(57)【要約】【課題】噴射角が異なる噴孔間で微粒化ばらつきを抑制する燃料噴射弁を提供。【解決手段】、燃料通路２６を形成するとともに燃料下流側に向けて縮径する内周面に弁座部２１ｂを有する弁ボディ２１であって、弁座部の燃料下流側に設けられ、内壁面及び外壁面を有する噴孔形成部２７と、内壁面及び外壁面を貫通する複数の噴孔２５とを有する弁ボディ２１と、弁ボディ内に収容され、弁座部に着座及び離座することより、噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材３０と、を備える燃料噴射弁１０において、噴孔形成部２７は、内壁面２２のうち、噴孔２５の入口部２５ｂが形成される内壁面部分２２ａが平面に形成され、外壁面２４のうち、噴孔２５の出口部２５ａが形成される外壁面部分２４ａが燃料下流側に凸状を呈する球面８０ａに形成されている。【選択図】図２
2010185324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料通路を形成するとともに燃料下流側に向けて縮径する内周面に弁座部を有する弁ボディであって、前記弁座部の燃料下流側に設けられ、内壁面及び外壁面を有する噴孔形成部と、前記内壁面及び前記外壁面を貫通する複数の噴孔とを有する弁ボディと、
前記弁ボディ内に収容され、前記弁座部に着座及び離座することより、前記噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材と、
を備える燃料噴射弁において、
前記噴孔形成部は、
前記内壁面のうち、前記噴孔の入口部が形成される内壁面部分が平面に形成され、
前記外壁面のうち、前記噴孔の出口部が形成される外壁面部分が燃料下流側に凸状を呈する球面に形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記凸状を呈する前記球面は、前記噴孔形成部に形成される前記噴孔ごとに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記噴孔は、前記入口部が、前記弁ボディの中心軸を中心とした同一の仮想円上に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記噴孔の中心軸は、前記弁ボディの中心軸に対し、前記出口部が前記入口部よりも離れる側、または近づく側に位置するように傾斜され、
前記外壁面部分は、前記弁ボディの中心軸に対し前記出口部が位置する離れる側及び近づく側の相反する方向に沿って、前記球面が形成される凸部を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記凸部は、前記噴孔が複数箇所にわたって形成される前記噴孔形成部の噴孔延在方向に、環状に接続していることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記噴孔の中心軸方向の長さをＬ、及び前記噴孔の径をｄとすると、
１．２５≦Ｌ／ｄ≦３
を満たすことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射弁としては、弁部材と、弁部材を内部に軸方向に移動可能に支持し、かつ内壁面が弁部材の外壁面との間で燃料通路を形成する弁ボディとから構成されている。弁ボディは、上記内壁面に、弁部材が着座及び離座する弁座部と、弁座部の下流側に噴孔形成部とが形成され、噴孔形成部には複数の噴孔が設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
この種の燃料噴射弁では、噴孔から噴射される噴射方向が所望の方向となるように、噴孔形成部を貫通する噴孔の中心軸を、噴孔形成部に対し傾斜させた傾斜角が設定されている。
【０００４】
このような燃料噴射弁の一種として特許文献１に開示の装置は、噴孔形成部を平板状に形成するようにしている。この技術では、噴孔形成部に形成する噴孔の傾斜角を変更することで、噴孔から噴射される噴射方向即ち噴射角が調整される。このように設定された各噴孔から噴射される燃料は、例えば円錐状、偏平な扇状などの燃料噴霧を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２６４７６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記燃料噴霧の特性は、燃料噴射弁を搭載するエンジンの要求性能等によって決定されるものであるので、噴孔形成部に形成する各噴孔が、異なる噴射角つまり異なる傾斜角に設定される場合がある。
【０００７】
上記特許文献１の従来技術では、平板状を呈する噴孔形成部の端面、即ち噴孔入口側及び噴孔出口側の両端面が平面であるため、狙いの噴射角により噴孔長が変化することになる。言い換えると、噴射角が異なる噴孔間では噴孔長が相違することになるので、噴孔から噴射される燃料の微粒化に関し、噴射角が異なる噴孔間で微粒化度合いが異なるという懸念があるのである。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、噴射角が異なる噴孔間で微粒化ばらつきを抑制する燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。
