流入した燃料は、噴孔内壁の弁体周囲側から剥離し、噴孔内壁の本体軸線側に沿って噴射される。
【０００４】
ここで、噴孔へ流入する燃料を噴孔内壁の弁体周囲側から大きく剥離させるほど、すなわち、噴孔内壁の弁体周囲側の延在方向と燃料の流入方向とが成す燃料剥離角度が大きいほど、燃料は噴孔内壁の本体軸線側に沿って薄くなって噴射されるために、噴射燃料は微粒化され易くなる。
【０００５】
燃料通路の先端面に形成された多数の噴孔が本体軸線回りの略同一半径上に位置する場合（例えば、特許文献１参照）には、本体軸線に対する各噴孔へ流入する燃料の流入角度は略等しく、本体軸線に対する内壁の弁体周囲側の延在角度が等しく形成された各噴孔において燃料剥離角度はほぼ等しくなるために、各噴孔から同程度に微粒化された燃料が噴射される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２１５１７
【特許文献２】特開２００６−２４９９８９
【特許文献３】特開２００５−１０６００６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、さらに多数の噴孔を形成するために、燃料通路の先端面に本体軸線回りの第一半径上の第一群の噴孔と第一半径より小さな第二半径上の第二群の噴孔とが形成されている場合には、弁体周囲側に近い第一群の噴孔における本体軸線に対する燃料流入角度は、弁体周囲を通過する際の本体軸線方向の速度成分があまり減衰していない燃料が流入するために、噴孔へ流入するまでに燃料通路の先端面上を比較的長く進行して本体軸線方向の速度成分が減衰した燃料が流入する本体軸線側に近い第二群の噴孔における本体軸線に対する燃料流入角度より小さくなり、第一群の噴孔と第二群の噴孔において、本体軸線に対する噴孔内壁の弁体周囲側の延在角度が等しく形成されていると、第一群の噴孔と第二群の噴孔とで噴射燃料の微粒化に影響する燃料剥離角度が異なり、第一群の噴孔から噴射される燃料と第二群の噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度が大きく異なってしまう。
【０００８】
従って、本発明の目的は、本体内に本体軸線方向に延在する燃料通路が形成され、燃料通路内には本体軸線方向に移動可能な弁体が配置され、弁体により閉鎖可能な燃料通路の先端部を構成する先端面には、本体軸線回りの第一半径上の少なくとも一つの第一噴孔と第一半径より小さな本体軸線回りの第二半径上の少なくとも一つの第二噴孔とが形成された燃料噴射弁において、第一噴孔から噴射される燃料と第二噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度の差を小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁は、本体内に本体軸線の方向に延在する燃料通路が形成され、前記燃料通路内には前記本体軸線の方向に移動可能な弁体が配置され、前記弁体により閉鎖可能な前記燃料通路の先端部を構成する先端面には、前記本体軸線回りの第一半径上の少なくとも一つの第一噴孔と第一半径より小さな前記本体軸線回りの第二半径上の少なくとも一つの第二噴孔とが形成された燃料噴射弁において、前記第一噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する前記先端面の一部分における前記本体軸線に対する前記先端部側の第一傾斜角度を、前記第二噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する前記先端面の一部分における前記本体軸線に対する前記先端部側の第二傾斜角度より大きくして、前記第一傾斜角度と前記第二傾斜角度とが等しい場合に比較して、前記第一噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度と前記第二噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度とを近づけることを特徴とする。
【００１０】
本発明による請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射弁は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁において、前記第一傾斜角度及び前記第二傾斜角度は鋭角であることを特徴とする。
【００１１】
本発明による請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射弁は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁において、前記第一傾斜角度及び前記第二傾斜角度は９０度以上の角度であることを特徴とする。
【００１２】
