(57)【要約】【課題】キャビテーション気泡の発生を均一化することと、キャビテーション気泡の発生促進を図ることとが両立する燃料噴射弁を提供。【解決手段】軸方向に往復移動可能なニードル３０と、ニードル３０が着座及び離座する弁座部１７と、弁座部１７よりも燃料下流側に設けられ、燃料を噴射する噴孔２０とを有する弁ボディ１１と、弁ボディ１１に一体的に設けられ、弁座部１７より燃料上流側に絞り通路５８ａを有する絞り部材５０と、を備え、絞り通路５８ａは、絞り部材５０と弁ボディ１１との間に形成され、弁座部１７からニードル３０の離座時に、噴孔２０に燃料を供給する燃料通路１８の燃料の流れを制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する燃料噴射弁であって、
軸方向に往復移動可能な弁部材と、
前記弁部材が着座及び離座するシート部と、前記シート部よりも燃料下流側に設けられ、燃料を噴射する噴孔とを有する弁ハウジングと、
前記弁ハウジングに一体的に設けられ、前記シート部より燃料上流側に絞り部を有する絞り部材と、
を備え、
前記絞り部は、
前記絞り部材と前記弁ハウジングとの間に形成され、
前記シート部から前記弁部材の離座時に、前記噴孔に燃料を供給する燃料通路の燃料の流れを制御することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記絞り部材は、前記弁部材を外側から軸方向に移動可能に支持す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】
前記絞り部と、前記シート部との間には、
前記燃料通路のうち、前記絞り部の下流側の通路部分の通路面積が拡大される通路拡大部が設けら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】
前記通路拡大部は、前記絞り部の下流端に設けられ、燃料下流側に向かって前記通路部分の通路面積が拡大することを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記通路拡大部は、前記絞り部材及び前記弁部材のうちの少なくともいずれかの壁面とで形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記弁ハウジングは、前記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壁面を有し、当該内壁面に前記シート部が形成され、
前記絞り部は、前記弁ハウジングの前記内壁面と、前記内壁面に対向する前記絞り部材の内壁面とで区画されている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。
【請求項７】
前記絞り部は、前記弁ハウジングの前記内壁面と前記絞り部材の前記内壁面との間の隙間であって、前記隙間は、双方の前記内壁面の周方向にわたって延びていることを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記絞り部は、前記弁ハウジングの前記内壁面と前記絞り部材の前記内壁面との間に設けられた溝部であって、前記溝部は、前記絞り部材の前記内壁面の周方向にわたって複数箇所設けられていることを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記複数箇所に設けられた溝部は、径方向に相反する位置に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記複数箇所に設けられた溝部は、隣接する前記溝部の下流側の開口方向が交差しない位置に配置されていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記複数箇所に設けられた溝部は、前記弁ハウジングの中心軸に対し傾斜して配置されていることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
前記シート部が形成される前記内壁面は、燃料下流側に向かって縮径する縮径方向が複数段に構成され、
前記内壁面のうち、前記絞り部の燃料下流側の内壁面部分の縮径方向が、前記絞り部の燃料上流側の内壁面部分の縮径方向に比べて、前記弁ハウジングの中心軸に対し近づく側に傾斜していることを特徴とする請求項６から請求項１１のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１３】
前記絞り部材は、前記絞り部の燃料上流端に接続する連絡通路であって、前記弁部材と前記弁ハウジングの間に配置される連絡通路を備えていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１４】
前記連絡通路は、前記絞り部材の外壁面の周方向にわたって複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の燃料噴射弁。
【請求項１５】
前記連絡通路は、前記絞り部の燃料上流端に流路断面積を拡大する段差部を有していることを特徴とする請求項１３または請求項１４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、燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャビテーションを発生させ、キャビテーションによる微細な気泡を発生させる発生部を燃料噴射弁内部に有し、当該キャビテーション気泡の崩壊時に発生する衝撃エネルギーにより、噴孔内の燃料流れに対し乱れを付与する燃料噴射弁が提案されている。
【０００３】
このような燃料噴射弁の一種として特許文献１に開示の装置の一例では、弁ボディの内壁面と弁部材の外壁面との間に絞り部を設けることにより、絞り部の燃料下流側に、上記発生部を形成するようにしている。
【０００４】
また、特許文献１に開示の装置の他の一例では、上記絞り部を、弁ボディに着座及び離座する弁部材のシート部の燃料下流側に設けるようにし、シート部及び絞り部の下流側で、発生部を形成するようにしている。
【０００５】
これらの技術では、キャビテーション気泡の発生及び崩壊による噴孔内の燃料流れへの乱れ付与により、噴孔から噴射される燃料の微粒化促進を可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１７７１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１による従来技術では、上記絞り部の燃料下流の部位でキャビテーション気泡が発生するものの、弁ボディ内を軸方向移動する弁部材の動きによっては絞り部が安定せず、下流側の発生部でのキャビテーション気泡の発生度合いに偏りが生じる懸念がある。
【０００８】
即ち、上記従来技術はいずれも、絞り部を、弁部材の外壁面と弁ボディの内壁面との間に形成するので、弁部材の作動時に弁ボディに対し弁部材が偏心する場合がある。すると、絞り部の流路断面積が周方向に変動することになるため、絞り部が安定しなくなるのである。この絞り部が不安定になることによりキャビテーション気泡の発生箇所に偏りが生じるおそれがある。
【０００９】
また、上記他の一例の如く、絞り部をシート部下流側に設ける構成とする場合には、上記絞り部が安定しなくなることに加えて、キャビテーション気泡の発生が抑制されるという懸念がある。
【００１０】
即ち、燃料がシート部及び絞り部へ流入する際に、燃料は、シート部で絞られ圧損を起すため、絞り部へ流れる燃料の流量低下を招くことになるので、キャビテーション気泡の発生が抑制されるおそれがあるのである。
【００１１】
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、キャビテーション気泡の発生を均一化することと、キャビテーション気泡の発生促進を図ることとが両立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】
【００１２】
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。
【００１３】
