(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体（１６）と協働する弁座（８）の下流端が前端面に開口する弁座部材（３）と、この弁座部材（３）の前端面に接合されるインジェクタプレート（３６）との間に、前記弁座（８）の下流端に連通する横方向通路（３８）と、この横方向通路（３８）の下流端が接線方向に開口するスワール室（３９）とを形成し、このスワール室（３９）でスワールを付与された燃料を噴射させる燃料噴孔（４０）を前記インジェクタプレート（３６）に穿設した燃料噴射弁において、
前記燃料噴孔（４０）を、前記スワール室（３９）の中心から前記横方向通路（３８）の上流端側に所定距離（ｅ）オフセットして配置したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射弁において、
前記スワール室（３９）の内周面の曲率を、該室（３９）で燃料に付与されるスワールの、前記内周面に沿う方向の上流側から下流側に向かって増加させたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項２記載の燃料噴射弁において、
前記スワール室（３９）の内周面を、該室（３９）に基礎円（５１）を持つインボリュート曲線（５２）に沿って形成したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項３記載の燃料噴射弁において、
前記基礎円（５１）を、前記燃料噴孔（４０）と同心状に配置すると共に該燃料噴孔（４０）より小径としたことを特徴する燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の燃料噴射弁において、
前記横方向通路（３８）及びスワール室（３９）を、前記弁座部材（３）及びインジェクタプレート（３６）間に接合される通路プレート（３５）にスリット状に形成したことを特徴する燃料噴射弁。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の燃料噴射弁において、
前記横方向通路（３８）を複数放射状に配設すると共に、各スワール室（３９）で燃料に付与されるスワールの回転方向が同一となるように各横方向通路（３８）を各スワール室（３９）に開口させ、複数の前記スワール室（３９）にそれぞれ開口する複数の前記燃料噴孔（４０）を、これら燃料噴孔（４０）からの噴射燃料により形成されて隣り合う中空円錐状の燃料噴霧フォーム（Ｆ１）の液膜部分を互いに正面衝突させるように配置したことを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項７】
請求項１〜６記載の燃料噴射弁において、
前記横方向通路（３８）を、その断面積が前記スワール室（３９）に向かって減少するように形成したことを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項８】
請求項１〜７記載の燃料噴射弁において、
前記インジェクタプレート（３６）の板厚を前記燃料噴孔（４０）の内径より小さく設定したことを特徴とする、燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として内燃機関の燃料供給系に使用される燃料噴射弁に関し、特に、弁体と協働する弁座の下流端が前端面に開口する弁座部材と、この弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとの間に、前記弁座の下流端に連通する横方向通路と、この横方向通路の下流端が接線方向に開口するスワール室とを形成し、このスワール室でスワールを付与された燃料を噴射させる燃料噴孔を前記インジェクタプレートに穿設した燃料噴射弁の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝる燃料噴射弁は、例えば特許第２６５９７８９号公報に開示されているように、既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かゝる燃料噴射弁は、燃料噴孔から噴射される燃料にスワールを付与することにより、その燃料の微粒化を促進するものであるが、従来の燃料噴射弁では、インジェクタプレートの燃料噴孔をスワール室の中心に配置しているため、横方向通路からスワール室に進入した燃料は、インジェクタプレートの燃料噴孔から噴射されるまでにスワール室を数回旋回することになり、その結果、スワール室での燃料の速度損失が大きく、噴射後の燃料の微粒化促進が減退するのみならず、燃料の噴射遅れを生ずる欠点がある。