【００１０】
即ち、請求項１乃至６に記載の発明では、燃料通路を形成するとともに燃料下流側に向けて縮径する内周面に弁座部を有する弁ボディであって、弁座部の燃料下流側に設けられ、内壁面及び外壁面を有する噴孔形成部と、内壁面及び外壁面を貫通する複数の噴孔とを有する弁ボディと、弁ボディ内に収容され、弁座部に着座及び離座することより、噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材と、を備える燃料噴射弁において、
噴孔形成部は、内壁面のうち、噴孔の入口部が形成される内壁面部分が平面に形成され、外壁面のうち、噴孔の出口部が形成される外壁面部分が燃料下流側に凸状を呈する球面に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
これによると、複数の噴孔が形成される噴孔形成部は、噴孔の入口部側の内壁面部分を平面、噴孔の出口部側の外壁面部分を、燃料下流側に凸状を呈する球面とするので、各噴孔の噴射角の相違による噴孔長の変化を抑制することができる。これにより、噴射角の異なる各噴孔間の微粒化のばらつきを抑制し得るのである。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、凸状を呈する球面は、噴孔形成部に形成される噴孔ごとに形成されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、凸状を呈する球面の形成方法として、各噴孔の出口部に形成される球面間を連続的に接続し、全体として燃料下流側に突出する凸球面状に形成する場合が考えられる。この場合には、従来技術の内壁面及び外壁面の両面が平面のものに比べて、各噴孔の噴射角の相違による噴孔長の変化抑制は可能となるものの、噴射角を大きくするほど、その噴孔長変化が大きくなるという懸念がある。
【００１４】
これに対し請求項２に記載の発明によれば、噴孔個々に、凸状を呈する球面を構成とするので、各噴孔の噴孔長に対し、凸球面状での曲率半径の大きさを、各噴孔長の大きさと同じ程度に設定することが可能となる。それ故に、噴射角が比較的大きくなる場合であっても、各噴孔の噴射角の相違による噴孔長変化を効果的に抑制することができる。したがって、各噴孔の噴射角の相違による噴孔長ばらつきを低減または防止することが可能となるので、噴射角の異なる各噴孔間での微粒化度合いを均一化し得るのである。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明では、噴孔は、入口部が、弁ボディの中心軸を中心とした同一の仮想円上に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
これによると、噴孔の入口部を、弁ボディの中心軸を中心とした同一の仮想円上に配置する構成とすることにより、仮想円上に固定された入口部を基点として、噴孔の噴射角、つまり弁ボディの噴孔形成部に対し傾斜させる噴孔の中心軸の傾斜角を変更し得るのである。このような構成によれば、各噴孔の噴射角の相違による噴孔長の変化抑制の作用を更に高めることができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明では、噴孔の中心軸は、弁ボディの中心軸に対し、出口部が入口部よりも離れる側、または近づく側に位置するように傾斜され、
外壁面部分は、弁ボディの中心軸に対し出口部が位置する離れる側及び近づく側の相反する方向に沿って、前記球面が形成される凸部を有していることを特徴とする。
【００１８】
これによると、上記外壁面部分において、凸状を呈する球面を、出口部が位置する離れる側及び近づく側の相反する方向に限定する構成とすることが可能となるのである。そのような凸部を有する外壁面部分の形状は、凸部の表面のうち、上記球面が形成されない他の表面の形状を、平坦面などの簡素な面になし得るので、外壁面部分を加工し易い形状構成になし得る。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明では、凸部は、噴孔が複数箇所にわたって形成される噴孔形成部の噴孔延在方向に、環状に接続していることを特徴とする。
【００２０】
ここで、噴孔形成部に形成される複数の噴孔間のピッチ間隔が比較的小さい場合には、各噴孔の凸部間の隙間が小さくなりすぎるという可能性があるため、外壁面部分の加工が難しくなるという懸念がある。
【００２１】
これに対し請求項５に記載の発明によれば、隣接する凸部同士を環状に接続する構成とするので、各噴孔の噴射角の相違による噴孔長の変化抑制と、外壁面部分の加工し易い形状構成の確保とを両立することができる。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明では、噴孔の中心軸方向の長さをＬ、及び噴孔の径をｄとすると、１．２５≦Ｌ／ｄ≦３を満たすことを特徴とする。
【００２３】