本発明による請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射弁は、請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射弁において、少なくとも前記第一傾斜角度を可変とするフラップが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明による請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射弁は、本体内に本体軸線方向に延在する燃料通路が形成され、前記燃料通路内には本体軸線方向に移動可能な弁体が配置され、前記弁体により閉鎖可能な前記燃料通路の先端部を構成する先端面には、本体軸線回りの第一半径上の少なくとも一つの第一噴孔と第一半径より小さな本体軸線回りの第二半径上の少なくとも一つの第二噴孔とが形成された燃料噴射弁において、前記第一噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する前記弁体の端面の一部分には第一凹部が形成され、前記第二噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する前記弁体の端面の一部分には前記第一凹部より浅い第二凹部が形成されるか又は凹部は形成されないようにして、前記弁体の端面に前記第一凹部及び前記第二凹部が形成されない場合に比較して、前記第一噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度と前記第二噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度とを近づけることを特徴とする。
【００１４】
本発明による請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射弁は、本体内に本体軸線方向に延在する燃料通路が形成され、前記燃料通路内には本体軸線方向に移動可能な弁体が配置され、前記弁体により閉鎖可能な前記燃料通路の先端部を構成する先端面には、本体軸線回りの第一半径上の少なくとも一つの第一噴孔と第一半径より小さな本体軸線回りの第二半径上の少なくとも一つの第二噴孔とが形成された燃料噴射弁において、前記弁体には前記燃料通路のシート部に当接するシール角部を形成するための面取が形成され、前記第一噴孔へ流入する燃料部分が接触する前記面取の一部分における前記本体軸線に対する前記先端部側の第一鈍角度を、前記第二噴孔へ流入する燃料部分が接触する前記面取の一部分における前記本体軸線に対する前記先端部側の第二鈍角度より小さくして、前記面取の前記第一鈍角度と前記第二鈍角度とが等しい場合に比較して、前記第一噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度と前記第二噴孔における前記本体軸線に対する前記先端部側の燃料流入角度とを近づけることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁によれば、本体軸線回りの第一半径上の第一噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する燃料通路の先端面の一部分における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の第一傾斜角度を、第一半径より小さい本体軸線回りの第二半径上の第二噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する燃料通路の先端面の一部分における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の第二傾斜角度より大きくして、第一噴孔における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度と第二噴孔における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度とを近づけるようにしている。それにより、もし、第一傾斜角度と第二傾斜角度とを等しくすると、弁体周囲側に近い第一噴孔では、弁体周囲を通過する際の本体軸線方向の速度成分があまり減衰していない燃料が流入するために本体軸線に対する燃料流入角度が小さくなり、本体軸線側に近い第二噴孔では、噴孔へ流入するまでに燃料通路の先端面上を比較的長く進行して本体軸線方向の速度成分が減衰した燃料が流入するために本体軸線に対する燃料流入角度が大きくなり、第一噴孔と第二噴孔とで噴射燃料の微粒化に影響する燃料の剥離角度が異なるために、第一噴孔から噴射される燃料と第二噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度が大きく異なってしまうが、本発明による請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁では、第一噴孔へ流入する燃料の本体軸線方向の速度成分の減衰程度と第二噴孔へ流入する燃料の本体軸線方向の速度成分の減衰程度とが近づけられるために、第一噴孔における燃料流入角度と第二噴孔における燃料流入角度とが近づけられ、第一噴孔から噴射される燃料と第二噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度の差を小さくすることができる。