【０００４】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、噴射後の燃料の微粒化を効果的に促進すると共に、燃料の噴射応答性を向上させるようにした前記燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、弁体と協働する弁座の下流端が前端面に開口する弁座部材と、この弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとの間に、前記弁座の下流端に連通する横方向通路と、この横方向通路の下流端が接線方向に開口するスワール室とを形成し、このスワール室でスワールを付与された燃料を噴射させる燃料噴孔を前記インジェクタプレートに穿設した燃料噴射弁において、前記燃料噴孔を、前記スワール室の中心から前記横方向通路の上流端側に所定距離オフセットして配置したことを第１の特徴とする。
【０００６】
この第１の特徴によれば、横方向通路からスワール室に流入した燃料の大部分はスワール室を略１回転するうちに燃料噴孔から噴射されることになり、その噴射燃料により形成される燃料噴霧フォームが速いスワール速度を維持することで、燃料の微粒化を効果的促進することができ、しかも燃料噴射の応答性を向上させることができ、エンジンの始動性及び出力性能の向上、並びに燃費の低減に寄与し得る。
【０００７】
また本発明は、第１の特徴に加えて、前記スワール室の内周面の曲率を、該室で燃料に付与されるスワールの、前記内周面に沿う方向の上流側から下流側に向かって増加させたことを第２の特徴とする。
【０００８】
この第２の特徴によれば、横方向通路からスワール室に進入した燃料が該室の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力が強化され、燃料噴孔から発生する燃料噴霧フォームのスワール速度を高めて、燃料の微粒化をより効果的に促進することができる。  さらに本発明は、第２の特徴に加えて、前記スワール室の内周面を、該室に基礎円を持つインボリュート曲線に沿って形成したことを第３の特徴とする。
【０００９】
この第３の特徴によれば、横方向通路からスワール室に進入した燃料が該室の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力を連続的にスムーズに強化することができ、燃料噴霧フォームに高いスワール速度を与えて、燃料の微粒化促進に大いに寄与し得る。  さらにまた本発明は、第３の特徴に加えて、前記基礎円を、前記燃料噴孔と同心状に配置すると共に該燃料噴孔より小径としたことを第４の特徴する。
【００１０】
この第４の特徴によれば、スワール室でスワールを付与された燃料を燃料噴孔からスムーズに噴射して、燃料噴霧フォームの高いスワール速度を維持することができ、燃料の微粒化促進を大いに寄与し得る。
【００１１】
さらにまた本発明は、第１〜第４の特徴の何れかに加えて、前記横方向通路及びスワール室を、前記弁座部材及びインジェクタプレート間に接合される通路プレートにスリット状に形成したことを第５の特徴する。
【００１２】
この第５の特徴によれば、プレス加工やレーザカットにより横方向通路及びスワール室を通路プレートに簡単に形成することが可能であり、コストの低減に寄与し得る。
【００１３】
さらにまた本発明は、第１〜第５の特徴に加えて、前記横方向通路を複数放射状に配設すると共に、各スワール室で燃料に付与されるスワールの回転方向が同一となるように各横方向通路を各スワール室に開口させ、複数の前記スワール室にそれぞれ開口する複数の前記燃料噴孔を、これら燃料噴孔からの噴射燃料により形成されて隣り合う中空円錐状の燃料噴霧フォームの液膜部分を互いに正面衝突させるように配置したことを第６の特徴とする。
【００１４】
この第６の特徴によれば、開弁時、複数のスワール室から対応する燃料噴孔に噴射された燃料は、噴射圧力と遠心力の作用で複数の中空円錐状の燃料噴霧フォームを形成し、そして互いに隣り合う燃料噴霧フォーム同士でそれらの液膜部分相互を正面衝突させることで、燃料の微粒化をより効果的に促進することができる。しかも最終的には燃料密度が中心部で高く、外周部で低い１つの集合した燃料噴霧フォームを形成されることになり、エンジンの吸気路内壁への燃料付着を極力防ぎつゝ、吸入空気と共にエンジンに吸入され、エンジンの始動及び出力性能の向上と燃費の低減に大いに寄与し得る。
