(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に周溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように、前記周溝に対し前記噴孔入口を配置し、前記周溝のノズルボディ先端側部分の壁面のうち、ノズルボディ内壁面に接している部分が、前記ノズルボディの半径方向外側を向くように形成されている燃料噴射ノズル。
【請求項２】
前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面との間にテーパ状面を形成し、前記テーパ状面と燃料噴射ノズル中心軸線とがなす角度を、前記ノズルボディ内壁面と前記燃料噴射ノズル中心軸線とがなす角度と、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面と前記燃料噴射ノズル中心軸線とがなす角度との間の値にすることにより、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面とを滑らかに連続せしめた請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項３】
前記燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面の輪郭とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面の輪郭とが、滑らかな凸状曲線を介して連続せしめられるようにした請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項４】
ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に周溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように、前記周溝に対し前記噴孔入口を配置し、ノズルボディ内側にニードル弁を配置すると共に、前記ニードル弁が閉弁位置に位置する時に前記周溝内に収容される突起を前記ニードル弁に配置し、前記燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、前記突起のノズル先端側部分の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くようにした燃料噴射ノズル。
【請求項５】
ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、機関低負荷運転時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高負荷運転時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項６】
ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、機関低回転時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高回転時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項７】
ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、パイロット噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項８】
ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、ポスト噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項９】
ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に周溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように、前記周溝に対し前記噴孔入口を配置し、前記周溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に燃料流入路を形成し、前記燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている燃料噴射ノズル。
【請求項１０】
前記周溝よりもノズルボディ後端側に第二の周溝を形成し、前記周溝と前記第二の周溝とが前記燃料流入路により連通されている請求項９に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項１１】
ノズルボディ内側にニードル弁が配置され、前記第二の周溝が前記ニードル弁に形成されている請求項１０に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項１２】
前記燃料流入路が、ノズルボディ中心軸線を隔てて向かい合っている噴孔の中心軸線上に配置されている請求項９に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項１３】
前記噴孔の直径よりも前記燃料流入路の直径が大きくなるように前記噴孔及び前記燃料流入路が放電加工により形成されている請求項１２に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項１４】
ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記溝と重複せず、かつ、溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように前記溝に対し前記噴孔入口を配置し、前記溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に燃料流入路を形成し、前記燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている燃料噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルが知られている。この種の燃料噴射ノズルの例としては、例えば特開平２−６７４５９号公報に記載されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特開平２−６７４５９号公報に記載された燃料噴射ノズルでは、ノズルボディ内壁面に周溝が形成され、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝と重複しているものの、噴孔入口のノズルボディ先端側部分も周溝と重複してしまっており、また、周溝のノズルボディ先端側部分が噴孔入口と重複していない。つまり、特開平２−６７４５９号公報に記載された燃料噴射ノズルは、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が噴孔入口と重複しないように、周溝に対し噴孔入口が配置されたものではない。そのため、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができない。尚、本明細書において「ノズルボディ後端側」とは、ノズルボディ先端側のノズルボディ軸線方向反対側のことをいう。