即ち、請求項１に記載の発明では、燃料を噴射する燃料噴射弁であって、軸方向に往復移動可能な弁部材と、弁部材が着座及び離座するシート部と、シート部よりも燃料下流側に設けられ、燃料を噴射する噴孔とを有する弁ハウジングと、弁ハウジングに一体的に設けられ、シート部より燃料上流側に絞り部を有する絞り部材と、を備え、絞り部は、絞り部材と弁ハウジングとの間に形成され、シート部から弁部材の離座時に、噴孔に燃料を供給する燃料通路の燃料の流れを制御することを特徴とする。
【００１４】
これによると、絞り部は、弁ハウジングに一体的に設けられた絞り部材により絞り部材と弁ハウジングとの間に設けられている。燃料が絞り部を通過する際に、減圧沸騰の原理によりキャビテーション気泡が発生する。これにより、絞り部が弁部材の作動により変化することはない。それ故に、従来技術のように弁部材の作動により絞り部が変化し、当該絞り部の下流側で発生するキャビテーション気泡が箇所により偏るということはなくなるので、キャビテーション気泡発生の均一化が図れる。
【００１５】
さらに、上記絞り部をシート部より燃料上流側に配置する構成としているので、絞り部へ流れ込む燃料の流速が、従来技術のようにシート部での圧損により低下することはない。それ故に、絞り部の下流側では、絞り部から流出する燃料の流速と、周りの燃料との流速差による撹乱等により更に圧力が低下し、当該圧力低下によりキャビテーション気泡の発生が促進される。
【００１６】
なお、上記燃料の速度差による圧力低下は、例えば、速度差のある燃料間での渦形成や剥離形成などの撹乱作用により生じる。
【００１７】
以上の請求項１に記載の発明によれば、キャビテーション気泡の発生を均一化することと、キャビテーション気泡の発生促進を図ることとが両立し得るのである。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明では、絞り部材は、弁部材を外側から軸方向に移動可能に支持することを特徴とする。
【００１９】
これによると、絞り部材は、弁部材と弁ハウジングの間に介在されることになるので、絞り部の構成を、弁部材で区画される構成面を有しない構成に確実に実現できる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明では、絞り部と、シート部との間には、前記燃料通路のうち、絞り部の下流側の通路部分の通路面積が拡大される通路拡大部が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
これによると、絞り部の下流側の通路部分の通路面積が拡大される通路拡大部を、絞り部と、シート部との間に設ける構成とするので、絞り部から流出する燃料の流速と、周りの燃料との流速差による上記撹乱作用を、効果的に発生し得るのである。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明では、通路拡大部は、絞り部の下流端に設けられ、燃料下流側に向かって通路部分の通路面積が拡大することを特徴とする。
【００２３】
ここで、絞り部から流出する燃料の流速は、絞り部の下流直後の初速度から、燃料下流側に進むにつれて速度が低下する。絞り部に対し通路拡大部が燃料下流側に離れた位置に設けられる場合には、通路拡大部へ流入する燃料の速度が上記初速度に比べて低下することになるため、上記撹乱作用が低下するという懸念がある。
【００２４】
これに対し請求項４の記載によれば、通路拡大部を絞り部の下流端に設ける構成とし、かつ、通路拡大部の通路面積が拡大する方向と、絞り部から流出する燃料の方向とが概ね一致するように構成されている。これにより、絞り部の下流直後の初速度を有する燃料を通路拡大部へ流入させ、その初速度の有効利用が図れるので、撹乱作用の低下を抑制し、ひいては撹乱作用を高め得るのである。
【００２５】
また、請求項５に記載の発明では、通路拡大部は、絞り部材及び弁部材のうちの少なくともいずれかの壁面とで形成されていることを特徴とする。
【００２６】
これによると、絞り部材及び弁部材のうちの少なくともいずれかの壁面を、通路拡大部の構成面とすることができる。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明では、弁ハウジングは、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壁面を有し、前記内壁面に前記シート部が形成され、絞り部は、弁ハウジングの前記内壁面と、前記内壁面に対向する絞り部材の内壁面とで区画されていることを特徴とする。
【００２８】
これによると、減圧沸騰の原理によりキャビテーション気泡が発生する領域を、弁ハウジングの燃料下流側に向けて縮径する内壁面であって、当該内壁面のうちの絞り部及びシート部間の内壁面部分に限定する構成となる。これにより、上記キャビテーション気泡発生領域を、噴孔に比較的近い位置に設けるので、発生したキャビテーション気泡を、噴孔の燃料上流で滞らせることなく、噴孔へスムースに流入させることが可能となる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明では、絞り部は、弁ハウジングの前記内壁面と絞り部材の前記内壁面との間の隙間であって、前記隙間は、双方の前記内壁面の周方向にわたって延びていることを特徴とする。
【００３０】
これによると、絞り部が、円環状または円環状の一部を呈する隙間で構成されることになるので、絞り部を形成する絞り部材及び弁ハウジングを、比較的簡素な構成になし得る。
【００３１】
また、請求項８に記載の発明では、絞り部は、弁ハウジングの前記内壁面と絞り部材の前記内壁面との間に設けられた溝部であって、前記溝部は、絞り部材の前記内壁面の周方向にわたって複数箇所設けられていることを特徴とする。
【００３２】
ここで、絞り部の狙いの流路断面積の大きさが比較的小さい場合において、円環状または円環状の一部を呈する隙間で絞り部を形成する場合、隙間が過度に狭くなり、ひいては隙間の管理が難しくなるおそれがある。
【００３３】
これに対し請求項８の記載によれば、絞り部の狙いの流路断面積に対し、溝部の燃料流れ方向の開口の大きさで調整することができるので、溝部が比較的加工し易い形状にでき、ひいては上記隙間管理に比べて管理がし易い溝部構成となし得る。
【００３４】
また、請求項９に記載の発明では、複数箇所に設けられた溝部は、径方向に相反する位置に配置されていることを特徴とする。
【００３５】
これによると、溝部の下流側で発生したキャビテーション気泡が、噴孔の入口部に流れ込む前に、キャビテーション気泡同士を衝突させて、噴孔入口部前でキャビテーション崩壊を起させることが可能となる。
【００３６】
また、請求項１０に記載の発明では、複数箇所に設けられた溝部は、隣接する溝部の下流側の開口方向が交差しない位置に配置されていることを特徴とする。
【００３７】
これによると、溝部の下流側で発生したキャビテーション気泡を、噴孔の燃料上流で滞らせることなく、噴孔へスムースに流入させることが可能となる。
【００３８】
また、請求項１１に記載の発明では、複数箇所に設けられた溝部は、弁ハウジングの中心軸に対し傾斜して配置されていることを特徴とする。
【００３９】
これによると、溝部の下流側の開口方向から流出する燃料が、旋回流を発生し得るのである。
【００４０】
また、請求項１２に記載の発明では、シート部が形成される前記内壁面は、燃料下流側に向かって縮径する縮径方向が複数段に構成され、
前記内壁面のうち、絞り部の燃料下流側の内壁面部分の縮径方向が、絞り部の燃料上流側の内壁面部分の縮径方向に比べて、弁ハウジングの中心軸に対し近づく側に傾斜していることを特徴とする。
【００４１】
これによると、絞り部から流出する燃料の流れ方向を、周りの燃料に合流し易い方向に制御し得るので、撹乱作用を高めることができる。
【００４２】
また、請求項１３に記載の発明では、絞り部材は、絞り部の燃料上流端に接続する連絡通路であって、弁部材と弁ハウジングの間に配置される連絡通路を備えていることを特徴とする。
【００４３】
これによると、弁部材と弁ハウジングとが対向する方向に沿って、絞り部の燃料上流端に接続する連絡通路を設けることができる。
【００４４】
また、請求項１４に記載の発明では、連絡通路は、絞り部材の外壁面の周方向にわたって複数箇所に設けられていることを特徴とする。
【００４５】
これによると、絞り部材は、連絡通路形成のための薄肉部分を、外壁面の周方向の複数箇所に限定し得る。
【００４６】