【００１５】
さらにまた本発明は、第１〜第６記載の特徴に加えて、前記横方向通路を、その断面積が前記スワール室に向かって減少するように形成したことを第７の特徴とする。
【００１６】
この第７の特徴によれば、燃料が横方向通路を通過する際、その燃料の流速がスワール室に近づくにつれて増加することになるため、スワール室で燃料に与えるスワール効果を一層高めることができる。
【００１７】
さらにまた本発明は、第１〜第７の特徴に加えて、前記インジェクタプレートの板厚を前記燃料噴孔の内径より小さく設定したことを第８の特徴とする。
【００１８】
この第８の特徴によれば、燃料噴孔から発生する中空円錐状の燃料噴霧フォームの中心角度を充分に拡大させて、隣接する燃料噴霧フォーム相互の衝突力を増加させ、燃料の微粒化を一層促進することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１実施例に係る内燃機関用電磁式燃料噴射弁の縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図２の５矢視図、図６は図２の６−６線拡大断面図、図７は図５に対応した作用説明図、図８は本発明の第２実施例を示す、図５との対応図、図９は本発明の第３実施例を示す、図５との対応図、図１０は本発明の第４実施例を示す、図２との対応図、図１１は図１０の１１矢視図、図１２は本発明の第５実施例を示す、図６との対応図、図１３は従来の燃料噴霧フォーム（Ａ）と本発明による燃料噴霧フォーム（Ｂ）及び（Ｃ）との対比説明図である。
【００２１】
先ず、図１〜図７に示す本発明の第１実施例より説明する。
【００２２】
図１において、内燃機関用電磁式燃料噴射弁Ｉのケーシング１は、円筒状の弁ハウジング２（磁性体）と、この弁ハウジング２の前端部に液密に結合される有底円筒状の弁座部材３と、弁ハウジング２の後端に環状スペーサ４を挟んで液密に結合される円筒状の固定コア５とから構成される。
【００２３】
環状スペーサ４は、ステンレス鋼等の非磁性金属製であり、その両端面に弁ハウジング２及び固定コア５が突き当てられて液密に全周溶接される。
【００２４】
弁座部材３及び弁ハウジング２の対向端部には、第１嵌合筒部３ａ及び第２嵌合筒部２ａがそれぞれ形成される。そして第１嵌合筒部３ａが第２嵌合筒部２ａ内にストッパプレート６と共に圧入され、ストッパプレート６は、弁ハウジング２と弁座部材３間で挟持される。その後、第１嵌合筒部３ａの外周面と第２嵌合筒部２ａの端面とに挟まれる隅部の全周にわたりレーザ溶接又はビーム溶接を施すことにより、弁ハウジング２及び弁座部材３が相互に液密に結合される。
【００２５】
弁座部材３には、その前端面に下流端を開口する円錐状の弁座８と、この弁座８の上流端、即ち大径部に連なる円筒状のガイド孔９とが設けられており、そのガイド孔９は、前記第２嵌合筒部２ａと同軸状に形成される。
【００２６】
弁ハウジング２及び環状スペーサ４内には、固定コア５の前端面に対向する可動コア１２が摺動自在に収容され、この可動コア１２に、前記ガイド孔９に軸方向摺動自在に収容される弁体１６が一体的に結合される。この弁体１６は、弁座８に着座し得る球状の弁部１６ａと、ガイド孔９に摺動自在に支承される前後一対のジャーナル部１６ｂ，１６ｂと、前記ストッパプレート６に当接して弁体１６の開弁限界を規定するフランジ１６ｃとを一体に備えており、各ジャーナル部１６ｂには、燃料の流通を可能にする複数の面取り部１７，１７…が設けられる。
【００２７】
固定コア５は、弁ハウジング２内と連通する中空部２１を有しており、その中空部２１に、可動コア１２を弁体１６の閉じ方向、即ち弁座８への着座方向に付勢するコイル状の弁ばね２２と、この弁ばね２２の後端を支承するパイプ状のリテーナ２３とが収容される。
【００２８】
固定コア５の後端には、パイプ状のリテーナ２３を介して固定コア５の中空部２１に連通する燃料入口２５ａを持つ入口筒２５が一体に連設され、その燃料入口２５ａに燃料フィルタ２７が装着される。
【００２９】
環状スペーサ４及び固定コア５の外周にはコイル組立体２８が嵌装される。このコイル組立体２８は、環状スペーサ４及び固定コア５に外周面に嵌合するボビン２９と、これに巻装されるコイル３０とからなっており、このコイル組立体２８を囲繞するコイルハウジング３１の一端部が弁ハウジング２の外周面に溶接により結合される。
【００３０】