【０００４】
また、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した他の燃料噴射ノズルの例としては、例えば特開平４−８６３７３号公報に記載されたものがある。
【０００５】
ところが、特開平４−８６３７３号公報に記載された燃料噴射ノズルでは、ノズルボディ内壁面に凹部が形成されているものの、ノズルボディ内壁面に周溝が形成されていない。つまり、特開平４−８６３７３号公報に記載された燃料噴射ノズルは、ノズルボディ内壁面に周溝が形成されると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が噴孔入口と重複しないように、周溝に対し噴孔入口が配置されたものではない。そのため、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができない。
【０００６】
前記問題点に鑑み、本発明は、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができるように周溝に対し噴孔入口を配置した燃料噴射ノズルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に周溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように、前記周溝に対し前記噴孔入口を配置し、前記周溝のノズルボディ先端側部分の壁面のうち、ノズルボディ内壁面に接している部分が、前記ノズルボディの半径方向外側を向くように形成されている燃料噴射ノズルが提供される。
【０００８】
請求項１に記載の燃料噴射ノズルでは、ノズルボディ内壁面に周溝が形成されると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が噴孔入口と重複しないように、周溝に対し噴孔入口が配置される。ニードル弁のリフト量が小さい時には、ニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面との間に形成される空間が周溝内の空間よりも小さくなり、また、周溝内に流入した燃料が周溝のノズルボディ先端側部分に衝突するため、周溝内に流入した燃料は周溝内において旋回流を形成する。この旋回流の中心軸が周溝の接線方向に平行な状態は非常に不安定であるため、旋回流の中心軸の向きは変更せしめられ、周溝内において旋回流はつぶれた状態で存在せしめられる。周溝内の旋回流がつぶれている状態の下で燃料が噴孔内に流入することにより、噴孔内においても旋回流が形成され、その結果、ノズルボディに対しニードル弁が偏心していない場合、均一なホローコーン噴霧が噴孔から噴射される。一方、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している場合には、周溝内の旋回流が弱められるものの、噴孔入口のノズルボディ先端側部分から燃料が回り込むことに伴って噴孔内の燃料の旋回流が強められ、その結果、ノズルボディに対しニードル弁が偏心していない場合と同様に均一なホローコーン噴霧が噴孔から噴射される。つまり、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。この現象はニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面との間に形成される空間が周溝内の空間よりも小さいことに起因しているため、ニードル弁のリフト量が大きくなると、ホローコーン噴霧は形成されなくなり、貫徹噴射が行われる。
【００１０】
また、周溝のノズルボディ先端側部分の壁面のうち、ノズルボディ内壁面に接している部分が、ノズルボディの半径方向外側を向くように形成されるため、周溝内に流入した燃料が、ノズルボディの半径方向外側に向いた周溝のノズルボディ先端側部分の壁面に沿って流れ、その結果、周溝内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面との間にテーパ状面を形成し、前記テーパ状面と燃料噴射ノズル中心軸線とがなす角度を、前記ノズルボディ内壁面と前記燃料噴射ノズル中心軸線とがなす角度と、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面と前記燃料噴射ノズル中心軸線とがなす角度との間の値にすることにより、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面とを滑らかに連続せしめた請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００１４】
請求項２に記載の燃料噴射ノズルでは、周溝のノズルボディ後端側部分の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面とがテーパ状面により滑らかに連続せしめられるため、燃料が周溝内に流入し易くされ、その結果、周溝内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、前記燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、前記周溝のノズルボディ後端側部分の壁面の輪郭とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面の輪郭とが、滑らかな凸状曲線を介して連続せしめられるようにした請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００１６】
請求項３に記載の燃料噴射ノズルでは、燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、周溝のノズルボディ後端側部分の壁面の輪郭とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面の輪郭とが滑らかな凸状曲線を介して連続せしめられるため、燃料が周溝内に流入し易くされ、その結果、周溝内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に周溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように、前記周溝に対し前記噴孔入口を配置し、ノズルボディ内側にニードル弁を配置すると共に、前記ニードル弁が閉弁位置に位置する時に前記周溝内に収容される突起を前記ニードル弁に配置し、前記燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、前記突起のノズル先端側部分の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くようにした燃料噴射ノズルが提供される。
【００１８】