また、請求項１５に記載の発明では、連絡通路は、絞り部の燃料上流端に流路断面積を拡大する段差部を有していることを特徴とする。
【００４７】
これによると、段差部によって、絞り部へ流れ込む燃料の流れ方向を、絞り部から流出する燃料の流れ方向に対し交差するように制御し得るのである。このような段差部を通過し絞り部に流れ込む燃料の主流によって、絞り部内で渦流が形成されるので、絞り部内では、減圧沸騰によりキャビテーション気泡が発生するとともに、渦流形成による撹乱作用によりキャビテーション気泡の発生が促進される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料噴射弁の先端部分の構造を示す断面図である。
【図２】図１中の燃料噴射弁の動作を説明する模式的断面図である。
【図３】第２実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図４】第３実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図５】第４実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図６】図５中の絞り部材を示す図であって、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の矢印VIB方向からみた矢視図である。
【図７】第５実施形態に係わる燃料噴射弁の絞り部材を示す図であって、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の矢印VIIB方向からみた矢視図である。
【図８】第６実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図９】図８中の燃料噴射弁の動作を説明する模式的断面図である。
【図１０】第７実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図１１】図１０中の燃料噴射弁の動作を説明する模式的断面図である。
【図１２】第８実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図１３】図１２中の絞り部材を示す図であって、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は図１３（ｃ）中のXIIIB−XIIIB線断面図、図１３（ｃ）は図１２の矢印XIIIC方向からみた矢視図である。
【図１４】第９実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図１５】図１４中の絞り部材を示す図であって、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は図１５（ｃ）中のXVB−XVB線断面図、図１５（ｃ）は図１４の矢印XVC方向からみた矢視図である。
【図１６】第１０実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図１７】図１６中の絞り部材を示す図であって、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は図１７（ｃ）中のXVIIB−XVIIB線断面図、図１７（ｃ）は図１６の矢印XVIIC方向からみた矢視図である。
【図１８】第１１実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図１９】図１８中の絞り部材を示す図であって、図１９（ａ）は平面図、図１９（ｂ）は図１９（ｃ）中のXIXB−XIXB線断面図、図１９（ｃ）は図１８の矢印XIXC方向からみた矢視図である。
【図２０】第１２実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図２１】第１３実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図２２】第１４実施形態による燃料噴射弁に係わる絞り部材を示す図であって、図２２（ａ）は断面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の矢印XXIIB方向からみた部分矢視図である。
【図２３】第１５実施形態による燃料噴射弁に係わる絞り部材を示す図であって、図２３（ａ）は断面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）の矢印XXIIIB方向からみた部分矢視図である。
【図２４】第１６実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【図２５】他の実施形態に係わる燃料噴射弁の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００５０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態による燃料噴射弁１０の先端部分の断面を示している。本実施形態の燃料噴射弁１０は、例えば、直噴式のガソリンエンジンに適用される。燃料噴射弁１０は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、予混合式のガソリンエンジン、またはディーゼルエンジンに適用しても良い。
【００５１】
直噴式のガソリンエンジンに燃料噴射弁を適用する場合、燃料噴射弁１０は、その先端部分がエンジンの燃焼室に露出して配置されるように、エンジンのシリンダヘッドに搭載される。
【００５２】
燃料噴射弁１０は、燃料をエンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射装置である。燃料噴射弁１０には、図示しない高圧サプライポンプなどの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、例えば直噴式のガソリンエンジンに燃料噴射弁を適用する場合、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。
【００５３】
図１に示すように、燃料噴射弁１０は、「弁ハウジング」としての弁ボディ１１、「弁部材」としてのニードル３０、及びニードル３０を駆動するニードル駆動機構（図示せず）を含んで構成されている。
【００５４】
弁ボディ１１は、例えば炭素鋼などの金属材料によって、先端に底部１２を有する有底筒状に形成されている。弁ボディ１１は、内部に、ニードル３０及びニードル駆動機構を収容する。弁ボディ１１は、図示しない位置にてニードル３０を軸方向に摺動可能に支持する。なお、弁ボディ１１はこれに限らず、後述する絞り部材５０によってニードル３０を軸方向に摺動可能に支持される構成であってもよい。
【００５５】
弁ボディ１１は、ニードル３０の外周壁面３１とともに、燃料供給ポンプから導入される燃料を底部１２まで導く燃料通路１８を形成する内周壁面１３を有している。
【００５６】
弁ボディ１１は、その有底筒状に形成された内周壁面１３に、図１に示すように底部１２に近づくにつれて内径が縮径する円錐状の内壁面１５が形成されている。弁ボディ１１の内壁面１５は、ニードル３０が着座及び離座する、「シート部」としての弁座部１７を有している。
【００５７】
内周壁面１３は、弁座部１７の燃料下流側に、凹状の底部１２を有し、底部１２が弁座部１７の下端に接続されている。底部１２には、弁ボディ１１を貫いて底部１２と外周壁面１４とに開口する噴孔２０が形成されている。
【００５８】
噴孔２０は、入口部２１ａから出口部２１ｂまでの開口部形状がスリット状を呈し、噴孔２０の中心軸に対し垂直な断面が扁平に形成されている。噴孔２０はこれに限らず、開口部形状が円状を呈し、噴孔２０の中心軸に対し垂直な断面を円形とする構成であってもよい。また、噴孔２０は底部１２に一つまたは複数も設けるものであってもよい。
【００５９】
本実施形態では、図１に示すように一つの噴孔２０が形成されている。形成される噴孔２０の数、噴孔２０の中心軸の方向、並びに噴孔２０の開口部の大きさは、搭載するエンジンの要求特性に応じて適宜決められればよい。
【００６０】