【００１６】
本発明による請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射弁によれば、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁において、第一傾斜角度及び第二傾斜角度は鋭角とされる。
【００１７】
本発明による請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射弁によれば、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁において、第一傾斜角度及び第二傾斜角度は９０度以上の角度とされ、それにより、第一傾斜角度及び第二傾斜角度が鋭角とされる場合に比較して、第一噴孔及び第二噴孔における燃料流入角度を大きくすることができ、第一噴孔及び第二噴孔における燃料剥離角度が大きくなって、第一噴孔及び第二噴孔から噴射される燃料を十分に微粒化させることができる。
【００１８】
本発明による請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射弁によれば、請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射弁において、少なくとも第一傾斜角度を可変とするフラップが設けられているために、弁体のリフト量が可変とされる場合においても、フラップにより第一傾斜角度を変化させることにより、第一噴孔における燃料流入角度と第二噴孔における燃料流入角度とを近づけることができ、第一噴孔から噴射される燃料と第二噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度の差を小さく維持することができる。
【００１９】
本発明による請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射弁によれば、本体軸線回りの第一半径上の第一噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する弁体の端面の一部分には第一凹部が形成され、第一半径より小さい本体軸線回りの第二半径上の第二噴孔へ流入する直前に燃料部分が接触する弁体の端面の一部分には第一凹部より浅い第二凹部が形成されるか又は凹部は形成されないようにし、凹部内に形成される燃料渦は凹部が深いほど大きな減圧作用をもたらすことを利用して、第一噴孔における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度と第二噴孔における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度とを近づけるようにしている。それにより、もし、弁体の端面に凹部を形成しないと、弁体周囲側に近い第一噴孔では、弁体周囲を通過する際の本体軸線方向の速度成分があまり減衰していない燃料が流入するために本体軸線に対する燃料流入角度が小さくなり、本体軸線側に近い第二噴孔では、噴孔へ流入するまでに燃料通路の先端面上を比較的長く進行して本体軸線方向の速度成分が減衰した燃料が流入するために本体軸線に対する燃料流入角度が大きくなり、第一噴孔と第二噴孔とで噴射燃料の微粒化に影響する燃料剥離角度が異なるために、第一噴孔から噴射される燃料と第二噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度が大きく異なってしまうが、本発明による請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射弁では、第一噴孔における燃料流入角度と第二噴孔における燃料流入角度とが近づけられ、第一噴孔から噴射される燃料と第二噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度の差を小さくすることができる。
【００２０】