これによると、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁によれば、各噴孔の噴射角の相違による噴孔長変化を抑制しつつ、噴孔長に係わる指標値（Ｌ／ｄ）の値を、１．２５≦Ｌ／ｄ≦３の範囲に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる燃料噴射弁を示す断面図である。
【図２】図１中の噴孔形成部及び噴孔形成部の燃料上流の燃料室の周りを示す断面図である。
【図３】図２の燃料室側から噴孔形成部をみた平面図である。
【図４】図２の燃料下流側から噴孔形成部をみた平面図である。
【図５】噴孔長Ｌと噴射角の関係を説明する図であって、図５（ａ）は噴孔長Ｌと噴射角の関係を示す特性図、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は図５（ｂ）中の各特性線の仕様を説明ものであり、それぞれ、比較例１、本実施例を示す模式図である。
【図６】Ｌ／ｄと、噴射角及び粒径の変化度合いとの関係を説明する図であって、図６（ａ）はＬ／ｄと噴射角の関係を示す特性図、図６（ｂ）はＬ／ｄと粒径の変化度合いの関係を示す特性図である。
【図７】第２実施形態に係わる燃料噴射弁の噴孔形成部を示す図であって、図７（ａ）は図７（ｂ）中のVIIA−VIIA線断面、図７（ｂ）は燃料下流側から噴孔形成部をみた平面図である。
【図８】第３実施形態に係わる燃料噴射弁の噴孔形成部を示す図であって、図８（ａ）は図８（ｂ）中のVIIIA−VIIIA線断面、図８（ｂ）は燃料下流側から噴孔形成部をみた平面図である。
【図９】第４実施形態に係わる燃料噴射弁の噴孔形成部を示す図であって、図９（ａ）は図９（ｂ）中のIXA−IXA線断面、図９（ｂ）は燃料下流側から噴孔形成部をみた平面図である。
【図１０】図６（ａ）の各特性線に対応する比較例１、及び本実施例と対比するための、比較例２に係わるＬ／ｄと、噴射角及び粒径の変化度合いとの関係を説明する図であって、図１０（ａ）はＬ／ｄと噴射角の関係を示す特性図、図１０（ｂ）はＬ／ｄと粒径の変化度合いの関係を示す特性図である。
【図１１】燃料噴射弁をエンジンに搭載する実施例の一例であり、図１の燃料噴射弁とエンジンの燃焼室との関係を説明する図であって、図１１（ａ）は断面図、図１１（ｂ）はXIBからみた矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
図１〜図４、及び図１１は、本実施形態による燃料噴射弁１０を示している。図２〜図４は燃料噴射弁１０による特徴部分を示しており、また図１１は本実施形態による燃料噴射弁１０を搭載した燃料噴射装置の全体構成を模式的に示すものである。
【００２７】
図１１に示すように燃料噴射弁１０は、シリンダヘッド６１に取り付けられ、シリンダヘッド６１の壁面と、シリンダブロック６２の内壁面（以下、シリンダ壁面）６５と、ピストン６６の上端面６７とで形成される燃焼室６４に、直接燃料を噴射する直噴ガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）用の燃料噴射装置である。燃料噴射弁１０には、図示しない燃料供給ポンプにより燃料噴射圧力相当に加圧された燃料が供給される。当該燃料圧は、１ＭＰａから４０ＭＰａの範囲の所定圧に設定されており、燃料噴射弁１０は燃焼室６４へ当該範囲相当の燃料噴射圧の燃料を噴射するのである。
【００２８】
燃料噴射弁１０は、図６の例示のように、吸気バルブ６８と排気バルブ６９との間、即ちシリンダヘッド６１にいわゆるセンター搭載されている。また、図示しない点火装置がシリンダヘッド６１に搭載されており、点火装置は燃料噴射弁１０からの噴射の燃料が直接付着しない位置、かつ燃料と混合された可燃空気に着火可能な位置に配置されている。
【００２９】
燃料噴射弁１０から噴射される燃料の噴霧は、円錐状の噴霧であり、シリンダ壁面６５及びピストン６６の上端面６７の両者に直接付着しないように、燃料噴射弁１０（図６（ｂ）では中心軸Ｊ１で例示）から噴霧の先端部までの長さ（以下、噴霧長という）が、両者６５、６７と間隔を置いて所定の噴霧長Ｌｓに設定されている。
【００３０】
以上、燃料噴射弁１０を主たる構成とする燃料噴射装置の全体構成を説明した。以下、燃料噴射弁１０の基本構成について説明する。
【００３１】
（燃料噴射弁１０の基本構成）
図１に示すように、燃料噴射弁１０のハウジング１１は筒状に形成されている。ハウジング１１は、第一磁性部１２、非磁性部１３及び第二磁性部１４を有している。非磁性部１３は、第一磁性部１２と第二磁性部１４との磁気的な短絡を防止する。第一磁性部１２、非磁性部１３及び第二磁性部１４は、例えばレーザ溶接などにより一体に接続されている。
【００３２】
ハウジング１１の軸方向の一方の端部には入口部材１５が設置されている。入口部材１５はハウジング１１の内周側に圧入などにより固定されている。入口部材１５は燃料入口１６を有している。燃料入口１６には、上記燃料供給ポンプによって燃料（本実施形態ではガソリン燃料）が供給される。燃料入口１６に供給された燃料は、異物を除去する燃料フィルタ１７を経由してハウジング１１の内周側に流入する。
【００３３】