請求項４に記載の燃料噴射ノズルでは、ニードル弁に配置された突起が、ニードル弁が閉弁位置に位置する時に周溝内に収容される。そのため、突起が配置されない場合に比べ、バルブシート部の下流側の燃料通路容積が減少せしめられ、その結果、ニードル弁の閉弁時にバルブシート部の下流側の燃料通路内に残留する燃料量が低減され、それゆえ、その残留燃料がノズルボディ外側の負圧によりノズルボディ外側に吸い出されることに伴うＨＣエミッションの悪化が低減される。更に、ニードル弁の開弁時には、その突起により燃料が周溝内に流入し易くされ、また、燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、突起のノズル先端側部分の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くようにされるため、ニードル弁の開弁時に、その突起により、燃料が周溝内により一層流入し易くされ、その結果、周溝内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、機関低負荷運転時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高負荷運転時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００２２】
請求項５に記載の燃料噴射ノズルでは、機関低負荷運転時にニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高負荷運転時にニードル弁のリフト量が大きくされる。要求燃料噴射量が少ない機関低負荷運転時にはニードル弁のリフト量が小さくされ、ホローコーン噴霧、つまり、拡散噴霧が形成される。そのため、燃料と空気との混合が促進され、燃焼が向上せしめられる。また、リフト量が大きい場合よりも噴射流量速度が小さくなるため、噴射期間を長く設定できる。一方、機関高負荷運転時にはニードル弁のリフト量が大きくされ、貫徹噴射が行われる。そのため、噴霧を燃焼室壁面に衝突させることにより燃料と空気との混合が図られ、良好な燃焼が確保される。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、機関低回転時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高回転時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００２４】
請求項６に記載の燃料噴射ノズルでは、機関低回転時にニードル弁のリフト量が小さくされ、機関高回転時にニードル弁のリフト量が大きくされる。燃料噴射期間を長く確保することができる機関低回転時には、ニードル弁のリフト量を小さくすることにより、燃料噴射率が小さくされ、拡散噴霧が形成される。そのため、燃料と空気との混合が促進され、燃焼が向上せしめられる。一方、燃料噴射期間を短くしなければならない機関高回転時には、ニードル弁のリフト量を大きくすることにより、貫徹噴射が行われる。そのため、噴霧を燃焼室壁面に衝突させることにより燃料と空気との混合が図られ、良好な燃焼が確保される。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、パイロット噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００２６】
請求項７に記載の燃料噴射ノズルでは、パイロット噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量が大きくされる。パイロット噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量を小さくすることにより、パイロット噴射時に拡散噴霧が形成される。そのため、ボアフラッシングが阻止され、確実にパイロット噴射の効果を奏することが可能となる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁を配置し、ポスト噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時に前記ニードル弁のリフト量が大きくされる請求項１に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００２８】
請求項８に記載の燃料噴射ノズルでは、ポスト噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量が小さくされ、主噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量が大きくされる。ポスト噴射を行うべき時にニードル弁のリフト量を小さくすることにより、ポスト噴射時に拡散噴霧が形成される。そのため、ボアフラッシングを阻止しつつ、排気通路内に未燃燃料を供給することが可能になる。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に周溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が周溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記周溝と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように、前記周溝に対し前記噴孔入口を配置し、前記周溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に燃料流入路を形成し、前記燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている燃料噴射ノズルが提供される。
【００３０】
請求項９に記載の燃料噴射ノズルでは、周溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に形成された燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている。そのため、周溝内において形成されている燃料の旋回流の中心軸の向きは、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料により変更せしめられ、それゆえ、周溝内の旋回流はつぶれた状態にされる。つまり、請求項１に記載の燃料噴射ノズルよりも積極的に燃料の旋回流を噴孔内に形成することができる。その結果、ホローコーン噴霧を形成することができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明によれば、前記周溝よりもノズルボディ後端側に第二の周溝を形成し、前記周溝と前記第二の周溝とが前記燃料流入路により連通されている請求項９に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００３２】
請求項１０に記載の燃料噴射ノズルでは、周溝よりもノズルボディ後端側に形成された第二の周溝と周溝とが燃料流入路により連通されている。そのため、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、請求項９に記載の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。
【００３３】
請求項１１に記載の発明によれば、ノズルボディ内側にニードル弁が配置され、前記第二の周溝が前記ニードル弁に形成されている請求項１０に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００３４】