本発明による請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射弁によれば、弁体には燃料通路のシート部に当接するシール角部を形成するための面取が形成され、本体軸線回りの第一半径上の第一噴孔へ流入する燃料部分が接触する面取の一部分における本体軸線に対する先端部側の第一鈍角度を、第一半径より小さい本体軸線回りの第二半径上の第二噴孔へ流入する燃料部分が接触する面取の一部分における本体軸線に対する先端部側の第二鈍角度より小さくするようにし、第一噴孔へ流入する燃料の本体軸線方向の速度成分の減衰を促進し、第一噴孔における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度と第二噴孔における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度とを近づけるようにしている。それにより、もし、弁体の面取の第一鈍角度と第二鈍角度とを等しくすると、弁体周囲側に近い第一噴孔では、弁体周囲を通過する際の本体軸線方向の速度成分があまり減衰していない燃料が流入するために本体軸線に対する燃料流入角度が小さくなり、本体軸線側に近い第二噴孔では、噴孔へ流入するまでに燃料通路の先端面上を比較的長く進行して本体軸線方向の速度成分が減衰した燃料が流入するために本体軸線に対する燃料流入角度が大きくなり、第一噴孔と第二噴孔とで噴射燃料の微粒化に影響する燃料の剥離角度が異なるために、第一噴孔から噴射される燃料と第二噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度が大きく異なってしまうが、本発明による請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射弁では、第一噴孔における燃料流入角度と第二噴孔における燃料流入角度とが近づけられ、第一噴孔から噴射される燃料と第二噴孔から噴射される燃料とで微粒化程度の差を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第一実施形態を示す本体中心軸線から半分の先端側断面図である。本燃料噴射弁は、例えば、ディーゼルエンジンのように気筒内へ直接的に燃料を噴射するために使用される。図１において、１ａは燃料噴射弁の本体であり、１ｂは本体１ａとは別体として形成される本体先端部であり、噴孔等が加工された後に本体１ａに溶接等により取り付けられる。このように噴孔が加工される本体先端部１ｂを本体１ａとは別体として形成することにより、噴孔の加工が容易となり、また、噴孔の加工不良等が発生しても本体１ａの歩留まりとは無関係とすることができる。２は本体１内に形成された燃料通路であり、本体軸線Ｃの方向に延在している。燃料通路２内には本体軸線Ｃの方向に移動可能な弁体３が配置されている。弁体３のアクチュエータとして、ピエゾアクチュエータ、電磁アクチュエータ、又は油圧力等が利用可能であり、図１において、上方向への移動により弁体３は開弁し、下方向への移動により弁体３は閉弁する。
【００２２】
弁体３を閉弁させることにより、先端側の面取３ａによって形成された弁体の３のシール角部３ｂは、燃料通路２の切頭円錐壁のシート部１ｃに当接し、燃料通路２の先端部２ａは閉鎖される。一方、図１に示すように、弁体３を開弁させることにより、弁体３のシール角部３ｂと燃料通路２のシート部１ｃとは離間し、燃料通路２の先端部２ａには上流側の高圧燃料が燃料通路２の弁体３の周囲を通り供給され、燃料通路２の先端部２ａを構成する燃料通路２の先端面１ｄに形成された噴孔４ａ及び４ｂから燃料が噴射される。燃料通路２の上流側には、例えば、各気筒の燃料噴射弁に共通の蓄圧室内におい加圧された燃料が供給されるようになっている。
【００２３】
弁体２により閉鎖可能な燃料通路２の先端部２ａを構成する先端面１ｄは、本実施形態において、本体先端部１ｂの内側表面であり、本体先端部１ｂの平面図である図２に示すように、例えば、本体軸線Ｃ回りの第一半径Ｒ１上の四つの第一噴孔４ａと第一半径Ｒ１より小さな本体軸線Ｃ回りの第二半径Ｒ２上の四つの第二噴孔４ｂとが形成されている。第一噴孔４ａ及び第二噴孔４ｂは、丸噴孔であり、本体軸線Ｃに対して同一角度で斜め外側へ傾いている。
【００２４】
第一噴孔４ａ及び第二噴孔４ｂの数は要求に応じてそれぞれに増減可能である。各噴孔４ａ及び４ｂへは、弁体３の周囲から燃料通路２の先端部２ａへ流入して燃料通路２の先端面１ｄに沿って本体軸線Ｃ方向に進行する各燃料部分がそれぞれに流入することとなるために、図２に示すように、第一噴孔４ａと第二噴孔４ｂとは本体軸線Ｃの同一放射線上に位置しないようにしなければならない。もし、図２に仮想線で示すように、第一噴孔４ａと第二噴孔４ｂとが同一放射線Ｌ上に位置していると、本体軸線Ｃ側の第二噴孔４ｂ（仮想線で示す）内へ流入するはずの燃料部分は、同一放射線上Ｌに位置する第一噴孔４ａへ流入し、第二噴孔４ｂから十分に燃料が噴射されなくなってしまう。
【００２５】