コイルハウジング３１、コイル組立体２８及び固定コア５は合成樹脂製の被覆体３２内に埋封され、この被覆体３２の中間部には、前記コイル３０に連なる接続端子３３を収容する備えたカプラ３４が一体に連設される。
【００３１】
図２〜図５に示すように、弁座部材３の前端面には、鋼板製の通路プレート３５を挟んで同じく鋼板製のインジェクタプレート３６が液密に全周溶接される。通路プレート３５には、弁座８の下流端周縁部から軸方向に延びて、弁座８の軸線周りに等間隔に配列される多数の側孔３７，３７…と、これら側孔３７，３７…から半径方向外側へ、即ち放射状に延びる多数の横方向通路３８，３８…と、これら横方向通路３８，３８…の下流端が接線方向に開口する多数のスワール室３９，３９…とが通路プレート３５のインジェクタプレート３６との対向面に溝状に設けられる。
【００３２】
これらスワール室３９，３９…も弁座８の軸線周りに等間隔に配列される。各横方向通路３８は対応する各スワール室３９に、各スワール室３９で燃料に付与されるスワールの回転方向が同一（図４，図７で時計方向）となるように、開口している。
【００３３】
インジェクタプレート３６には、上記多数のスワール室３９，３９…にそれぞれ開口する多数の燃料噴孔４０，４０…が穿設される。インジェクタプレート３６は、その板厚が各燃料噴孔４０の内径より小さくなっており、また各燃料噴孔４０は、その軸線が弁座８の軸線と平行になるように配置される。
【００３４】
図６に明示するように、各スワール室３９の内周面は、燃料のスワール方向に沿って入口領域３９ａ、中間領域３９ｂ、出口領域３９ｃと複数に分割されると共に、これら領域の曲率半径Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３がその順序でＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３と減少させてある。したがって、各スワール室３９の内周面の曲率は、該室３９で燃料に付与されるスワールの、前記内周面に沿う方向の上流側から下流側に向かって増加することになる。
【００３５】
また各燃料噴孔４０は、対応するスワール室３９の中心から対応する横方向通路３８の上流端側に所定距離ｅオフセットして配置される。また多数の燃料噴孔４０，４０…は、図５に示すように、それらの隣接間隔ｐが２．５ｍｍ以下となるように配置される。
【００３６】
再び、図１において、弁ハウジング２から弁座部材３にかけて、それらの外周に環状のシールホルダ４８が嵌合され、このシールホルダ４８と、弁座部材３の前端部に嵌着される合成樹脂製のキャップ４５との間に環状溝４６が画成され、この環状溝４６に、弁座部材３の外周面に密接するＯリング４７が装着される。このＯリング４７は、この電磁式燃料噴射弁Ｉを図示しない吸気マニホールドの燃料噴射弁取り付け孔に装着したとき、その取り付け孔の内周面に密接するようになっている。
【００３７】
次に、この第１実施例の作用について説明する。
コイル３０を消磁した状態では、弁ばね２２の付勢力で可動コア１２及び弁体１６が前方に押圧され、その弁部１６ａを弁座８に着座させている。したがって、燃料フィルタ２７及び入口筒２６を通して弁ハウジング２内に供給された高圧燃料は、弁ハウジング２内に待機させられる。
【００３８】
コイル３０を通電により励磁すると、それにより生ずる磁束が固定コア５、コイルハウジング３１、弁ハウジング２及び可動コア１２を順次走り、その磁力により可動コア１２が弁体１６と共に固定コア５に吸引され、弁座８が開放されるので、弁ハウジング２内の高圧燃料は、弁体１６の面取り部１７，１７…を経て弁座８を通過し、その周縁部から高速を維持したまゝ多数の側孔３７，３７…へ移り、これら側孔３７，３７…からそれぞれ対応する横方向通路３８，３８…を経て対応するスワール室３９に高速で接線方向に流入するため、その燃料は各スワール室３９を高速で旋回することによりスワールが付与される。
【００３９】
特に、各スワール室３９の内周面の曲率が該室３９の入口側から出口側に向かって増加しているから、スワール室３９に進入した燃料が該室３９の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力が強化される。
【００４０】
また各燃料噴孔４０は各スワール室３９の中心から対応する横方向通路３８の上流端側に所定距離ｅオフセットして配置されているから、スワール室３９に流入した燃料の大部分はスワール室３９を略１回転するうちに燃料噴孔４０から噴射されることになり、スワール室３９での燃料の速度損失が少ない。