ハウジング１１の他方の端部には、ノズルホルダ２０が設置されている。ノズルホルダ２０は筒状に形成され、その内側には、「弁ボディ」としてのノズルボディ２１が設置されている。ノズルボディ２１は有底筒状に形成され、例えば圧入あるいは溶接などにより、ノズルホルダ２０に固定されている。ノズルボディ２１は、その有底筒状に形成された内周面２１ｂが、図２に示すように先端に近づくにつれて内径が縮径する円錐状の内壁面２２に形成されており、その内壁面２２に弁座部２３を有している。そして、弁座部２３の下端に凹状の噴孔形成部２７が設けられている。
【００３４】
また、ノズルボディ２１は、ハウジング１１とは反対側の端部近傍に、即ち噴孔形成部２７に、ノズルボディ２１を貫いて内壁面２２と外壁面２４とに開口する複数（本実施例では、例えば６つ）の噴孔２５を有している。燃料入口１６に供給された燃料は、噴孔２５からエンジンの気筒の燃焼室（以下、単に「気筒内」ともいう）６４に噴射される。
【００３５】
図３は、ノズルボディ２１単体を示す平面図であって、図２中のIII矢視図に対応する。図３に例示すように、複数の噴孔２５の入口部２５ｂが同一の仮想円（以下、ピッチ円ともいう）Ｋ上に配置されている。即ち、上記複数の噴孔入口部２５ｂは、仮想円Ｋ上に一重環状に配置されているのである。仮想円Ｋの中心は、いわゆる燃料噴射弁１０の中心軸と一致しており、ハウジング１１、ノズルホルダ２０及びノズルボディ２１の中心軸Ｊ１（以下、単に「ノズルボディ２１の中心軸Ｊ１」という）にほぼ一致する。
【００３６】
また、隣接する噴孔２５の入口部２５ｂ間のピッチは、仮想円Ｋ上にほぼ等ピッチに形成されている。
【００３７】
上記ノズルボディ２１のうち軸方向の先端部分、即ち噴孔形成部２７は、中心軸Ｊ１に対して垂直に拡がる底部２１ａが形成されており、この底部２１ａに、噴孔２５が形成されているのである。噴孔２５の中心軸Ｊ２に垂直な断面、つまり噴孔２５の横断面は円形を呈している。また、噴孔２５が貫通する向き、即ち中心軸Ｊ２は、噴孔２５の出口部２５ａが噴孔２５の入ロ部２５ｂよりも中心軸Ｊ１の外側に位置するように傾斜している。なお、図２に示すように、噴孔形成部２７の上記底部と弁座部２３の間は、曲面で滑らかに接続されている。
【００３８】
以上のノズルボディ２１の内周面２１ｂは、円錐状の内壁面２２と噴孔２５の入口部２５ｂとの間には、噴孔２５に向けて凹む噴孔形成部２７が形成されることになるのである。これにより、噴孔形成部２７が面する燃料室７０は、常に複数の噴孔２５の入口部２５ｂに連通することになり、燃料室７０内に流入する燃料を複数の噴孔２５に分配し易くするのである。
【００３９】
また、ハウジング１１、ノズルホルダ２０及びノズルボディ２１により、内部に収容室
を形成する弁ボディを構成している。その収客室には、「弁部材」としてのニードル３０が収容される。ニードル３０は、ハウジング１１、ノズルホルダ２０及びノズルボディ２１の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。
【００４０】
ニードル３０は、ノズルボディ２１と概ね同軸上に配置されている。ニードル３０は、軸部３１、頭部３２、シート部３３、及び先端部３４を備えている。頭部３２は、軸方向において軸部３１の燃料入口１６側の端部に位置し、シート部３３は、軸部３１の噴孔２５側の端部に位置する。そして、シート部３３は、図２に示すようにノズルボディ２１の弁座部２３と接離可能である。
【００４１】
先端部３４は、シート部３３の下端から環状内側に延びる円錐台状の端面３５、３６を有している。端面３５、３６は、シート部３３の縮径角と異なる角度の円錐状の第１端面（以下、傾斜面）３５と、噴孔形成部２７の底部２１ａに概ね平行な第２端面（以下、対向端面）３６とから形成される。
【００４２】
ニードル３０の外周面３０ａと、ノズルボディ２１の内周面２１ｂとの間に燃料が流れる燃料通路２６が形成され、燃料通路２６は噴孔２５と連通可能に設けられている。燃料通路２６は、シート部３３と弁座部２３が離座及び着座することにより、噴孔２５へ流通する燃料が遮断及び許容されるのである。
【００４３】
また、燃料噴射弁１０は、図１に示すようにニードル３０を駆動する駆動部４０を備えている。駆動部４０は、スプール４１、コイル４２、固定コア４３、プレートハウジング４４及び可動コア５０を有している。スプール４１は、ハウジング１１の外周側に設置されている。スプール４１は、樹脂材で筒状に形成され、外周側にコイル４２が巻かれている。巻回されたコイル４２の両端部は、コネクタ４５の端子部４６に電気的に接続されている。ハウジング１１を挟んでコイル４２の内周側には固定コア４３が設置されている。固定コア４３は、例えば鉄などの磁性材料により筒状に形成され、ハウジング１１の内周側に例えば圧入などにより固定されている。プレートハウジング４４は、磁性材料から形成され、コイル４２の外周側を覆っている。
【００４４】
可動コア５０は、固定コア４３と同軸上に対向して配置され、ハウジング１１の内周側に軸方向へ往復移動可能である。可動コア５０は、例えば鉄などの磁性材料から筒状に形成されている。可動コア５０は、固定コア４３とは反対側に筒部５１を有しており、筒部５１には、ニードル３０の頭部３２が圧入されている。これにより、ニードル３０と可動コア５０とは例えば溶接などにより一体に接続され、協働可能となっている。