請求項１１に記載の燃料噴射ノズルでは、第二の周溝が、ノズルボディ内側に配置されているニードル弁に形成されている。そのため、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、請求項９に記載の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。
【００３５】
請求項１２に記載の発明によれば、前記燃料流入路が、ノズルボディ中心軸線を隔てて向かい合っている噴孔の中心軸線上に配置されている請求項９に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００３６】
請求項１２に記載の燃料噴射ノズルでは、燃料流入路がノズルボディ中心軸線を隔てて向かい合っている噴孔の中心軸線上に配置されている。そのため、燃料流入路と噴孔とを一の加工工具により加工することができる。その結果、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路及び噴孔の加工を容易に行うことができる。
【００３７】
請求項１３に記載の発明によれば、前記噴孔の直径よりも前記燃料流入路の直径が大きくなるように前記噴孔及び前記燃料流入路が放電加工により形成されている請求項１２に記載の燃料噴射ノズルが提供される。
【００３８】
請求項１３に記載の燃料噴射ノズルでは、噴孔の直径よりも燃料流入路の直径が大きくなるように噴孔及び燃料流入路が放電加工により形成されている。噴孔及び燃料流入路が放電加工により形成されるため、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路及び噴孔の加工を容易に行うことができる。その上、噴孔の直径よりも燃料流入路の直径が大きくされるため、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、噴孔の直径と燃料流入路の直径とが等しい場合よりも強くすることができる。
【００３９】
請求項１４に記載の発明によれば、ノズルボディ外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ内側とノズルボディ外側とを連通する噴孔を形成した燃料噴射ノズルにおいて、ノズルボディ内壁面に溝を形成すると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が前記溝と重複せず、かつ、溝のノズルボディ後端側部分が前記噴孔入口と重複しないように前記溝に対し前記噴孔入口を配置し、前記溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に燃料流入路を形成し、前記燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている燃料噴射ノズルが提供される。
【００４０】
請求項１４に記載の燃料噴射ノズルでは、ノズルボディ内壁面に溝が形成されると共に、噴孔入口のノズルボディ後端側部分が溝のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分が溝と重複せず、かつ、溝のノズルボディ後端側部分が噴孔入口と重複しないように溝に対し噴孔入口が配置される。それゆえ、ニードル弁のリフト量が小さい時には、ニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面との間に形成される空間が溝内の空間よりも小さくなり、また、溝内に流入した燃料が溝のノズルボディ先端側部分に衝突するため、溝内に流入した燃料は溝内において旋回流を形成する。更に、溝よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面に形成された燃料流入路が、最も近くに位置する噴孔の中心軸線に対し周方向にオフセットされている。そのため、溝内において形成されている燃料の旋回流の中心軸の向きは、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料により変更せしめられ、それゆえ、溝内の旋回流はつぶれた状態にされる。溝内の旋回流がつぶれている状態の下で燃料が噴孔内に流入することにより、噴孔内においても旋回流が形成され、その結果、ノズルボディに対しニードル弁が偏心していない場合、均一なホローコーン噴霧が噴孔から噴射される。一方、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している場合には、溝内の旋回流が弱められるものの、噴孔入口のノズルボディ先端側部分から燃料が回り込むことに伴って噴孔内の燃料の旋回流が強められ、その結果、ノズルボディに対しニードル弁が偏心していない場合と同様に均一なホローコーン噴霧が噴孔から噴射される。つまり、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。この現象はニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面との間に形成される空間が溝内の空間よりも小さいことに起因しているため、ニードル弁のリフト量が大きくなると、ホローコーン噴霧は形成されなくなり、貫徹噴射が行われる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００４２】
図１は本発明の燃料噴射ノズルの第一の実施形態の部分断面側面図、図２は図１の拡大図、図３は図２の周溝をノズルボディ後端側から見た図である。詳細には図２（ｂ）及び図３は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図１から図３において、１はノズルボディ、２はノズルボディ１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ１内側とノズルボディ１外側とを連通する噴孔、３はノズルボディ内壁面である。４はノズルボディ内壁面３に形成された周溝、５は噴孔２のうちの入口部分である噴孔入口、６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。８は周溝のノズルボディ先端側部分、９は周溝のノズルボディ後端側部分、１０はニードル弁である。図１から図３に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルの噴孔入口５は、噴孔入口のノズルボディ後端側部分６が周溝のノズルボディ先端側部分８と重複し、噴孔入口のノズルボディ先端側部分７が周溝４と重複せず、かつ、周溝のノズルボディ後端側部分９が噴孔入口５と重複しないように、周溝４に対し配置されている。
【００４３】