図１０及び図１１は、本実施形態の燃料噴射弁と同様な第一噴孔４ａ’及び第二噴孔４ｂ’が燃料通路２の先端面１ｄ’に形成された従来の燃料噴射弁を示しており、図１０は第一噴孔４ａ’における断面図であり、図１１は第二噴孔４ｂ’における断面図である。燃料噴射時において、燃料は弁体３の周囲から燃料通路の先端部２ａへ流入し、次いで、燃料通路３の先端面１ｄ’に沿って本体軸線Ｃ方向へ進行して各噴孔内へ流入する。こうして各噴孔へ流入した燃料は、噴孔４ａ’及び４ｂ’の内壁の弁体３周囲側ｗ１から剥離し、噴孔内壁の本体軸線Ｃ側ｗ２に沿って噴射される。
【００２６】
ここで、噴孔へ流入する燃料を噴孔内壁の弁体周囲側ｗ１から大きく剥離させるほど、すなわち、噴孔内壁の弁体周囲側ｗ１の延在方向と燃料の流入方向とが成す燃料剥離角度が大きいほど、燃料は噴孔内壁の本体軸線側ｗ２に沿って薄くなって噴射されるために、噴射燃料は微粒化され易くなる。
【００２７】
本体軸線Ｃ回りの同一半径上に位置する噴孔においては、本体軸線Ｃに対する各噴孔へ流入する燃料流入角度は略等しく、本体軸線に対する内壁の弁体周囲側ｗ１の延在角度が等しく形成された各噴孔において燃料剥離角度は等しくなるために、各噴孔から同程度に微粒化された燃料が噴射される。
【００２８】
しかしながら、本体軸線Ｃに対して同一角度で斜め外側へ傾いて形成されても、すなわち、本体軸線Ｃに対する内壁の弁体周囲側ｗ１の延在角度が等しく形成されても、第一噴孔４ａ’が位置する本体軸線Ｃ回りの第一半径Ｒ１と第二噴孔４ｂ’が位置する本体軸線Ｃ回りの第二半径Ｒ２とが異なるために、図１０に示すように、弁体３周囲側に近い第一噴孔４ａ’においては、本体軸線Ｃに対する燃料通路２の先端部２ａ側の燃料流入角度ＴＢ１は、弁体３周囲を通過する際の本体軸線Ｃ方向の速度成分があまり減衰していない燃料が流入するために比較的小さな角度となり、燃料剥離角度ＴＡ１は比較的小さくなる。一方、図１１に示すように、本体軸線Ｃに近い第二噴孔４ｂ’においては、本体軸線Ｃに対する燃料通路２の先端部２ａ側の燃料流入角度ＴＢ２は、噴孔へ流入するまでに燃料通路２の先端面１ｄ’上を比較的長く進行して本体軸線Ｃ方向の速度成分が減衰した燃料が流入するために比較的大きな角度となり、燃料剥離角度ＴＡ２は比較的大きくなる。
【００２９】
こうして、第一噴孔４ａ’から噴射される燃料と、第二噴孔４ｂ’から噴射される燃料とで微粒化程度が大きく異なり、第一噴孔４ａ’から噴射される燃料の微粒化程度は、第二噴孔４ｂ’から噴射される燃料の微粒化程度より低いものとなってしまう。
【００３０】
噴射燃料の微粒化程度は、例えば、燃料噴射圧力を高めることでも向上させることができるために、各噴孔４ａ’及び４ｂ’から所望の微粒化程度の燃料が噴射されるようにするためには、第一噴孔４ａ’及び第二噴孔４ｂ’から噴射される燃料の微粒化程度の差を小さくすることが必要である。
【００３１】
図１及び図２に示す第一実施形態では、弁体周囲側の第一噴孔４ａへ流入する直前に燃料部分が接触する燃料通路２の先端面１ｄの一部分Ｐ１における本体軸線Ｃに対する燃料通路の先端部２ａ側の第一傾斜角度ＴＣ１を、本体軸線Ｃ側の第二噴孔４ｂへ流入する直前に燃料部分が接触する燃料通路２の先端面１ｄの一部分Ｐ２における本体軸線Ｃに対する燃料通路の先端部側の第二傾斜角度ＴＣ２より大きくして、第一噴孔４ａへ流入する燃料の本体軸線Ｃ方向の速度成分の減衰をより大きく促進し、第一噴孔４ａにおける本体軸線Ｃに対する燃料通路２の先端部２ａ側の燃料流入角度と第二噴孔４ｂにおける本体軸線Ｃに対する燃料通路２の先端部２ａ側の燃料流入角度とを近づけるように、好ましくは、図１に示すように二つの燃料流入角度を等しくＴＢとなるようにしている。本実施形態において、図１及び図２に示すように、前述の先端面１ｄの一部分Ｐ１及びＰ２は、それぞれ、切頭円錐面となっており、第二噴孔４ｂへ流入する直前に燃料部分が接触する切頭円錐面Ｐ２に、第一噴孔４ａが形成されている。
【００３２】
それにより、第一噴孔４ａ及び第二噴孔４ｂにおいて、噴孔内壁の弁体周囲側の延在方向と燃料流入方向とが成す燃料剥離角度も近づけられ、好ましくは等しくされ、第一噴孔４ａ及び第二噴孔４ｂから噴射される燃料の微粒化程度の差を小さく、好ましくは無くすことができる。
【００３３】
本実施形態において、第一傾斜角度ＴＣ１及び第二傾斜角度ＴＣ２は、いずれも鈍角とており、それにより、各噴孔４ａ及び４ｂへ流入する燃料において、本体軸線方向の速度成分を大きく減衰させることができ、第一噴孔４ａ及び第二噴孔４ｂにおける燃料流入角度ＴＢを大きくすることができ、第一噴孔及び第二噴孔における燃料剥離角度が大きくなって、第一噴孔及び第二噴孔から噴射される燃料を十分に微粒化させることができる。ここで、第一傾斜角度ＴＣ１は鈍角として第二傾斜角度ＴＣ２は９０度としても良い。
【００３４】
また、傾斜の向きを逆として、第一傾斜角度ＴＣ１及び第二傾斜角度ＴＣ２をいずれも鋭角としても良く、この場合には、各噴孔４ａ及び４ｂへ流入する燃料において、本体軸線方向の速度成分をあまり減衰させることはできないが、第一傾斜角度ＴＣ１を第二傾斜角度ＴＣ２より大きくすることにより、第一噴孔４ａ及び第二噴孔４ｂにおける燃料流入角度を近づけ、好ましくは等しくすることができ、それにより、第一噴孔及び第二噴孔から噴射される燃料の微粒化程度の差を小さく、好ましくは無くすことができる。