【００４５】
可動コア５０は、固定コア４３側の端部において「付勢部材」としての弾性材からなるスプリング１８が設けられている。スプリング１８は、軸方向へ伸長する方向の力（以下、付勢力）を有しており、スプリング１８の両端部が可動コア５０とアジャスティングパイプ１９とに挟み込まれるように配置されている。スプリング１８は、可動コア５０及びニードル３０を弁座部２３に着座する方向へ押し付けている。また、上記アジャスティングパイプ１９は、例えば圧入などにより固定コア４３に固定される構造になっており、固定コア４３に圧入されているアジャスティングパイプ１９の圧入量を調整することにより、スプリング１８の付勢力（荷重）が調整される。
【００４６】
コイル４２に通電していないとき、可動コア５０及び可動コア５０と一体のニードル３０は弁座部２３側へ押し付けられ、シート部３３は弁座部２３に着座する。これにより噴孔２５からの燃料噴射が遮断される。コイル４２に通電すると、可動コア５０が固定コア４３に吸引されてニードル３０が弁座部２３から離座し、噴孔２５から燃料が噴射される。
【００４７】
ここで、ニードル３０が弁座部２３から離座している状態を、ニードル３０のリフト時と呼ぶ。ニードル３０のリフト量は、可動コア５０及び固定コア４３の両磁極面間のエアギャップにより決まる。
【００４８】
以上、燃料噴射弁１０の基本構成について説明した。以下、燃料噴射弁１０の特徴的構成について説明する。
【００４９】
（燃料噴射弁１０の特徴的構成）
燃料通路２６は、弁ボディ１１、２０、２１の内周面と、ニードル３０の外周面との間に形成され、燃料が流通する通路をいうが、以下の図２及び図３を参照した説明では、単に燃料通路２６と記載する場合は、ノズルボディ２１の内周面２１ｂとニードル３０の外周面３０ａとの間に形成された通路を意味する。
【００５０】
図２に示すように、燃料通路２６のうち、ノズルボディ２１の内周面２１ｂとニードル３０の外周面３０ａとの間に形成され、燃料噴射弁１０の軸方向に延びる燃料通路部分を第１燃料通路２６ａと呼び、円錐状の内壁面２２及び噴孔形成部２７と、ニードル３０のシート部３３及び先端部３４との間に形成される燃料通路部分を第２燃料通路２６ｂと呼ぶ。
【００５１】
第１燃料通路２６ａは軸方向に延びる環状を呈する通路に形成されており、第２燃料通路２６ｂは、第１燃料通路２６ａの下流端から環状内側に延びるとともに複数の噴孔２５と連通する通路に形成される。
【００５２】
また、上記第２燃料通路２６ｂは、燃料通路２６を流通する燃料を遮断及び許容する弁座部２３及びシート部３３の下流側には、凹状の噴孔形成部２７と先端部３４とで形成される燃料室７０を有している。シート部３３が弁座部２３から離座時において、燃料室７０へ流出する燃料の流れの主流方向は、燃料下流側に向けて縮径する内壁面２２のうち、弁座部２３の縮径方向でほぼ決定される。
【００５３】
ここで、シート部３３及び弁座部２３の構成は以下のように設定されている。即ち、ニードル３０は、シート部３３のシート面３３ａの挟み角であるシート角βが、８０°〜１３０°の範囲に設定されている。また、ノズルボディ２１は、シート部が着座及び離座する弁座部２３の挟み角が、シート角βとほぼ同じか僅かに小さく形成されている。
（噴孔形成部２７に係わる特徴的構成）
ここで、図２に示す燃料噴霧の噴射角αｓは、燃料噴射弁１０を搭載するエンジンの要求性能等によって決定されるため、噴孔形成部２７に形成される各噴孔２５が、異なる噴射角αｓに設定されるという懸念がある。狙いの噴射角αｓにより噴孔長Ｌが変化するので、噴射角αｓの異なる噴孔２５間で微粒化度合いが異なることになる。図２〜図４は異なる噴射角αｓに設定され噴孔２５の一例を示している。
【００５４】
噴射角αｓは、図２中の二点鎖線で示される噴孔２５から実際に噴射された噴射燃料（噴霧）の噴射主流方向Ｊ３を、ノズルボディ２１の中心軸Ｊ１に対する傾きで表している。また、噴孔２５の傾斜角αｈは、入口部２５ｂ及び出口部２５ａの中心軸Ｊ２を、ノズルボディ２１の中心軸Ｊ１に対する傾きで表している。
【００５５】
ここで、上記噴射角αｓは噴孔２５の傾斜角αｈと僅かなずれを生じる場合があるものの、噴射角αｓは傾斜角αｈと実質的に同じとなる。
【００５６】
図３及び図４に示す噴孔２５の傾斜角αｈ構成は、第１傾斜角を有する一つの噴孔が示され、他の噴孔は第２傾斜角を有するものが示されている。即ち、この２つの傾斜角αｈは、図中の入口部２５ｂ（１）及び出口部２５ａ（１）で示される噴孔２５（図２中の左側に位置する噴孔）による第１傾斜角と、図中の入口部２５ｂ（２）及び出口部２５ａ（１）で示される噴孔２５（図２中の右側に位置する噴孔）による第２傾斜角である。
【００５７】
ここで、噴孔２５に係わる噴射角αｓ、即ち傾斜角αｈは以下のように設定されている。は、−１０°〜４０°の範囲に設定されている。なお、好ましくは、傾斜角αｈの範囲は、０°〜４０°である。
【００５８】