以上の弁ボディ１１の内周壁面１３は、円錐状の内壁面１５と噴孔２０の入口部２１ａとの間には、噴孔２０に向けて凹む底部１２が形成されることになる。これにより、底部１２が面するサック室１９は、常に噴孔２０の入口部２１ａに連通することになり、サック室１９内に流入する燃料を噴孔２０に流れ込みし易くするのである。
【００６１】
ニードル３０は、弁ボディ１１と概ね同軸上に配置されている。ニードル３０は、例えば炭素鋼などの金属材料によって、棒状に形成されている。ニードル３０の弁ボディ１１の底部１２側に配置される端部は、噴孔２０側に向かうほど外径が概ね縮径する円錐状の先端部３２を有している。この先端部３２は、弁ボディ側の弁座部１７に着座及び離座するシート部３３を有している。
【００６２】
ニードル３０の外周壁面３１と、弁ボディ１１の内周壁面１３との間に燃料が流れる燃料通路１８が形成され、この燃料通路１８は、後述する絞り部材５０を介して噴孔２０と連通可能に設けられている。燃料通路１８は、シート部３３と弁座部１７が着座及び離座することにより、噴孔２０へ流通する燃料が遮断及び許容されるのである。シート部３３が弁座部１７に着座する状態（図１中の先端部３２が実線で示される状態）では、サック室１９への燃料供給が停止されるため、噴孔２０からの燃料の噴射が停止する。ニードル３０が図中上方に移動すると、弁座部１７からシート部が離座するため、燃料通路１８が開放される。燃料通路１８内の燃料がサック室１９に供給される。シート部３３が弁座部１７から離座する状態では、サック室１９へ燃料が供給されるため、噴孔２０から燃料が噴射される。
【００６３】
ここで、ニードル３０が弁座部１７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、ニードル３０を操作するニードル駆動機構の操作量で決まる。
【００６４】
弁座部１７からシート部が離座すると、サック室１９に流入した燃料が先端部３２に作用するため、先端部３２に作用する燃料の圧力が、ニードル３０が離座する方向（図１の上方向）へ移動する推力を発生する。そのため、ニードル駆動機構によりニードル３０のシート部３３が弁座部１７から離座すると、先端部３２に作用する燃料の圧力及びニードル駆動機構の駆動力の合力によって、リフト量が最大となる状態（図１中の先端部３２が二点鎖線で示される状態）に速やかに遷移するのである。
【００６５】
図示しないニードル駆動機構は、ニードル３０のシート部３３と弁ボディ１１の弁座部１７とを離着座させるべく、ニードル３０を軸方向に往復動させる駆動装置である。ニードル駆動機構は、ニードル３０を直接的または間接的に駆動する。例えばニードル３０を直接的に駆動するものとしては、ニードル駆動機構に、駆動力が比較的大きいピエゾアクチュエータを有する周知の駆動装置が適用される。また、ニードル３０を間接的に駆動するものとしては、ニードル駆動機構に、ニードル３０に作用する油圧力を切換える制御弁を有する周知の駆動装置が適用される。なお、ニードル駆動機構は、これに限らず、磁気力を発生する電磁駆動装置によりニードル３０を直接的に駆動する周知の構成であってもよい。
【００６６】
本実施形態では、電磁駆動装置の磁気力により直接的にニードル３０を駆動するニードル駆動機構を備えている。ニードル駆動機構の電磁駆動装置は、通電により磁気力を発生する駆動コイルと、ニードル３０と協働し、磁気力により離座方向に軸方向移動可能な可動コアと、非通電時に可動コアを着座方向に付勢する圧縮ばねなどの付勢部材とを備えている。
【００６７】
駆動コイルに通電していないとき、可動コア及びニードル３０は弁座部１７側へ押し付けられ、シート部３３は弁座部１７に着座する。これにより噴孔２０からの燃料噴射が遮断される。駆動コイルに通電すると、可動コアが駆動コイルの固定コア側に吸引されてニードル３０が弁座部１７から離座し、噴孔２０から燃料が噴射される。
【００６８】
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。
【００６９】
（燃料噴射弁１０の特徴的構成）
燃料通路１８は、弁ボディ１１と一体の弁ハウジングの内周壁面と、ニードル３０の外周壁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１及び図２を参照した説明では、単に燃料通路１８と記載する場合は、弁ボディ１１の内周壁面１３とニードル３０の外周壁面３１との間に形成された通路を意味する。
【００７０】
図１に示すように、燃料通路１８のうち、弁ボディ１１の内周壁面１３とニードル３０の外周壁面３１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１８ａと呼び、円錐状の内壁面１５及び底部１２と、ニードル３０の先端部３２との間に形成される燃料通路部分を第２燃料通路１８ｂと呼ぶ。
【００７１】
第１燃料通路１８ａ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１８ｂは、第１燃料通路１８ａの下流端から環状内側に延びるとともに噴孔２０と連通する通路に形成される。
【００７２】
また、上記第２燃料通路１８ｂは、燃料通路１８を流通する燃料を遮断及び許容する弁座部１７及びシート部３３の下流側には、凹状の底部１２と先端部３２とで形成されるサック室１９を有している。シート部３３が弁座部１７から離座時において、サック室１９に流れ込む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１５のうち、弁座部１７の縮径方向でほぼ決定される。
【００７３】
本実施形態では、弁座部１７の縮径方向は内壁面１５の縮径方向と概ね一致している。
【００７４】
ここで、シート部３３及び弁座部１７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αが、ほぼ直角または鈍角の範囲に設定されている。また、弁ボディ１１は、シート部３３が着座及び離座する弁座部１７の挟み角が、上記シート角αとほぼ同じか僅かに小さく形成されている。
（燃料通路１８に係わる特徴的構成）
燃料通路１８は、図１及び図２に示すように、シート部３３及び弁座部１７の燃料上流側に、絞り部材５０とで形成される燃料通路部分５８を有している。
【００７５】
絞り部材５０は、ニードル３０と弁ボディ１１との間に配置され、弁ボディ１１と一体に設けられている。絞り部材５０は、ニードル３０を外側から軸方向に移動可能に支持している。
【００７６】
絞り部材５０は、図１に示すように、燃料通路部分５８を、絞り部材５０及び弁ボディ１１の間並びに絞り部材５０の内部に形成している。燃料通路部分５８は、「絞り部」としての絞り通路５８ａと、絞り通路５８ａの下流側に位置する通路拡大部５８ｂとを有している。
【００７７】
本実施形態では、ニードル３０のリフト時におけるシート部３３及び弁座部１７間の流路断面積を、Ａ１とし、絞り通路５８ａの流路断面積をＡ２とすると、フルリフト時の流路断面積Ａ１に対し、流路断面積Ａ２を小さく設定している（Ａ２＜Ａ１）。言い換えると、ニードル３０のフルリフト時に、燃料通路１８の流路断面積のうち、絞り通路５８ａの流路断面積Ａ２が最小となるので、絞り通路５８ａによって、燃料通路１８が噴孔２０へ導く燃料の流れが制御される。
【００７８】
絞り通路５８ａ及び通路拡大部５８ｂは、弁ボディ１１の内壁面１５と絞り部材５０の内壁面５１との間に形成されている。これにより、円錐状の内壁面１５上に、絞り通路５８ａと、通路拡大部５８ｂと、弁座部１７とを形成するので、絞り通路５８ａを噴孔２０に比較的近い位置に設けることができる。
【００７９】
絞り部材５０は、筒状に形成され、筒状本体部５２と、支持部５４とから構成されている。筒状本体部５２は、弁座部１７側の端部５３に、内壁面１５に対し比較的狭い隙間を形成する絞り面５３ａと、絞り面５３ａの下端に接続する通路拡大面５３ｂが形成されている。絞り通路５８ａは絞り面５３ａと内壁面１５との間に形成され、通路拡大部５８ｂは通路拡大面５３ｂと内壁面１５との間に形成されている。通路拡大部５８ｂは、絞り通路５８ａの下端側の流路断面積を急拡大するように、内壁面１５に対向する通路拡大面５３ｂの離間距離が燃料下流側に向かって拡大されている。
【００８０】
筒状本体部５２の外壁面５５は、弁ボディ１１の内周壁面１３との間に間隔を置いて配置されている。支持部５４は、筒状本体部５２から径方向外側に延びており、弁ボディ１１の内周壁面１３に圧入等により固定されている。