【００４１】
以上の結果、各スワール室３９から対応する燃料噴孔４０に噴射された燃料は、大なる噴射圧力と遠心力の作用で中空円錐状の燃料噴霧フォームＦ１を形成し、高いスワール速度を維持し得るので、燃料の微粒化をより効果的促進することができ、しかも燃料噴射の応答性を向上させることができる。
【００４２】
図１３（Ａ）は、燃料噴孔４０を単一としてテストしたときの燃料噴霧フォームＦ１の形成状態を示し、図１３（Ｂ）は、２つの燃料噴孔４０，４０の間隔を２．４ｍｍに設定してテストしたときの燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ２の形成状態を示し、また図１３（Ｃ）は，３つの燃料噴孔４０，４０，４０の各隣接間隔を１．３ｍｍに設定してテストしたときの燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ２の形成状態を示すものである。
【００４３】
図１３（Ａ）に示すように、単一の燃料噴孔４０から生ずる中空円錐状の燃料噴霧フォームＦ１は、燃料噴孔４０を出た直後に層状の液膜状態を呈し、その後、液糸状態を経て微粒化状態となるが、この第１実施例では、弁座８の軸線周りに多数の燃料噴孔４０，４０…が隣接間隔を２．５ｍｍ以下と狭くして配置され、しかも各スワール室３９で燃料に同一方向のスワールが付与されるため、多数の中空円錐状の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…は、図７、並びに図１３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、液膜状態において互いに隣り合うもの同士で液膜部分相互を正面衝突させることになる。その結果、全燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…の液糸状態が早まり、その分、燃料の微粒化を効果的に促進することができる。しかも、多数の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…の液膜部分を互いに正面衝突させることで、最終的には燃料密度が中心部で高く、外周部で低い１つ集合した燃料噴霧フォームＦ１が形成されることになり、エンジンの吸気路内壁への燃料付着を極力防ぎつゝ、吸入空気と共にエンジンに吸入され、エンジンの始動性及び出力性能の向上と燃費の低減に大いに寄与し得る。
【００４４】
テストによれば、多数の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…の液膜状態の終端は、インジェクタプレート３６から０．５〜３．０ｍｍ離れた領域にあり、この領域で多数の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…を衝突させれば、燃料の微粒化を効果的に促進し得ることを確認できた。またこのような燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…同士の衝突を得るために、多数の燃料噴孔４０，４０…の隣接間隔を前述のように２．５ｍｍ以下と設定することは極めて有効であった。
【００４５】
またインジェクタプレート３６の板厚を各燃料噴孔４０の内径より小さく設定したことで、中空円錐状の各燃料噴霧フォームＦ１の中心角度を充分に拡大させて、隣接する燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…の液膜部相互の衝突力を増加させ、燃料の微粒化を一層促進することができる。
【００４６】
さらに多数の燃料噴孔４０，４０…の軸線を平行に配置したことで、これら燃料噴孔４０，４０…を高精度をもって同軸加工が可能となる。その結果、全燃料噴孔４０，４０…から発生する燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…は常に均一化し、それらの液膜部相互の正面衝突により、常に安定した集合燃料噴霧フォームＦ２を形成することができ、エンジンの始動性及び出力性能の向上と燃費の低減に一層寄与し得る。
【００４７】
次に、図８に示す本発明の第２実施例について説明する。
【００４８】
この第２実施例は、多数の側孔３７，３７…を複数の同心円上で千鳥状に配置し、それに伴い多数のスワール室３９，３９…も複数の同心円状で千鳥状に配置した点を除けば、前実施例と同様の構成であり、図８中、前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００４９】