そこで、本実施形態では、噴孔形成部２７に係わる特徴構成を以下のように設定している。即ち、弁座部２３に対し凹む噴孔形成部２７は、噴孔２５が貫通する内壁面２２及び外壁面２４のうち、入口部２５ｂが形成される内壁面部分２２ａを平面とし、出口部２５ａが形成される外壁面部分２４ａを、燃料下流側に凸状を呈する球面８０ａとする構成としている。
【００５９】
このように構成することにより、従来技術の内壁面及び外壁面の両面が平面のもの（図５（ｂ）の比較例１参照）に比べて、各噴孔２５の傾斜角αｈの相違による噴孔長Ｌの変化抑制は可能となるのである。
【００６０】
凸状を呈する球面８０ａは、噴孔２５個々に形成されている。そして、外壁面部分２４ａは、噴孔２５ごとに球面８０ａを有する凸部８０が、底部２１ａから燃料下流側に突出している。
【００６１】
上記凸部８０は、底部２１ａのうち、仮想円Ｋ上に位置する入口部２５ｂの直下に位置するように配置されている。これによると、入口部２５ｂを仮想円Ｋ上に配置する構成とすることにより、仮想円Ｋ上に固定された入口部２５ｂを基点として、噴孔２５の傾斜角αｈ、即ち噴射角αｓを変更し得るのである。このような構成によれば、各噴孔２５の噴射角αｓの相違による噴孔長Ｌの変化抑制の作用を更に高めることができる。
【００６２】
ここで、図５は噴孔長Ｌと、噴射角αｓ（傾斜角αｈ）との関係を示すものである。出口部２５ａ側の面が平面となる比較例１では、−１０°〜４０°の噴射角αｓの設定範囲で２ｍｍ程度の変動幅（ばらつき幅）を生じる。これに対し本実施例では、その変動幅を僅かに量に抑え得るのである。
【００６３】
さらに、凸状を呈する球面８０ａを噴孔２５個々に形成する構成とするので、各噴孔２５の噴孔長Ｌに対し、凸状球面８０ａを呈する凸部８０での曲率半径の大きさを、各噴孔長Ｌの大きさと同じ程度に設定することが可能となる。それ故に、噴射角αｓが比較的大きくなる場合であっても、各噴孔２５の噴射角αｓの相違による噴孔長Ｌ変化を効果的に抑制することができる。
【００６４】
したがって、各噴孔２５の噴射角αｓの相違による噴孔長Ｌばらつきを低減または防止することが可能となるので、噴射角αｓの異なる各噴孔２５間での微粒化度合いの均一化が図れる。
【００６５】
ここで、図６（ａ）は指標値（Ｌ／ｄ）と噴射角αｓ（傾斜角αｈ）との関係を示し、図６（ｂ）は指標値（Ｌ／ｄ）と粒径の変化度合いとの関係を示すものである。指標値（Ｌ／ｄ）は、噴孔長Ｌに係わる指標値であって、噴孔長Ｌと噴孔２５の径の比である。なお、図６（ｂ）の粒径のばらつきは、Ｌ／ｄ＝１．５のときの粒径を基準に、粒径の変化度合いを示している。
【００６６】
比較例１、即ち底部２１ａの両面が平面である場合には、上記噴射角αｓの設定範囲に対し、Ｌ／ｄの値が１．５〜２、１程度の範囲で変化する。その結果、粒径は、０〜５．７％程度のばらつきを生じることになるのである。これに対し本実施例では、各噴孔２５の噴射角αｓの相違による噴孔長Ｌばらつきを防止することができる。それ故に、噴射角αｓの異なる各噴孔２５間での微粒化度合いを均一化することができる。
【００６７】
なお、発明者は、凸状を呈する球面８０ａの形成方法として、各噴孔２５の出口部２５ａに形成される球面８０ａ間を連続的に接続する場合であって、底部２１ａを全体として燃料下流側に突出する凸球面状に形成する場合（図１０中の比較例２参照）も検討した。図１０は、比較例２を比較例１と比較して示すものであり、図１０（ａ）は指標値（Ｌ／ｄ）と噴射角αｓ（傾斜角αｈ）との関係を示し、図１０（ｂ）は指標値（Ｌ／ｄ）と粒径の変化度合いとの関係を示している。
【００６８】
比較例２は、比較例１に比べれば噴射角αｓの相違による噴孔長Ｌばらつきを低減できるものの、噴射角αｓ（傾斜角αｈ）を大きくするほど、その噴孔長Ｌ変化が大きくなるという懸念がある。したがって、本実施例は、凸状を呈する球面８０ａを噴孔２５個々に形成する構成とするので、比較例２と比較しても噴孔長Ｌばらつきを効果的に低減できるのである。その結果、本実施例では、噴射角αｓの異なる各噴孔２５間での微粒化度合いを均一化する優れた構成を提供できるのである。
【００６９】
（燃料通路２６に係わる特徴的構成）
本発明者は、以下の知見を得ている。即ち、噴孔２５の出口部２５ａでの燃料流速の勾配（以下、単に「速度勾配」という）を大きく形成すれば、噴射燃料の塊（以下、燃料塊）のうち、高速側の燃料部分と、低速側の燃料部分とが引きちがれ易くし、燃料塊の分裂を促進させることができる。このように有効に高められた速度勾配を有する噴射燃料は、燃料塊の分裂塊部分ごとに、周囲空気とのせん断による微粒化が促進されることになるので、従来技術のように高貫徹力化することなく、微粒化が促進されるのである。
【００７０】
しかしながら、特開平３−２６４７６７（特許文献１）で示される従来技術の燃料噴射弁では、シート部が弁座部から離座時に、燃料の主流が燃料室に流入しても、その主流は、噴孔の入口部に真直ぐに流れ込まず、曲がり損失が生じるという懸念があるのである。
【００７１】
入口部２５ｂへ流れ込むまでの「主流を含む燃料の流れ」に、曲がり損失が生じると、流れエネルギーが減少し、入口部２５ｂへ流入する流速が低下することになるので、噴孔２５から噴射される燃料の噴射速度の低下を招く。このことは、速度勾配の形成による噴射速度低下要因以外に、他の噴射速度低下要因が増えることを意味する。