【００８１】
弁ボディ１１の内周壁面１３は、筒状本体部５２の支持部５４の軸方向の位置を規制する段差部１３ａが設けられていることが好ましい。これにより、絞り部材５０を弁ボディ１１の内周壁面１３に圧入する際に、絞り通路５８ａを、狙った上記狭い隙間に設定し易くなる。
【００８２】
なお、上記段差部１３ａを設定しない場合（例えば第２実施形態等）には、上記狭い隙間の管理を、弁ボディ１１に圧入する絞り部材５０の圧入量を管理することにより行なってもよい。
【００８３】
さらに、絞り部材５０は、絞り通路５８ａの燃料上流側に、第１燃料通路１８ａに連通する連絡通路５８ｃ、５８ｄを有している。
【００８４】
絞り部材５０は、支持部５４を貫通する連絡穴５６を有している。連絡穴５６は円弧状を呈し、支持部５４の周方向にわたって複数箇所に設けられている。複数の連絡穴５６は連絡通路５８ｃ、５８ｄのうちの第１連絡通路５８ｃを構成している。第２連絡通路５８ｄは、筒状本体部５２の外壁面５５と弁ボディ１１の内周壁面１３との間に形成されている。
【００８５】
ここで、第１連絡通路５８ｃ及び第２連絡通路５８ｄの各流路断面積Ａ３、Ａ４は、上記流路断面積Ａ１、Ａ２に比べて十分大きく設定されている（Ａ２＜Ａ１＜Ａ３、Ａ２＜Ａ１＜Ａ４）。
【００８６】
次に、燃料噴射弁１０の動作を、図２に基づいて説明する。図２は、燃料噴射弁１０の先端部において噴孔２０に燃料を導く燃料通路１８の燃料の流れを示すものである。図２において燃料の流れを矢印で示しており、太い実線で示される矢印が燃料流れの主流、細い実線で示される矢印が主流とその周囲の燃料との間で二次的に発生する渦流などの撹乱流を示している。また、図２中のニードル３０はフルリフト状態を示している。
【００８７】
ニードル３０がニードル駆動機構により上方に移動すると、弁座部１７からシート部３３が離座する。これにより、燃料通路１８が開放され、燃料供給ポンプにより加圧された高圧燃料がサック室１９に流入するようになる。このとき、弁座部１７からの離座に伴い、ニードル３０は速やかにフルリフト状態に移行する。
【００８８】
燃料通路１８を流れる燃料は、絞り通路５８ａを通過する際に、燃料圧力が燃料の飽和蒸気圧以下に減圧され、キャビテーション気泡が発生する。絞り通路５８ａの流路断面積Ａ２が、燃料通路１８のうちで最小断面積（Ａ２＜Ａ１）であるため、燃料が減圧沸騰の原理により燃料蒸気化するので、燃料液中の燃料蒸気の存在によってキャビテーション気泡が絞り通路５８ａの下流端側で形成されるのである。その結果、絞り通路５８ａから下流側に向かって、キャビテーション気泡を含んだ燃料が流出する。
【００８９】
さらに、本実施形態では、絞り通路５８ａの下端にはその流路断面積をステップ的に拡大する通路拡大部５８ｂが接続されているので、上記キャビテーション気泡を含んだ燃料の主流が、通路拡大部５８ｂ内の燃料との間で渦流（図中の細い実線の矢印）を形成する。この渦流は、絞り通路５８ａから流出する燃料の流速と、通路拡大部５８ｂ内の燃料との流速差により形成される。
【００９０】
これにより、絞り通路５８ａから通路拡大部５８ｂへ流出直後の燃料が、通路拡大部５８ｂ内での渦流形成により燃料圧力が更に低下するようになる。
【００９１】
以上の絞り通路５８ａ及び通路拡大部５８ｂでは、燃料が絞り通路５８ａを通過することによりキャビテーション気泡が発生する。そして、通路拡大部５８ｂでの渦流形成により燃料圧力を低下させるので、当該圧力低下によりキャビテーション気泡の発生が促進される。
【００９２】
さらに、通路拡大部５８ｂでの渦流形成による撹乱作用により、液相の燃料と気相の燃料（キャビテーション気泡）を混合し易くする。これにより、液相と気相が混相する気液混相状態の燃料が、噴孔２０の入口部２１ａへ導かれる。
【００９３】
入口部２１ａより噴孔２０に流入した燃料は、出口部２１ｂへ移動する間にキャビテーション気泡の崩壊が開始される。キャビテーション気泡の崩壊により噴孔２０内の燃料流れに乱れが付与される。このような燃料が、噴孔２０から噴射されると、上記崩壊時の乱れ増幅により、燃料の微粒化が促進される。
【００９４】
以上説明した本実施形態では、絞り通路５８ａは、弁ボディ１１に一体的に設けられた絞り部材５０により絞り部材５０と弁ボディ１１との間に設けられている。これによれば、燃料が絞り通路５８ａを通過する際に、減圧沸騰の原理によりキャビテーション気泡が発生する。これにより、絞り通路５８ａがニードル３０の作動により変化することはない。それ故に、従来技術のようにニードルの作動により絞り通路が変化し、当該絞り通路の下流側で発生するキャビテーション気泡が箇所により偏るということはなくなるので、キャビテーション気泡発生の均一化が図れる。
【００９５】
さらに、上記絞り通路５８ａを、ニードル３０のシート部３３が離着座する弁座部１７より燃料上流側に配置する構成としているので、絞り通路５８ａへ流れ込む燃料の流速が、従来技術のようにシート部３３及び弁座部１７間の流路断面積による絞り効果に起因した圧損によって低下することはない。
【００９６】
それ故に、絞り通路５８ａの下流側では、絞り通路５８ａから流出する燃料の流速と、周りの燃料との流速差による撹乱作用により渦流が形成される。この渦流形成により燃料の圧力低下することによりキャビテーション気泡の発生が促進されるのである。
【００９７】
このような構成によれば、キャビテーション気泡の発生を均一化することと、キャビテーション気泡の発生促進を図ることとを両立することができる。
【００９８】
また、以上説明した本実施形態では、絞り部材５０が、ニードル３０を外側から軸方向に移動可能に支持するように構成されている。これによると、絞り部材５０は、ニードル３０と弁ボディ１１の間に介在されることになるので、絞り通路５８ａの構成を、ニードル３０で区画される構成面を有しない構成に確実に実現できる。
【００９９】
また、以上説明した本実施形態では、絞り通路５８ａと、シート部３３及び弁座部１７との間には、通路拡大部５８ｂが設けられており、通路拡大部５８ｂは、燃料通路１８のうち、絞り通路５８ａの下流側の通路部分の通路面積をステップ的に拡大するように構成されている。これにより、絞り通路５８ａから流出する燃料の流速と、周りの燃料との流速差による渦流が効果的に形成される。それ故に、渦流形成により燃料の圧力を更に低下させるとともに、渦流形成による上記撹乱作用を効果的に発生させることができる。
【０１００】
ここで、絞り通路５８ａから流出する燃料の流速は、絞り通路５８ａの下流直後の初速度から、燃料下流側に進むにつれて速度が低下する。絞り通路に対し通路拡大部が燃料下流側に離れた位置に設けられる場合には、通路拡大部へ流入する燃料の速度が上記初速度に比べて低下することになるため、上記撹乱作用が低下するという懸念がある。
【０１０１】
これに対し、以上説明した本実施形態では、上記通路拡大部５８ｂを、絞り通路５８ａの下流端に設ける構成とし、かつ、通路拡大部５８ｂの通路部分の流路断面積が拡大する方向と、絞り通路５８ａから流出する燃料の方向とが概ね一致するように構成されている。これにより、絞り通路５８ａの下流直後の初速度を有する燃料を通路拡大部５８ｂへ流れ込ませることができる。それ故に、通路拡大部５８ｂに燃料を流入させる際に、その初速度が有効利用されるので、撹乱作用の低下を抑制し、ひいては撹乱作用を効果的に高め得るのである。
【０１０２】
また、以上説明した本実施形態では、上記弁ボディ１１の円錐状の内壁面１５上に、絞り通路５８ａと、通路拡大部５８ｂと、弁座部１７とを配置する構成としているので、キャビテーション気泡が発生する領域である絞り通路５８ａ及び通路拡大部５８ｂを、噴孔２０に比較的近い位置に設けることができる。それ故に、発生したキャビテーション気泡を、噴孔２０の入口部２１ａの燃料上流で滞らせることなく、噴孔２０へスムースに流入させることができる。
【０１０３】
また、以上説明した本実施形態では、絞り通路５８ａは、絞り部材５０の端部５３にある内壁面５１のうちの絞り面５３ａと、弁ボディ１１の内壁面１５との間に形成される隙間である。この隙間は、相方の絞り面５３ａ及び内壁面１５の周方向にわたって延びるように設けられている。
【０１０４】
これによると、絞り通路５８ａが、円環状または円環状の一部（本実施例の図１では円環状）を呈する隙間で構成されることになるので、絞り通路５８ａを形成する絞り部材５０及び弁ボディ１１を、比較的簡素な構成とすることができる。