詳細には図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ニードル弁１０のリフト量が小さい時には、ニードル弁外壁面とノズルボディ内壁面３との間に形成される空間が周溝４内の空間よりも小さくなり、また、周溝４内に流入した燃料が周溝のノズルボディ先端側部分８に衝突するため、周溝４内に流入した燃料は周溝４内において旋回流を形成する。詳細には図３に示すように、この旋回流の中心軸Ｌが周溝４の接線方向に平行な状態は非常に不安定であるため、旋回流の中心軸Ｌの向きは変更せしめられ、周溝内において旋回流はつぶれた状態で存在せしめられる。詳細には図２（ｂ）及び図３に示すように、周溝４内の旋回流がつぶれている状態の下で燃料が噴孔２内に流入することにより、噴孔２内においても旋回流が形成され、その結果、ノズルボディ１の中心軸線に対しニードル弁１０が偏心していない場合、均一なホローコーン噴霧が噴孔２から噴射される。一方、ノズルボディ１の中心軸線に対しニードル弁１０が偏心している場合には、周溝４内の旋回流が弱められるものの、噴孔入口のノズルボディ先端側部分７から燃料が回り込むことに伴って噴孔２内の燃料の旋回流が強められ、その結果、ノズルボディ１の中心軸線に対しニードル弁１０が偏心していない場合と同様に均一なホローコーン噴霧が噴孔２から噴射される。
【００４４】
つまり本実施形態によれば、ニードル弁１０のリフト量が小さい時に、ノズルボディ１に対しニードル弁１０が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。この現象はニードル弁１０外壁面とノズルボディ内壁面３との間に形成される空間が周溝内の空間よりも小さいことに起因しているため、ニードル弁１０のリフト量が大きくなると、ホローコーン噴霧は形成されなくなり、噴孔２からは貫徹噴射が行われる。
【００４５】
図４は本発明の燃料噴射ノズルの第二の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図４（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図４において、図１から図３に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図３に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１０１はノズルボディ、１０２はノズルボディ１０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ１０１内側とノズルボディ１０１外側とを連通する噴孔、１０３はノズルボディ内壁面である。１０４はノズルボディ内壁面１０３に形成された周溝、１０５は噴孔１０２のうちの入口部分である噴孔入口、１０６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、１０７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。１０８は周溝のノズルボディ先端側部分、１０９は周溝のノズルボディ後端側部分である。図４に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、周溝のノズルボディ先端側部分１０８の壁面のうち、ノズルボディ内壁面１０３に接している部分が、ノズルボディ１０１の半径方向外側を向くように形成される。
【００４６】
本実施形態によれば、周溝のノズルボディ先端側部分１０８の壁面のうち、ノズルボディ内壁面１０３に接している部分により、周溝１０４内に流入した燃料は、ノズルボディ１０１の半径方向外側に向いた周溝のノズルボディ先端側部分１０８の壁面に沿って移動せしめられる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝１０４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００４７】
図５は本発明の燃料噴射ノズルの第三の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図５（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図５において、図１から図４に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図４に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、２０１はノズルボディ、２０２はノズルボディ２０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ２０１内側とノズルボディ２０１外側とを連通する噴孔、２０３はノズルボディ内壁面である。２０４はノズルボディ内壁面２０３に形成された周溝、２０５は噴孔２０２のうちの入口部分である噴孔入口、２０６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、２０７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。２０８は周溝のノズルボディ先端側部分、２０９は周溝のノズルボディ後端側部分である。図５に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、図５のように燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、周溝のノズルボディ先端側部分２０８の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くようにされる。
【００４８】
本実施形態によれば、滑らかな凹状を描く周溝のノズルボディ先端側部分２０８の壁面により、周溝２０４内に流入した燃料は、滑らかな凹状に形成された周溝のノズルボディ先端側部分２０８の壁面に沿って移動せしめられる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝２０４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００４９】
図６は本発明の燃料噴射ノズルの第四の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図６（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図６において、図１から図５に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図５に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、３０１はノズルボディ、３０２はノズルボディ３０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ３０１内側とノズルボディ３０１外側とを連通する噴孔、３０３はノズルボディ内壁面である。３０４はノズルボディ内壁面３０３に形成された周溝、３０５は噴孔３０２のうちの入口部分である噴孔入口、３０６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、３０７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。３０８は周溝のノズルボディ先端側部分、３０９は周溝のノズルボディ後端側部分、３１１は周溝のノズルボディ後端側部分３０９の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面３０３との間に形成されたテーパ状面である。
【００５０】