この第２実施例によれば、より多くの燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…から比較的大型の１つの集合燃料噴霧フォームＦ２を形成することができ、大型のエンジン用に好適である。
【００５０】
次に、図９に示す本発明の第３実施例について説明する。
【００５１】
この第３実施例は、環状配列の複数の側孔３７，３７…の内側に複数のスワール室３９，３９…を環状に配列した点を除けば、前記第１実施例と同様の構成であり、図９中、第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５２】
この第３実施例によれば、複数の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…から比較的小型の１つの集合燃料噴霧フォームＦ２を形成することができ、小型のエンジン用に好適である。
【００５３】
次に、図１０及び図１１に示す本発明の第４実施例について説明する。
【００５４】
この第４実施例は、通路プレート３５に、弁座８の下流端縁に連なる円形の分配室５０を形成し、この分配室５０の外周から、多数のスワール室３９，３９…に達する多数の横方向通路３８，３８…を放射状に延出させた点と、横方向通路３８，３８…及びスワール室３９，３９…が通路プレート３５の表裏を貫通するようにスリット状に設けられる点とを除けば、前記第１実施例と同様の構成であり、図１０及び図１１中、第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５５】
この第４実施例によれば、共通の分配室５０から多数の横方向通路３８，３８…に燃料が分配されるので、前記第１実施例のような多数の側孔３７，３７…が不要となり、構造の簡素化に寄与し得るが、共通の分配室５０の容積は、第１実施例の側孔３７，３７…の総合容積より大きくなるため、デッドボリュームの減少を図る上では第１実施例より不利となる。
【００５６】
最後に、図１２に示す本発明の第５実施例について説明する。
【００５７】
この第５実施例では、各側孔３７から各対応するスワール室３９に延びる横方向通路３８の断面積が、下流側即ちスワール室３９に向かって漸減させてある。また各スワール室３９の内周面は、燃料噴孔４０より小径でそれと同心状に配置される基礎円５１を持つインボリュート曲線５２に沿って形成される。その他の構成は前記第１実施例と同様の構成であり、図１２中、第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５８】
この第５実施例によれば、各側孔３７から横方向通路３８に出た燃料の流速が各対応するスワール室３９に近づくにつれて増加することになるため、スワール室３９で燃料に与えるスワール効果を高めることができる。また同時に、横方向通路３８からスワール室３９に進入した燃料が該室３９の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力を連続的にスムーズに強化することができ、燃料噴霧フォームに高いスワール速度を与えて、燃料の微粒化促進に大いに寄与し得る。
【００５９】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の特徴によれば、弁体と協働する弁座の下流端が前端面に開口する弁座部材と、この弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとの間に、前記弁座の下流端に連通する横方向通路と、この横方向通路の下流端が接線方向に開口するスワール室とを形成し、このスワール室でスワールを付与された燃料を噴射させる燃料噴孔を前記インジェクタプレートに穿設した燃料噴射弁において、前記燃料噴孔を、前記スワール室の中心から前記横方向通路の上流端側に所定距離オフセットして配置したので、横方向通路からスワール室に流入した燃料の大部分はスワール室を略１回転するうちに燃料噴孔から噴射されることになり、その噴射燃料により形成される燃料噴霧フォームが速いスワール速度を維持することで、燃料の微粒化を効果的促進することができ、しかも燃料噴射の応答性を向上させることができ、エンジンの始動性及び出力性能の向上、並びに燃費の低減に寄与し得る。
【００６１】