また、以上説明した本実施形態では、絞り部材５０は、絞り通路５８ａの燃料上流端に接続する連絡通路５８ｃ、５８ｄを備えている。第１連絡通路５８ｃは絞り部材５０の支持部５４を貫通するように形成され、第２連絡通路５８ｄは筒状本体部５２の外壁面５５と弁ボディ１１の内周壁面１３との間に形成されている。
【０１０５】
これによると、ニードル３０と弁ボディ１１とが対向する方向に沿って、絞り通路５８ａの燃料上流端に接続する連絡通路５８ｃ、５８ｄを、容易に設けることができる。
【０１０６】
（第２実施形態）
第２実施形態を図３に示す。第２実施形態は第１実施形態の変形例である。図３は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。
【０１０７】
絞り通路５８ａ及び通路拡大部５８ｂのうち、通路拡大部５８ｂは、以下のように構成されている。即ち、通路拡大部５８ｂは、絞り部材５０の内壁面５１（詳しくは通路拡大面５３ｂ）、及びニードル３０の外周壁面３１と、弁ボディ１１の内壁面１５との間に形成される構成とする。
【０１０８】
ここで、本実施形態では、ニードル３０のシート部３３は、筒状のニードル３０の外径に相当する外周部に形成されるのではなく、シート面３３ａの内径部と外径部との中間位置に設けられている。そして、シート部３３より外径部側のシート面３３ｂのシート角βが、シート面３３ａのシート角αより小さく設定されている。
【０１０９】
このシート面３３ｂが、上記通路拡大部５８ｂを形成する外周壁面３１に相当する。シート面３３ｂは、シート部３３に向かって環状内側に縮径している。
【０１１０】
このようなシート面３３ｂとで形成される通路拡大部５８ｂは、通路拡大部５８ｂ内での渦流形成により発生したキャビテーション気泡を、シート面３３ｂに沿ってサック室１９へ流れ込み易くすることができる。
【０１１１】
ここで、燃料噴射弁１０のエンジンへの搭載上の制約から、燃料噴射弁１０の先端部分の体格が比較的小さい場合がある。このような燃料噴射弁の場合では、渦形成に必要な通路拡大部の容積が確保できないという懸念があるのである。
【０１１２】
これに対し、上記通路拡大部５８ｂでは、絞り通路５８ａの下流側にステップ的に拡大する通路部分を、シート面３３ｂによっても形成することができるので、燃料噴射弁１０の先端部分の体格を大きくすることなく、渦形成に必要な通路拡大部５８ｂの容積を確保することができる。
【０１１３】
（第３実施形態）
第３実施形態を図４に示す。第３実施形態は第１実施形態の変形例である。図４は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。
【０１１４】
通路拡大部５８ｂは、以下のように構成されている。即ち、通路拡大部５８ｂは、ニードル３０の外周壁面３１と、弁ボディ１１の内壁面１５との間に形成される構成とする。
【０１１５】
ニードル３０のシート部３３は、筒状のニードル３０の外径に相当する外周部に形成されるのではなく、シート面３３ａの内径部と外径部との中間位置に設けられている。
【０１１６】
さらに、シート部３３より外径部側のシート面３３ｂが、図中の上方向に凹む曲面状に形成されている。シート面３３ｂは、シート部３３に向かって環状内側に縮径している。
【０１１７】
このようなシート面３３ｂとで形成される通路拡大部５８ｂは、絞り部材５０の端部５３側に絞り面５３ａのみが形成される構成であっても、絞り通路５８ａの下流側にステップ的に拡大する通路部分を形成することができる。
【０１１８】
さらに、上記通路拡大部５８ｂは、通路拡大部５８ｂ内で渦流形成により発生したキャビテーション気泡を、上記曲面状のシート面３３ｂに沿ってサック室１９へ流れ込み易くすることができる。
【０１１９】
（第４実施形態）
第４実施形態を図５に示す。第４実施形態は第１実施形態の変形例である。図５は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。図６は、図５中の絞り部材５０を示しており、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の矢印VIB方向からみた矢視図である。
【０１２０】
絞り通路５８ａは、以下のように構成されている。即ち、図５及び図６に示すように、絞り通路５８ａは、絞り部材５０の内壁面５１と弁ボディ１１の内壁面１５との間に設けられた溝部５７で構成されている。溝部５７は、内壁面５１のうち、端部５３側の底面５１ａの周方向にわたって複数箇所（本実施例の図６（ｂ）中では、８箇所）に設けられている。
【０１２１】
ここで、絞り通路５８ａの狙いの流路断面積の大きさが比較的小さい場合において、円環状を呈する隙間で絞り通路５８ａを形成する場合、隙間が過度に狭くなり、ひいては隙間の管理が難しくなるおそれがある。
【０１２２】
これに対し本実施形態では、絞り通路５８ａを溝部５７で構成するため、狙いの流路断面積に対し、溝部５７の燃料流れ方向の開口の大きさで容易に調整される。このような溝部５７は比較的加工し易い形状にでき、ひいては上記隙間管理に比べて管理がし易い溝部構成となし得る。
【０１２３】
また、上記絞り通路５８ａは、図５に示すように、溝部５７を有する絞り部材５０を、弁ボディ１１内に挿入し、弁ボディ１１の内壁面１５に押し当てることで形成することができる。それ故に、弁ボディ１１の内周壁面１３に、絞り部材５０の支持部５４を規制する段差部（例えば第１実施形態で示される段差部１３ａ）を設ける必要がない。
【０１２４】
また、図６（ｂ）に示すように、溝部５７と第1連絡通路５８ｃ（詳しくは連絡穴５６）は、溝部５７の上流側の開口方向と連絡穴５６の開口とが重なるように配置されることが好ましい。これにより、噴孔２０に燃料を導く燃料通路１８の各燃料通路部分５８の燃料流れを、スムースな流れにすることができる。
狙いの流路断面積とは流路断面積Ａ２であり、流路断面積Ａ２は（溝部５７の燃料流れ方向の開口面積）×（溝部５７の個数）で表される。
【０１２５】
（第５実施形態）
第５実施形態を図７に示す。第５実施形態は第４実施形態の変形例である。図７は、燃料噴射弁１０の一部である絞り部材５０を示しており、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の矢印VIIB方向からみた矢視図である。
【０１２６】
上記溝部５７の中心軸が、図７（ｂ）に示すように、弁ボディ１１の中心軸１１ｊに対し傾斜するように配置されている。これにより、溝部５７の下流側の開口方向から流出する燃料が、旋回流を発生し得るのである。そして、この溝部５７から流出する燃料は、旋回流形成により旋回力を付与され、当該旋回力よって周囲の燃料の間で撹乱作用を発揮する。
【０１２７】
それ故に、絞り通路５８ａの下流側に通路拡大部を有しなくとも、絞り通路５８ａの下流側で、キャビテーション気泡の発生促進が図れる。
【０１２８】
また、図７（ｂ）に示すように、溝部５７と連絡穴５６は、溝部５７の上流側の開口方向と連絡穴５６の開口とが重なるように配置されることが好ましい。これにより、噴孔２０に燃料を導く燃料通路１８の各燃料通路部分５８の燃料流れを、スムースな流れにすることができる。
【０１２９】
（第６実施形態）
第６実施形態を図８に示す。第６実施形態は第２実施形態の変形例である。図８は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。図９は、図８中の燃料噴射弁１０の動作を説明するための模式図であって、燃料通路部分５８の燃料の流れを示すものである。
【０１３０】
絞り通路５８ａ及び通路拡大部５８ｂのうち、通路拡大部５８ｂは、以下のように構成されている。即ち、通路拡大部５８ｂは、絞り部材５０の内壁面５１（詳しくは通路拡大面５３ｂ）、及びニードル３０の外周壁面３１と、弁ボディ１１の内壁面１５との間に形成される構成とする。
【０１３１】
ここで、弁ボディ１１の内壁面１５は、燃料下流側に向かって縮径する縮径方向が複数段（本実施例の図８中では、２段）に構成されている。内壁面１５は、弁座部１７を形成する第２内壁面１５ｂと、第２内壁面１５ｂの上流端に接続する第１内壁面１５ａとを有しており、第２内壁面１５ｂの挟み角θ２が、第１内壁面１５ａの挟み角θ１より大きく設定されている。
【０１３２】