図６に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、テーパ状面３１１とノズルボディ中心軸線とがなす角度が、ノズルボディ内壁面３０３とノズルボディ中心軸線とがなす角度と、周溝のノズルボディ後端側部分３０９の壁面とノズルボディ中心軸線とがなす角度との間の値に設定され、周溝のノズルボディ後端側部分３０９の壁面とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面３０３とが滑らかに連続せしめられる。
【００５１】
本実施形態によれば、上述したようなテーパ状面３１１が形成されることにより、燃料が周溝３０４内に流入し易くされる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝３０４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００５２】
図７は本発明の燃料噴射ノズルの第五の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図７（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図７において、図１から図６に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図６に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、４０１はノズルボディ、４０２はノズルボディ４０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ４０１内側とノズルボディ４０１外側とを連通する噴孔、４０３はノズルボディ内壁面である。４０４はノズルボディ内壁面４０３に形成された周溝、４０５は噴孔４０２のうちの入口部分である噴孔入口、４０６は噴孔入口のノズルボディ後端側部分、４０７は噴孔入口のノズルボディ先端側部分である。４０８は周溝のノズルボディ先端側部分、４０９は周溝のノズルボディ後端側部分、４１２は周溝のノズルボディ後端側部分とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面とを連続せしめる連続部分である。図７に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、図７のように燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、周溝のノズルボディ後端側部分４０９の壁面の輪郭とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面４０３の輪郭とが、連続部分４１２の滑らかな凸状曲線を介して連続せしめられる。
【００５３】
本実施形態によれば、周溝のノズルボディ後端側部分４０９の壁面の輪郭とそのノズルボディ後端側に位置するノズルボディ内壁面４０３の輪郭とが連続部分４１２の滑らかな凸状曲線を介して連続せしめられるため、燃料が周溝４０４内に流入し易くされる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝４０４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００５４】
図８は本発明の燃料噴射ノズルの第六の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図８（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図８において、図１から図７に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図７に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、５１０はニードル弁、５１３はニードル弁５１０が閉弁位置に位置する時に周溝４内に収容されるように配置された突起である。
【００５５】
本実施形態によれば、上述したようにニードル弁５１０が閉弁位置に位置する時に突起５１３が周溝４内に配置されるため、突起が配置されない第一の実施形態の場合に比べ、バルブシート部（図示せず。図８（ａ）の上方に位置する。）の下流側の燃料通路容積が減少せしめられ、その結果、ニードル弁５１０の閉弁時にバルブシート部の下流側の燃料通路内に残留する燃料量が低減される。それゆえ、その残留燃料がノズルボディ外側の負圧によりノズルボディ外側に吸い出されることに伴うＨＣエミッションの悪化が低減される。更に詳細には図８（ｂ）に示すように、ニードル弁５１０の開弁時には、突起５１３により燃料が周溝４内に流入し易くされる。その結果、第一の実施形態の場合よりも、周溝４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００５６】
図９は本発明の燃料噴射ノズルの第七の実施形態の図２と同様の拡大図である。詳細には図９（ｂ）は周溝及び噴孔内の燃料の流れにより形成される旋回流を示している。図９において、図１から図８に示した参照番号と同一の参照番号は図１から図８に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、６１０はニードル弁、６１３はニードル弁６１０が閉弁位置に位置する時に周溝４内に収容されるように配置された突起、６１４は突起のノズル先端側部分である。図９に示すように、本実施形態の燃料噴射ノズルでは、図９のように燃料噴射ノズルの縦断面をとった時、突起のノズル先端側部分６１４の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くように突起のノズル先端側部分６１４が形成されている。
【００５７】
本実施形態によれば、上述したように突起のノズル先端側部分６１４の壁面の輪郭が滑らかな凹状曲線を描くようにされるため、ニードル弁６１０の開弁時（図９（ｂ））に、突起のノズル先端側部分６１４により、第六の実施形態の場合よりも燃料が周溝４内に流入し易くされる。その結果、第六の実施形態の場合よりも、周溝４内における燃料の旋回流が形成し易くされる。
【００５８】
図１０は本発明の燃料噴射ノズルの第八の実施形態の図１と同様の部分断面側面図、図１１は燃料噴射ノズルから噴射される噴霧を示した図である。詳細には図１０（ａ）はニードル弁のリフト量が小さい時の燃料噴射ノズルを示しており、図１１（ａ）はニードル弁のリフト量が小さい時の噴霧を示しており、図１０（ｂ）はニードル弁のリフト量が大きい時の燃料噴射ノズルを示しており、図１１（ｂ）はニードル弁のリフト量が大きい時の噴霧を示している。図１０において、図１に示した参照番号と同一の参照番号は図１に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、図１１において、７００はホローコーン噴霧、７０１は貫徹噴射による噴霧、７５０は燃料噴射ノズル、７５１はピストン、７５２は燃焼室である。
【００５９】