【００３５】
図３から図５は、本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第二実施形態を示している。本実施形態においては、図３に示すように、第一噴孔４ａ’へ流入する直前に燃料部分が接触する燃料通路２の先端面の一部分は、第一フラップ５ａであり、図４に示すように、第二噴孔４ｂ’へ流入する直前に燃料部分が接触する燃料通路２の先端面の一部分は、第二フラップ５ｂである。図５に示すように、全ての第一噴孔４ａ’及び全ての第二噴孔４ｂ’に対して、本体軸線Ｃからのそれぞれの放射線上には、第一フラップ５ａ又は第二フラップ５ｂが配置されている。
【００３６】
第一フラップ５ａにより第一実施形態と同様な本体軸線Ｃに対して鈍角の第一傾斜角度ＴＣ１を形成し、第二フラップ５ｂにより第一実施形態と同様な本体軸線Ｃに対して鈍角の第二傾斜角度ＴＣ２を形成することにより、第一実施形態と同様に、第一噴孔４ａ’における本体軸線Ｃに対する燃料通路２の先端部２ａ側の燃料流入角度と第二噴孔４ｂ’における本体軸線Ｃに対する燃料通路２の先端部２ａ側の燃料流入角度とを近づけるように、好ましくは、二つの燃料流入角度を等しくするようにして、第一噴孔４ａ’及び第二噴孔４ｂ’から噴射される燃料の微粒化程度の差を小さく、好ましくは無くすことができる。第一傾斜角度ＴＣ１を適当に選択した鈍角とすることにより、第二傾斜角度ＴＣ２を９０度として第二フラップ５ｂを省略するようにしても良い。
【００３７】
図５において、第一フラップ５ａ及び第二フラップ５ｂのそれぞれの回転軸Ｓにはアクチュエータ（図示せず）が取り付けられて、第一傾斜角度ＴＣ１及び第二傾斜角度ＴＣ２を可変としている。それにより、例えば、弁体３のリフト量が可変として燃料噴射率を変化させる場合において、燃料噴射率を高めるために弁体３のリフト量を大きくすると、弁体３の周囲から燃料通路２の先端部２ａへ流入する燃料の本体軸線Ｃ方向の速度成分が大きくなるために、第一フラップ５ａの第一傾斜角度ＴＣ１をそのままとすると、第一噴孔４ａ’への燃料流入角度（本体軸線Ｃに対する）が小さくなり、燃料剥離角度も小さくなって噴射される燃料の微粒化程度が悪化する。
【００３８】
第二噴孔４ｂ’に関しても、第一噴孔４ａ’より程度は小さいが同様な傾向を示すために、この場合には、第一フラップ５ａにより第一傾斜角度ＴＣ１を小さくし、第二フラップ５ｂにより第二傾斜角度ＴＣ２を小さく（第一傾斜角度の減少分より少なく）することが好ましい。このように、弁体３のリフト量が変化しても、第一噴孔４ａ’及び第二噴孔４ｂ’から所望の微粒化程度の燃料を噴射させることができる。
【００３９】
図６は、本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第三実施形態を示している。本実施形態において、本体１ａ及び本体先端部１ｂ’は、図１０及び図１１に示した従来と同様な構造を有しているが、第一噴孔４ａ’へ流入する直前に燃料部分が接触する弁体３’の端面３ｃ’の一部分には第一凹部６ａが形成され、第二噴孔４ｂ’へ流入する直前に燃料部分が接触する弁体３’の端面３ｃ’の一部分には第一凹部６ａより浅い第二凹部６ｂが形成されている。第一凹部６ａの深さを適当に選択することにより第二凹部を省略することも可能である。
【００４０】
このように弁体３’の端面３ｃ’に凹部が形成されていると、弁体３’の周囲から燃料通路２の先端部２ａへ流入して本体軸線Ｃの方向へ進行する燃料の一部が、矢印で示すように、凹部内へ流入して渦を形成し、渦の中心圧力は低下する。凹部が深いほど、このような渦は強くなり、中心の圧力低下も大きくなる。それにより、第一凹部６ａにより形成される強い渦は、第一噴孔４ａ’へ流入しようとする燃料部分を大きく引き上げ、そのままでは比較的小さな燃料流入方向ＴＢ１’をＴＢ’のように大きくする。また、第二凹部６ｂにより形成される弱い渦も、第二噴孔４ｂ’へ流入しようとする燃料部分を小さく引き上げ、燃料流入方向ＴＢ２’をＴＢ’のように僅かに大きくする。
【００４１】
こうして、第一噴孔４ａ’における本体軸線Ｃに対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度と第二噴孔における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度とを近づけ、好ましくは二つの燃料流入角度を同じＴＢ’として、第一噴孔４ａ’から噴射される燃料と第二噴孔４ｂ’から噴射される燃料とで微粒化程度の差を小さく、好ましくは無くすことができる。
【００４２】