第１内壁面１５ａは、絞り部材５０の絞り面５３ａに対し対向して配置されており、第１内壁面１５ａと絞り面５３ａの間で絞り通路５８ａが形成される。そして、第２内壁面１５ｂの縮径方向は、第１内壁面１５ａの縮径方向に比べて弁ボディ１１の中心軸１１ｊに対し近づく側に形成している。
これによると、絞り通路５８ａから流出する燃料の主流方向（図９中の実線の矢印）を、周りの燃料に合流し易い方向に制御し得るので、比較例と比べて撹乱作用を高めることができる。絞り通路５８ａの下流側に形成される渦流に上記主流方向を近づけることになるからである。このような燃料の主流は渦流との撹乱作用が増加する。
【０１３３】
なお、図９中の破線の矢印は、内壁面１５が概ね同一の縮径方向で構成される比較例を示している。
【０１３４】
（第７実施形態）
第７実施形態を図１０に示す。第７実施形態は第６実施形態の変形例である。図１０は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。図１１は、図１０中の燃料噴射弁１０の動作を説明するための模式図であって、燃料通路部分５８の燃料の流れを示すものである。
【０１３５】
燃料通路１８のうち、連絡通路５８ｃ、５８ｄと絞り通路５８ａは、以下のように構成されている。即ち、連絡通路５８ｃ、５８ｄは、図１０及び図１１に示すように、絞り通路５８ａの上流端に流路断面積を拡大する段差部５９を有している。
【０１３６】
これによると、段差部５９によって、絞り通路５８ａへ流れ込む燃料流れの主流方向が、絞り通路５８ａから流出する燃料流れの主流方向に対し交差するように制御し得るのである。その結果、図１１に示すように、上記段差部５９を通過し絞り通路５８ａに流れ込む燃料の主流によって、絞り通路５８ａ内で渦流が形成されることになる。これにより、絞り部内では、減圧沸騰によりキャビテーション気泡が発生するとともに、渦流形成による撹乱作用によりキャビテーション気泡の発生が促進されるのである。
【０１３７】
（第８実施形態）
第８実施形態を図１２に示す。第８実施形態は第４実施形態の変形例である。図１２は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。図１３は、図１２中の絞り部材５０を示しており、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は図１３（ｃ）中のXIIIB−XIIIB線断面図、図１３（ｃ）は図１２の矢印XIIIC方向からみた矢視図である。
【０１３８】
絞り部材５０は、図１２及び図１３に示すように、端部５３に設けられた溝部５７と、外壁面５５に設けられた薄肉部６１とを有している。薄肉部６１と弁ボディ１１の間で連絡通路５８ｃ、５８ｄが形成されている。連絡通路５８ｃ、５８ｄは、外壁面５５の周方向にわたって複数箇所（本実施例の図１３では、４箇所）に設けられている。なお、連絡通路５８ｃ、５８ｄは、第１連絡通路５８ｃと第２連絡通路５８ｄが概ね同一形状に形成されている。連絡通路５８ｃ、５８ｄの流路断面積Ａ３、Ａ４は、図１３示す薄肉部６１と弁ボディ１１の間に形成される段差面積×（薄肉部６１の個数）で表される。
【０１３９】
これによると、絞り部材５０では、薄肉部６１が形成されていない部位の外壁面５５を、圧入等により弁ボディ１１の内周壁面１３に固定することができる。それ故に、絞り部材５０には支持部５４が不要となるので、絞り部材５０を比較的簡素な構成とすることができ、ひいては生産性に優れた構成とすることができる。
【０１４０】
また、本実施形態では、溝部５７は、端部５３側の底面５１ａの周方向にわたって複数箇所（本実施例の図１３（ｃ）中では、４箇所）に設けられている。これらの溝部５７は、径方向に相反する位置に配置されている。そして、溝部５７と薄肉部６１との周方向位置、言い換えると絞り通路５８ａと連絡通路５８ｃ、５８ｄとの周方向位置が概ね一致するように配置されている。
【０１４１】
また、本実施形態では、絞り部材５０の端部５３には、溝部５７の下流端に通路拡大面５３ｂが設けられており、絞り通路５８ａの下流端に通路拡大部５８ｂが形成される構成となっている。
【０１４２】
また、上述のように溝部５７は、径方向に相反する位置に配置されているので、各溝部５７からの燃料流れは、サック室１９に流入し、サック室１９内で衝突する。これにより、溝部５７の下流側で発生したキャビテーション気泡が、噴孔２０の入口部２１ａに流れ込む前に、サック室１９内においてキャビテーション気泡同士を衝突させて、入口部２１ａ前でキャビテーション気泡の崩壊を起させることが可能となる。故に、燃料流れの衝突よりサック室１９内でキャビテーション気泡を崩壊させるので、噴孔２０に流れ込む燃料に乱れを与え、ひいては燃料の微粒化が更に促進する。
【０１４３】
（第９実施形態）
第９実施形態を図１４に示す。第９実施形態は第８実施形態の変形例である。図１４は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。図１５は、図１４中の絞り部材５０を示しており、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は図１５（ｃ）中のXVB−XVB線断面図、図１５（ｃ）は図１４の矢印XVC方向からみた矢視図である。
【０１４４】
絞り部材５０及びニードル３０は、以下のように構成されている。即ち、通路拡大部５８ｂは、ニードル３０の外周壁面３１のうちのシート面３３ｂと、弁ボディ１１の内壁面１５との間に形成される構成とする。これにより、絞り部材５０には通路拡大面を有していない。言い換えると、絞り部材５０の端部５３は、底面５１ａと溝部５７で構成されている。
【０１４５】
このような構成により、生産性に優れた構成を備えた絞り部材５０を実現することができる。
【０１４６】
（第１０実施形態）
第１０実施形態を図１６に示す。第１０実施形態は第８実施形態の変形例である。図１６は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。図１７は、図１６中の絞り部材５０を示しており、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は図１７（ｃ）中のXVIIB−XVIIB線断面図、図１７（ｃ）は図１６の矢印XVIIC方向からみた矢視図である。
【０１４７】
絞り部材５０は、以下のように構成されている。即ち、絞り部材５０は、図１６及び図１７に示すように、溝部５７を有し、溝部５７の中心軸が、図１７（ｃ）に示すように、弁ボディ１１の中心軸１１ｊに対し傾斜するように配置されている。このような構成により、生産性に優れた構成と、キャビテーション気泡発生を均一化しつつ、撹乱作用によりキャビテーション気泡の発生促進を高めることとが両立し得るのである。
【０１４８】
キャビテーション気泡の発生促進を高めるのは、撹乱作用が、溝部を流出する燃料の旋回流形成と、通路拡大部５８ｂでの渦流形成とにより発揮されるからである。
【０１４９】
（第１１実施形態）
第１１実施形態を図１８に示す。第１１実施形態は第１０実施形態の変形例である。図１８は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。図１９は、図１８中の絞り部材５０を示しており、図１９（ａ）は平面図、図１９（ｂ）は図１９（ｃ）中のXIXB−XIXB線断面図、図１９（ｃ）は図１８の矢印XIXC方向からみた矢視図である。
【０１５０】
絞り部材５０は、以下のように構成されている。即ち、絞り部材５０は、図１８及び図１９に示すように、溝部５７を有するものの、溝部５７の下流端に通路拡大面を有していない。
【０１５１】
このような構成であっても、生産性に優れた構成と、キャビテーション気泡発生を均一化しつつ、撹乱作用によりキャビテーション気泡の発生促進とが両立し得るのである。
【０１５２】
キャビテーション気泡の発生促進を図るための撹乱作用が、溝部を流出する燃料の旋回流形成によって発揮されるからである。
【０１５３】
（第１２実施形態）
第１２実施形態を図２０に示す。第１２実施形態は第１実施形態の変形例である。図２０は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。
【０１５４】