本実施形態では、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように要求燃料噴射量が少ない機関低負荷運転時には、ニードル弁１０のリフト量が小さくされ、ホローコーン噴霧７００、つまり、拡散噴霧が形成される。そのため、燃料と空気との混合が促進され、燃焼が向上せしめられる。また、リフト量が大きい場合よりも噴射流量速度が小さくなるため、噴射期間を長く設定できる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように機関高負荷運転時には、ニードル弁１０のリフト量が大きくされ、貫徹噴射が行われ、貫徹噴射による噴霧７０１が形成される。そのため、噴霧７０１を燃焼室７５２壁面に衝突させることにより燃料と空気との混合が図られ、良好な燃焼が確保される。
【００６０】
以下、本発明の燃料噴射ノズルの第九の実施形態について説明する。本実施形態の燃料噴射ノズルは図１０に示した第八の実施形態のものとほぼ同様であり、本実施形態の噴霧は図１１に示した第八の実施形態のものとほぼ同様である。本実施形態では、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように燃料噴射期間を長く確保することができる機関低回転時には、ニードル弁１０のリフト量が小さくされることにより、燃料噴射率が小さくされ、ホローコーン噴霧７００が形成される。そのため、燃料と空気との混合が促進され、燃焼が向上せしめられる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように燃料噴射期間を短くしなければならない機関高回転時には、ニードル弁１０のリフト量が大きくされることにより、貫徹噴射が行われ、貫徹噴射による噴霧７０１が形成される。そのため、噴霧７０１を燃焼室７５２壁面に衝突させることにより燃料と空気との混合が図られ、良好な燃焼が確保される。
【００６１】
以下、本発明の燃料噴射ノズルの第１０の実施形態について説明する。本実施形態の燃料噴射ノズルは図１０に示した第八の実施形態のものとほぼ同様であり、本実施形態の噴霧は図１１に示した第八の実施形態のものとほぼ同様である。本実施形態では、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すようにパイロット噴射を行うべき時には、ニードル弁１０のリフト量が小さくされることにより、ホローコーン噴霧７００が形成される。そのため、ボアフラッシングが阻止され、確実にパイロット噴射の効果を奏することが可能となる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように主噴射を行うべき時には、ニードル弁１０のリフト量が大きくされる。
【００６２】
以下、本発明の燃料噴射ノズルの第１１の実施形態について説明する。本実施形態の燃料噴射ノズルは図１０に示した第八の実施形態のものとほぼ同様であり、本実施形態の噴霧は図１１に示した第八の実施形態のものとほぼ同様である。本実施形態では、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すようにポスト噴射を行うべき時には、ニードル弁１０のリフト量が小さくされることにより、ホローコーン噴霧７００が形成される。そのため、ボアフラッシングを阻止しつつ、排気通路内に未燃燃料を供給することが可能になる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように主噴射を行うべき時には、ニードル弁１０のリフト量が大きくされる。
【００６３】
以下、本発明の燃料噴射ノズルの第１２の実施形態について説明する。本実施形態の燃料噴射ノズルは図１０に示した第八の実施形態のものとほぼ同様であり、本実施形態の貫徹噴射による噴霧は図１１（ｂ）に示した第八の実施形態のものとほぼ同様である。図１２は本実施形態のホローコーン噴霧及びそれが噴射されるタイミングを示した図である。本実施形態では、図１０（ａ）及び図１２に示すように均質予混合燃焼が可能な低負荷低回転運転領域では、ニードル弁１０のリフト量が小さくされ、混合気が圧縮される前の早い時期に燃料噴射が行われる。一方、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように均質予混合燃焼が成立しない高負荷高回転運転領域では、ニードル弁１０のリフト量が大きくされ、圧縮上死点付近において噴射が行われる通常の噴射が実行される。
【００６４】
図１３は本発明の燃料噴射ノズルの第１３の実施形態を示した図である。詳細には、図１３（ａ）は本実施形態の図１と同様の部分断面側面図、図１３（ｂ）はノズルボディ内壁面３をノズルボディ後端側から見た図である。図１３において、図１〜図１２に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１２に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、８０１はノズルボディ、８１６は周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路である。図１３、詳細には図１３（ｂ）に示すように、燃料流入路８１６は、最も近くに位置する、つまり、隣接する噴孔２の中心軸線Ｌ１〜Ｌ６に対し周方向にオフセットされている。また好適には、燃料流入路８１６は、ノズルボディ中心軸線Ｏを隔てて向かい合っている噴孔の中心軸線Ｌ１〜Ｌ６上に配置されている。
【００６５】
本実施形態によれば、周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路８１６が、最も近くに位置する噴孔２の中心軸線Ｌ１〜Ｌ６に対し周方向にオフセットされている。そのため、周溝４内において形成されている燃料の旋回流の中心軸Ｌ（図３参照）の向きは、噴孔２の中心軸線に対しオフセットされている燃料流入路８１６から噴孔２内に流入する燃料により変更せしめられ、それゆえ、周溝４内の旋回流は、図３に示すようにつぶれた状態にされる。つまり、第一の実施形態の燃料噴射ノズルよりも積極的につぶれた旋回流を周溝４内に形成し、噴孔２内に旋回流を形成することができる。その結果、ホローコーン噴霧を形成することができる。
【００６６】
図１４は本発明の燃料噴射ノズルの第１４の実施形態を示した図である。詳細には、図１４（ａ）は本実施形態の図１３（ａ）と同様の部分断面側面図、図１４（ｂ）はノズルボディ内壁面３をノズルボディ後端側から見た図１３（ｂ）と同様の図である。図１４において、図１〜図１３に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１３に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、９０１はノズルボディ、９１７は周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された第二の周溝である。図１４に示すように、周溝４と第二の周溝９１７とは燃料流入路８１６により連通されている。
【００６７】
本実施形態によれば、周溝４よりもノズルボディ後端側に形成された第二の周溝９１７と周溝４とが燃料流入路８１６により連通されている。そのため、噴孔２に対しオフセットされている燃料流入路８１６から噴孔２内に流入する燃料の流れを、第１３の実施形態の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。その結果、第１３の実施形態の燃料噴射ノズルよりも強い旋回流を噴孔２内に形成することができる。
【００６８】