【００７２】
そこで、上記燃料通路２６のうち、第１燃料通路２６ａの下流端から環状内側に延びるとともに複数の噴孔２５と連通する通路である第２燃料通路２６ｂの構成を、以下のように設定した。
【００７３】
即ち、ノズルボディ２１は、噴孔２５の中心軸Ｊ２を含む仮想平面（図２の紙面）において、弁座部２３の縮径方向に延長する仮想延長線ｍｓに対し、仮想延長線ｍｓ上に噴孔２５の入口部２５ｂが位置するという構成とする。
【００７４】
さらに、入口部２５ｂは、仮想延長線ｍｓが、入口部２５ｂ側の噴孔内周面２５ｃと交差する位置に配置している。言い換えると、仮想円Ｋ上に配置される各噴孔２５は、仮想延長線ｍｓによって、仮想延長線ｍｓの交点ｍｃが噴孔内周面２５ｃ上に形成し得るのである。
【００７５】
これにより、燃料の主流方向を、入口部２５ｂに真直ぐ流入する流れに制御し得るので、ニードル３０が弁座部２３から離座時に、燃料の主流が弁座部２３を通過した後も、燃料流れの曲がり損失を抑制する。それ故に、燃料の流れエネルギーの減少を抑えつつ、入口部２５ｂに燃料を流れ込ませることが可能となる。
【００７６】
以上の構成によれば、燃料の主流方向を、噴孔２５の入口部２５ｂに真直ぐに流れ込む方向に制御することができるので、燃料の主流を、流れエネルギーの減少を抑えて入口部２５ｂに流れ込ませることができる。
【００７７】
しかも、上記燃料の主流が、入口部２５ｂに流入時に、噴孔内周面２５ｃに衝突することになるので、衝突した噴孔内周面２５ｃに沿って入口部２５ｂ側から出口部２５ａへ移動する間に、燃料に乱れを生じさせることができ、ひいては出口部２５ａでの速度勾配を大きく形成し得るのである。
【００７８】
また、ここで、上記入口部２５ｂを仮想円Ｋ上に配置する構成に関し、入口部２５ｂとシート部３３の関係を、以下の構成に設定することが好ましい。
【００７９】
即ち、仮想円Ｋの径をＤｐとし、シート部３３のシート径をＤｓとすると、仮想円Ｋの径Ｄｐとシート径Ｄｓの比（Ｄｓ／Ｄｐ）は、１．５≦Ｄｓ／Ｄｐ≦３を満たすように設定されている。このような構成にすることにより、上記速度勾配を更に高めることができる。
【００８０】
（第２実施形態）
第２実施形態を図７に示す。第２実施形態は第１実施形態の変形例である。図７は、燃料噴射弁の一部を示し、噴孔形成部２７及び燃料室７０の周りを示している。
【００８１】
噴孔形成部２７の外壁面部分２４ａは、以下のように構成されている。即ち、図７（ｂ）に示すように、凸部８０の球面８０ａは、上記噴射角αｓの設定範囲（αｓ＝−１０°〜４０°の範囲）で出口部２５ａが位置する範囲にわたって球面８０ａが形成されている。そして、凸部８０の表面は、球面８０ａ以外の面が簡素な平坦面で形成されている。
【００８２】
言い換えると、上記外壁面部分２４ａにおいて、凸状を呈する球面８０ａを、出口部２５ａが位置する離れる側及び近づく側の相反する方向に限定する構成とし得るのである。そのような凸部８０を有する外壁面部分２４ａの形状は、凸部８０の表面のうち、上記球面８０ａが形成されない他の表面の形状を、平坦面などの簡素な面になし得るので、外壁面部分２４ａを加工し易い形状構成になし得る。
【００８３】
（第３実施形態）
第３実施形態を図８に示す。第３実施形態は第１実施形態の変形例である。図８は、燃料噴射弁の一部を示し、噴孔形成部２７及び燃料室７０の周りを示している。
【００８４】
ここで、噴孔形成部２７に形成される複数の噴孔２５間のピッチ間隔が比較的小さい場合には、各噴孔２５の凸部８０間の隙間が小さくなりすぎる可能性がある。そのため、外壁面部分２４ａの加工が難しくなるという懸念がある。
【００８５】
これに対し本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、隣接する凸部８０同士を環状に接続する構成としている。これにより、各噴孔２５の噴射角αｓの相違による噴孔長Ｌの変化抑制と、外壁面部分２４ａの加工し易い形状構成の確保とが両立し得るのである。
【００８６】
（第４実施形態）
第４実施形態を図９に示す。第４実施形態は第３実施形態の変形例である。図９は、燃料噴射弁の一部を示し、噴孔形成部２７及び燃料室７０の周りを示している。
【００８７】
本実施形態では、第３実施形態で説明した、隣接する同士を環状に接続する凸部８０を、断面が半円である円環状体に形成するようにしている。これにより、更に簡素な外壁面部分の形状とすることができ、ひいては外壁面部分２４ａを加工性に優れた形状構成にすることができる。
【００８８】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は本実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
（１）以上説明した本実施形態では、第２の発明に係わる燃料室７０の形状を、弁座部２３と凹状の噴孔形成部２７の底部２１ａの外周側とを滑らかな曲面で接続されるものとしたが、曲面が形成されないものであってもよい。
【００８９】