また本発明の第２の特徴によれば、前記スワール室の内周面の曲率を、該室で燃料に付与されるスワールの、前記内周面に沿う方向の上流側から下流側に向かって増加させたので、横方向通路からスワール室に進入した燃料が該室の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力が強化され、燃料噴孔から発生する燃料噴霧フォームのスワール速度を高めて、燃料の微粒化をより効果的に促進することができる。
【００６２】
さらに本発明の第３の特徴によれば、前記スワール室の内周面を、該室に基礎円を持つインボリュート曲線に沿って形成したので、横方向通路からスワール室に進入した燃料が該室の内周面に沿って旋回を進めるのに応じて、その旋回力を連続的にスムーズに強化することができ、燃料噴霧フォームに高いスワール速度を与えて、燃料の微粒化促進に大いに寄与し得る。
【００６３】
さらにまた本発明の第４の特徴によれば、前記基礎円を、前記燃料噴孔と同心状に配置すると共に該燃料噴孔より小径としたので、スワール室でスワールを付与された燃料を燃料噴孔からスムーズに噴射して、燃料噴霧フォームの高いスワール速度を維持することができ、燃料の微粒化促進を大いに寄与し得る。
【００６４】
さらにまた本発明の第５の特徴によれば、前記横方向通路及びスワール室を、前記弁座部材及びインジェクタプレート間に接合される通路プレートにスリット状に形成したので、プレス加工やレーザカットにより横方向通路及びスワール室を通路プレートに簡単に形成することが可能であり、コストの低減に寄与し得る。
【００６５】
さらにまた本発明の第６の特徴によれば、前記横方向通路を複数放射状に配設すると共に、各スワール室で燃料に付与されるスワールの回転方向が同一となるように各横方向通路を各スワール室に開口させ、複数の前記スワール室にそれぞれ開口する複数の前記燃料噴孔を、これら燃料噴孔からの噴射燃料により形成されて隣り合う中空円錐状の燃料噴霧フォームの液膜部分を互いに正面衝突させるように配置したので、開弁時、複数のスワール室から対応する燃料噴孔に噴射された燃料は、噴射圧力と遠心力の作用で複数の中空円錐状の燃料噴霧フォームを形成し、そして互いに隣り合う燃料噴霧フォーム同士でそれらの液膜部分相互を正面衝突させることで、燃料の微粒化をより効果的に促進することができる。しかも最終的には燃料密度が中心部で高く、外周部で低い１つの集合した燃料噴霧フォームを形成されることになり、エンジンの吸気路内壁への燃料付着を極力防ぎつゝ、吸入空気と共にエンジンに吸入され、エンジンの始動及び出力性能の向上と燃費の低減に大いに寄与し得る。
【００６６】
さらにまた本発明の第７の特徴によれば、前記横方向通路を、その断面積が前記スワール室に向かって減少するように形成したので、燃料が横方向通路を通過する際、その燃料の流速がスワール室に近づくにつれて増加することになるため、スワール室で燃料に与えるスワール効果を一層高めることができる。
【００６７】
さらにまた本発明の第８の特徴によれば、前記インジェクタプレートの板厚を前記燃料噴孔の内径より小さく設定したので、燃料噴孔から発生する中空円錐状の燃料噴霧フォームの中心角度を充分に拡大させて、隣接する燃料噴霧フォーム相互の衝突力を増加させ、燃料の微粒化を一層促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例に係る内燃機関用電磁式燃料噴射弁の縦断面図
【図２】  図１の要部拡大図
【図３】  図２の３−３線断面図
【図４】  図２の４−４線断面図
【図５】  図２の５矢視図
【図６】  図２の６−６線拡大断面図
【図７】  図５に対応した作用説明図
【図８】  本発明の第２実施例を示す、図５との対応図
【図９】  本発明の第３実施例を示す、図５との対応図
【図１０】  本発明の第４実施例を示す、図２との対応図
【図１１】  図１０の１１矢視図
【図１２】  本発明の第５実施例を示す、図６との対応図
【図１３】  従来の燃料噴霧フォーム（Ａ）と本発明による燃料噴霧フォーム（Ｂ）及び（Ｃ）との対比説明図
【符号の説明】
Ｉ・・・・・燃料噴射弁
３・・・・・弁座部材
８・・・・・弁座
３５・・・・通路プレート
３６・・・・インジェクタプレート
３８・・・・横方向通路
３９・・・・スワール室
４０・・・・燃料噴孔
５１・・・・基礎円
５２・・・・インボリュート曲線
【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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