絞り部材５０及びニードル３０は、以下のように構成されている。即ち、ニードル３０は、フルリフト時のリフト量が比較的大きく形成される構成とする。リフト量はニードル駆動機構により設定される。絞り部材５０は、図２０に示すように、絞り面５３ａを有するものの、絞り面５３ａの下流端に通路拡大面を有していない。
【０１５５】
このような構成であっても、フルリフト時のリフト量が比較的大きいニードル３０の先端部３２は、絞り面５３ａに対し、下流側にステップ的に拡大する流路断面を形成することができる。言い換えると、フルリフト時のリフト量が比較的大きいニードル３０によって、先端部３２と内壁面１５との間に通路拡大部に相当する空間を形成することができる。
【０１５６】
（第１３実施形態）
第１３実施形態を図２１に示す。第１３実施形態は第１実施形態の変形例である。図２１は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。
【０１５７】
絞り部材５０は、以下のように構成されている。即ち、絞り部材５０は円盤状の支持部５４を有するものの、筒状本体部を有していない。支持部５４を貫通する連絡穴１５６は、その流路断面積が、絞り通路に相当する流路断面積Ａ２に設定されている。そして、この連絡穴１５６の流路断面積Ａ２は、フルリフト時の流路断面積Ａ１に対し、流路断面積Ａ２を小さく設定（Ａ２＜Ａ１）されている。
【０１５８】
これによると、燃料が連絡穴１５６を通過するとき、連絡穴１５６では、減圧沸騰の原理によりキャビテーション気泡が発生する。
【０１５９】
また、連絡穴１５６の下流側は、図２１に示すように、ステップ的に流路断面が拡大している。これにより、連絡穴１５６から流出する燃料の流速と、周りの燃料との流速差による渦流が形成される。
【０１６０】
それ故に、絞り通路に相当する連絡穴１５６は、連絡穴１５６の下流側での渦流形成により燃料の圧力を更に低下させるとともに、渦流形成による上記撹乱作用によりキャビテーション気泡の発生促進が図れる。
【０１６１】
（第１４実施形態）
第１４実施形態を図２２に示す。第１４実施形態は第４実施形態の変形例である。図２２は、燃料噴射弁に係わる絞り部材を示しており、図２２（ａ）は断面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の矢印XXIIB方向からみた部分矢視図である。
【０１６２】
絞り部材５０及び噴孔２０は、以下のように構成されている。即ち、絞り部材５０は、図２２（ａ）及び図２２（ｂ）に示すように、二つの溝部５７を有しており、径方向に相反する位置に配置されている。
【０１６３】
噴孔２０は、その開口形状が、図２２（ｂ）に示すようにスリット状を呈し、そのスリットの扁平方向の両端側に、各溝部５７が配置されるように、形成されている。
【０１６４】
これによると、燃料が溝部５７を通過するとき、溝部５７では、減圧沸騰の原理によりキャビテーション気泡が発生する。各溝部５７からの燃料流れは、サック室１９に流入し、サック室１９内で衝突する。この燃料流れの衝突より、サック室１９内でキャビテーション気泡を崩壊させるので、噴孔２０に流れ込む燃料に乱れを与え、ひいては燃料の微粒化が更に促進する。
【０１６５】
（第１５実施形態）
第１５実施形態を図２３に示す。第１５実施形態は第１４実施形態の変形例である。図２３は、燃料噴射弁に係わる絞り部材を示しており、図２３（ａ）は断面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）の矢印XXIIIB方向からみた部分矢視図である。
【０１６６】
絞り部材５０は、図２３（ａ）及び図２３（ｂ）に示すように、一つの溝部５７を有している。
【０１６７】
これによると、溝部５７からの燃料流れは、サック室１９に流入し、噴孔２０に流れ込むことになる。これにより、溝部５７からの燃料流れを、噴孔２０へスムースに流入させるともに、サック室１９内でのキャビテーション気泡の崩壊を抑制する。そのような燃料は、噴孔２０からの噴出時にキャビテーション気泡の崩壊が生じることになるので、その燃料噴流に乱れを与え、ひいては燃料の微粒化が促進される。
【０１６８】
（第１６実施形態）
第１６実施形態を図２４に示す。第１６実施形態は第１実施形態の変形例である。図２４は、燃料噴射弁１０の一部を示し、先端部分の燃料通路１８に係わる構造を示している。
【０１６９】
噴孔２０は、開口形状が円状を呈し、噴孔２０の中心軸に対し垂直な断面が円形に形成されている。また、噴孔２０は底部１２に複数設けられている。
【０１７０】
このような構成であっても、キャビテーション気泡の発生を均一化することと、キャビテーション気泡の発生促進を図ることとを両立することができる。
【０１７１】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明はそれらの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。
【０１７２】
（１）以上説明した本実施形態では、噴孔２０に導く燃料通路１８に、絞り通路５８ａ及び通路拡大部５８ｂを設ける構成としたが、第４、第５、及び第１２〜１５の実施形態の如く絞り通路５８ａのみ、または絞り通路に相当する連絡穴１５６を有する構成であってもよく、少なくとも、弁ボディ１１に一体的に設けられた絞り部材５０により形成される絞り通路５８ａを有する構成であればよい。
【０１７３】
（２）また、以上説明した第５、第１０、及び第１１の本実施形態では、絞り通路５８ａを構成する溝部５７の中心軸が弁ボディ１１の中心軸１１ｊに対し傾斜するように配置される構成とした。これに限らず、各溝部が、隣接する溝部の下流側の開口方向が交差しない位置に配置される構成であってもよい。
【０１７４】
いずれの構成によると、溝部５７の下流側で発生したキャビテーション気泡を、噴孔２０の燃料上流で滞らせることなく、噴孔２０へスムースに流入させることが可能となる。
【０１７５】
（３）また、以上説明した本実施形態では、通路拡大部５８ｂは、絞り部材５０の内壁面５１及びニードル３０の外周壁面３１のうち少なくともいずれかの壁面と、弁ボディ１１の内壁面１５との間で形成される構成とした。絞り部材及び弁部材のうちの少なくともいずれかの壁面を、通路拡大部の構成面とすることができる。
【０１７６】
（４）また、以上説明した本実施形態では、弁ボディ１１に絞り部材５０を一体的に設け、当該弁ボディ１１に噴孔２０及び絞り通路５８ａを設ける構成とした。噴孔２０及び絞り通路５８ａを設ける構成要素としては、弁ボディ一つで構成するもの、あるいは噴孔２０を形成する噴孔形成部材及び弁ボディとで構成するものであってもよく、例えば弁ボディなどの複数要素で構成する弁ハウジングであってもよい。
【０１７７】
（５）また、以上説明した本実施形態では、弁ボディ１１に絞り部材５０を一体的に設ける構成として、絞り部材５０を圧入により弁ボディ１１に一体的に固定した。これに限らず、絞り部材５０を接合手段により弁ボディ１１に一体的に固定する構成であってもよい。
【０１７８】
（６）また、以上説明した本実施形態において、絞り部材５０により支持されるニードル３０の外周壁面３１の部位に、図２５に示すように、環状の油溝３９を複数箇所設ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１７９】
１０  燃料噴射弁
１１  弁ボディ（弁ハウジング）
１３  内周壁面
１５  内壁面
１７  弁座部（シート部）
１８  燃料通路
１８ａ  第１燃料通路
１８ｂ  第２燃料通路
１９  サック室
２０  噴孔
２１ａ  入口部（開口部）
２１ｂ  出口部（開口部）
３０  ニードル（弁部材）
３２  先端部
３３  シート部
５０  絞り部材
５１  内壁面
５２  筒状本体部
５３  端部
５３ａ  絞り面
５３ｂ  通路拡大面
５４  支持部
５５  外壁面
５６  連絡穴
５８  燃料通路部分
５８ａ  絞り通路（絞り部）
５８ｂ  通路拡大部
５８ｃ  第１連絡通路
５８ｄ  第２連絡通路
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2010223026.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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