即ち、弁ボディとしてのノズルボディ２１に、凹状の噴孔形成部２７及び噴孔２５を形成する構成としているが、ノズルボディとは別体の噴孔成形部としての噴孔形成部材を設け、当該噴孔形成部材に噴孔を形成する構成としてもよい。
（２）以上説明した本実施形態では、噴孔成形部２７の底部２１ａ側の内壁面部分２２ａは、底部２１ａにわたって全て平面状とする構成とした。これに限らず、内壁面部分２２ａのうち、例えば入口部２５ｂより径方向内側領域に、段差部を設ける構成としてもよく、少なくとも入口部２５ｂが形成される内壁面部分が平面であればよい。
（３）また、以上説明した本実施形態では、仮想円Ｋ上に６個の噴孔２５を一重環状に配置した。これに限らず、噴孔２５の数は、２個、４個、あるいは８個等いずれであってもよい。なお、噴孔２５の数が２個の場合、仮想円Ｋの直径（ピッチ径）を、Ｄｐと定義する代わり、噴孔２５間のピッチを、Ｄｐと定義してもよい。
（４）また、上記燃料噴射弁１０からの噴霧形状が扁平な扇状に形成される場合、扁平な扇状の噴霧は、燃料噴射弁１０からの噴射により、一つ形成されるものに限らず、複数形成されるものであってもよい。
（５）また、以上説明した本実施形態において、噴孔２５の中心軸Ｊ２の方向は、噴孔２５の出口部２５ａが入口部２５ｂよりもノズルボディ２１の中心軸Ｊ１から離れる側に位置するように傾斜している構成とした。このような構成により、ニードル３０がリフト時、燃料の主流が噴孔２５の入口部２５ｂに流入する際に、噴孔２５の入口部２５ｂ側の内周面のうち、ノズルボディ２１の中心軸Ｊ１に近い側の噴孔内周面部分に、主流を効果的に押し当てることができる。故に、出口部２５ａにおいて上記中心軸Ｊ１に近い側の内周面部分から遠い側の内周面部分の間で、効果的に有効に高めた速度勾配が形成されるのである。
（６）また、以上説明した本実施形態では、本実施形態による燃料噴射弁１０に、噴孔形成部２７に係わる特徴的構成（Ａ）と、燃料通路２６に係わる特徴的構成（Ｂ）とを有する構成とした。特徴的構成（Ａ）と特徴的構成（Ｂ）を同時に具備する必要はなく、少なくとも特徴的構成（Ａ）を具備する燃料噴射弁であればよい。
（７）また、以上説明した本実施形態において、噴孔２５の傾斜角αｈの値を、―１０°≦αｈ≦４５で設定した。この場合、αｈの値を、０°≦αｈ≦４５でなく、―１０°≦αｈ≦４５とすることで、噴霧形状設定の自由度向上と、壁面６５、６７以外の点火プラグへの燃料付着防止が図れる。例えば、噴孔形成部２７に形成された噴孔２５のうち、点火プラグ側に向けて噴射する噴射主流方向Ｊ３となる噴孔の傾斜角αｈの値を、他の噴孔の傾きαｈとは大きく異なる値にすることが容易となる。
（８）また、以上説明した本実施形態において、噴孔長Ｌに係わる指標値（Ｌ／ｄ）の値を、１．２５≦Ｌ／ｄ≦３の範囲を満たすように、噴孔長Ｌを設定するようにしてもよい。これによると、噴孔長に係わる指標値（Ｌ／ｄ）の値を、１．２５≦Ｌ／ｄ≦３の範囲で設定しつつ、噴孔の噴射角の相違による噴孔長変化を抑制することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０        燃料噴射弁
１１        ハウジング（弁ボディ）
２０        ノズルホルダ（弁ボディ）
２１        ノズルボディ（弁ボディ）
２１ａ      底部
２１ｂ      内周面
２２        内壁面（縮径する内周面の一部）
２２ａ      内壁面部分
２３        弁座部
２４        外壁面
２４ａ  外壁面部分
２５        噴孔
２５ａ      出口部
２５ｂ      入口部
２５ｃ      噴孔内周面
２６        燃料通路
２６ａ      第１燃料通路
２６ｂ      第２燃料通路
２７        噴孔形成部
３０        ニードル（弁部材）
３３        シート部
３３ａ      シート面
３４        先端部
７０        燃料室
８０        凸部
８０ａ      球面
Ｄｐ        仮想円の直径
ｄ          噴孔の直径
Ｄｓ        シート部のシート径
αｈ        噴孔の傾斜角（目標噴射角）
αｓ        実際に噴射された燃料の噴霧角（噴射角）
Ｊ１        ノズルボディの中心軸
Ｊ２        噴孔の中心軸
Ｊ３        噴霧（噴射燃料）の噴射主流方向
Ｋ          仮想円
ｍｓ        仮想延長線
ｍｃ        交点
【図１】
2010185324.tif 000003
【図２】
2010185324.tif 000004
【図３】
2010185324.tif 000005
【図４】
2010185324.tif 000006
【図５】
2010185324.tif 000007
【図６】
2010185324.tif 000008
【図７】
2010185324.tif 000009
【図８】
2010185324.tif 000010
【図９】
2010185324.tif 000011
【図１０】
2010185324.tif 000012
【図１１】
2010185324.tif 000013