図７から図９は、本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第四実施形態を示している。本実施形態において、本体１ａ及び本体先端部１ｂ’は、図１０及び図１１に示した従来と同様な構造を有しているが、弁体３”のシール角部３ｂ”を形成するための面取において、図８に示すように、弁体周囲側の第一噴孔４ａ’へ流入する燃料部分が接触する面取の一部分３ｄ”における本体軸線に対する先端部側の角度を第一鈍角度ＴＤ１とし、図９に示すように、本体軸線側の第二噴孔４ｂ’へ流入する燃料部分が接触する面取の一部分３ａ”における本体軸線に対する先端部側の角度を第二鈍角度ＴＤ２とし、第一鈍角度ＴＤ１を第二鈍角度ＴＤ２より小さくしている。こうして、弁体３”の端面３ｃ”の平面図である図７に示すように、端面３ｃ”の周囲に形成される面取は、第一鈍角度の部分３ｄ”と第二鈍角度の部分３ａ”とが交互に形成されるようになっている。
【００４３】
それにより、小さな第一鈍角度の面取の一部分３ｄ”に接触するために、第一噴孔４ａ’へ流入する燃料の本体軸線方向の速度成分の減衰は大きく促進され、第二噴孔４ｂ’へ流入する燃料は、大きな第二鈍角度の面取の一部分３ａ”に接触するために、この時には本体軸線方向の速度成分の減衰はそれほど促進されないが、その後に燃料通路２の先端面１ｄ’上を比較的長く進行する際に本体軸線方向の速度成分は十分に減衰され、第一噴孔における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度と第二噴孔における本体軸線に対する燃料通路の先端部側の燃料流入角度とを近づけ、好ましくは二つの燃料流入角度を等しくＴＢ”としている。こうして、第一噴孔４ａ’から噴射される燃料と第二噴孔４ｂ’から噴射される燃料とで微粒化程度の差を小さく、好ましくは無くすことができる。
【００４４】
最後に、本体軸線Ｃに対する一つの方向は、燃料通路２の先端部２ａ側と反先端部側との二つの角度により表すことができるが、これまでの説明においては、燃料通路２の先端部２側の角度により表すようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第一実施形態を示す本体中心軸線から半分の燃料噴射弁先端側の概略断面図である。
【図２】図１の燃料噴射弁の本体先端部の平面図である。
【図３】本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第二実施形態を示す本体先端部の第一噴孔近傍の拡大断面図である。
【図４】本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第二実施形態を示す本体先端部の第二噴孔近傍の拡大断面図である。
【図５】本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第二実施形態を示す本体先端部の任意の噴孔近傍の平面図である。
【図６】本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第三実施形態を示す本体中心軸線から半分の燃料噴射弁先端側の概略断面図である。
【図７】本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第四実施形態を示す弁体の端面半分の平面図である。
【図８】本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第四実施形態を示す本体中心軸線から半分の第一噴孔における燃料噴射弁先端側の概略断面図である。
【図９】本発明による内燃機関の燃料噴射弁の第四実施形態を示す本体中心軸線から半分の第二噴孔における燃料噴射弁先端側の概略断面図である。
【図１０】従来の内燃機関の燃料噴射弁を示す本体中心軸線から半分の第一噴孔における燃料噴射弁先端側の概略断面図である。
【図１１】従来の内燃機関の燃料噴射弁を示す本体中心軸線から半分の第二噴孔における燃料噴射弁先端側の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ａ    本体
１ｂ、１ｂ’    本体先端部
１ｃ    シート部
１ｄ、１ｄ’    燃料通路の先端面
２    燃料通路
２ａ    燃料通路の先端部
３、３’、３”    弁体
３ａ、３ａ’    面取
３ｂ、３ｂ’、３ｂ”    シール角部
３ａ”、３ｄ”    面取の一部分
４ａ、４ａ’    第一噴孔
４ｂ、４ｂ’    第二噴孔
５ａ    第一フラップ
５ｂ    第二フラップ
６ａ    第一凹部
６ｂ    第二凹部
ＴＣ１    第一傾斜角度
ＴＣ２    第二傾斜角度
ＴＢ、ＴＢ’    燃料流入角度
ＴＡ１、ＴＡ２    燃料剥離角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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