図１５は本発明の燃料噴射ノズルの第１５の実施形態を示した図である。詳細には、図１５は本実施形態の図１４（ａ）と同様の部分断面側面図である。図１５において、図１〜図１４に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１４に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１０１０はニードル弁、１０１８は周溝４よりもノズルボディ後端側のニードル弁１０１０の外壁面に形成された第二の周溝である。図１５に示すように、周溝４と第二の周溝１０１８とは燃料流入路８１６により連通されている。
【００６９】
本実施形態によれば、第１４の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。更に、第二の周溝１０１８がノズルボディ８０１の内壁面ではなくニードル弁１０１０の外壁面に形成されているため、第１４の実施形態の燃料噴射ノズルよりも第二の周溝の加工を容易に行うことができる。
【００７０】
図１６は本発明の燃料噴射ノズルの第１６の実施形態を示した図である。詳細には、図１６（ａ）は本実施形態の図１３（ａ）と同様の部分断面側面図、図１６（ｂ）はノズルボディ内壁面３をノズルボディ後端側から見た図１３（ｂ）と同様の図である。図１６において、図１〜図１５に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１５に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１１０１はノズルボディ、１１０２はノズルボディ１１０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ１１０１内側とノズルボディ１１０１外側とを連通する噴孔、１１１６は周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路である。図１６、詳細には図１６（ｂ）に示すように、燃料流入路１１１６は、図１３（ｂ）に示した第１３の実施形態と同様に、ノズルボディ中心軸線Ｏを隔てて向かい合っている噴孔１１０２の中心軸線上に配置されている。つまり、燃料流入路１１１６ａは、噴孔１１０２ａを加工する工具と同一の工具により、噴孔１１０２ａを加工するのと同時に加工される。同様に、燃料流入路１１１６ｂ〜１１１６ｆは、噴孔１１０２ｂ〜１１０２ｆを加工する工具と同一の工具により、噴孔１１０２ｂ〜１１０２ｆを加工するのと同時に加工される。
【００７１】
本実施形態によれば、燃料流入路１１１６がノズルボディ中心軸線Ｏを隔てて向かい合っている噴孔１１０２の中心軸線上に配置されている。そのため、燃料流入路１１１６と噴孔１１０２とを一の加工工具により加工することができる。その結果、燃料流入路１１１６と噴孔１１０２とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路１１１６及び噴孔１１０２の加工を容易に行うことができる。
【００７２】
図１７は本発明の燃料噴射ノズルの第１７の実施形態を示した図である。詳細には、図１７は本実施形態の図１３（ａ）と同様の部分断面側面図である。図１７において、図１〜図１６に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１６に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１２０１はノズルボディ、１２０２はノズルボディ１２０１外側へ燃料を噴射するためにノズルボディ１２０１内側とノズルボディ１２０１外側とを連通する噴孔、１２１６は周溝４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路である。図１６に示すように、噴孔１２０２及び燃料流入路１２１６は、噴孔の直径Ｄ１よりも燃料流入路１２１６の直径Ｄ２が大きくなるように、放電加工により形成されている。つまり、噴孔出口（噴孔入口５の反対側）を中心に工具が揺動され、噴孔１２０２及び燃料流入路１２１６が形成されている。
【００７３】
本実施形態によれば、噴孔１２０２及び燃料流入路１２１６が放電加工により形成されるため、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路１２１６及び噴孔１２０２の加工を容易に行うことができる。その上、噴孔１２０２の直径Ｄ１よりも燃料流入路１２１６の直径Ｄ２が大きくされるため、噴孔１２０２の中心軸線からオフセットされている燃料流入路１２１６から噴孔１２０２内に流入する燃料の流れを、噴孔の直径と燃料流入路の直径とが等しい場合よりも強くすることができる。
【００７４】
図１８は本発明の燃料噴射ノズルの第１８の実施形態を示した図である。詳細には、図１８（ａ）は本実施形態の図１と同様の部分断面側面図、図１８（ｂ）はノズルボディ内壁面３をノズルボディ後端側から見た図である。図１８において、図１〜図１７に示した参照番号と同一の参照番号は、図１〜図１７に示した部品又は部分と同一の部品又は部分を示しており、１３０１はノズルボディ、１３０４はノズルボディ内壁面３に形成された溝である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、噴孔入口５のノズルボディ後端側部分が溝１３０４のノズルボディ先端側部分と重複し、噴孔入口５のノズルボディ先端側部分が溝１３０４と重複せず、かつ、溝１３０４のノズルボディ後端側部分が噴孔入口５と重複しないように溝１３０４に対し噴孔入口５が配置されている。また、溝１３０４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に燃料流入路８１６が形成され、燃料流入路８１６が、最も近くに位置する、つまり、隣接する噴孔２の中心軸線Ｌ１〜Ｌ６に対し周方向にオフセットされている。
【００７５】
本実施形態によれば、ニードル弁１０のリフト量が小さい時には、ニードル弁１０外壁面とノズルボディ内壁面３との間に形成される空間が溝１３０４内の空間よりも小さくなり、また、溝１３０４内に流入した燃料が溝１３０４のノズルボディ先端側部分、つまり、噴孔入口５のノズルボディ先端側部分に衝突するため、溝１３０４内に流入した燃料は溝内において旋回流を形成する（図２（ｂ）参照）。更に、溝１３０４よりもノズルボディ後端側のノズルボディ内壁面３に形成された燃料流入路８１６が、最も近くに位置する噴孔２の中心軸線に対し周方向にオフセットされているため、溝１３０４内において形成されている燃料の旋回流の中心軸Ｌ（図３参照）の向きは、噴孔２の中心軸線に対しオフセットされている燃料流入路８１６から噴孔２内に流入する燃料により変更せしめられ、それゆえ、溝内の旋回流はつぶれた状態にされる（図３参照）。溝１３０４内の旋回流がつぶれている状態の下で燃料が噴孔２内に流入することにより、噴孔２内においても旋回流が形成され、その結果、ノズルボディ１３０１に対しニードル弁１０が偏心していない場合、均一なホローコーン噴霧が噴孔２から噴射される。一方、ノズルボディ１３０１に対しニードル弁１０が偏心している場合には、溝４内の旋回流が弱められるものの、噴孔入口５のノズルボディ先端側部分から燃料が回り込むことに伴って噴孔２内の燃料の旋回流が強められ、その結果、ノズルボディ１３０１に対しニードル弁１０が偏心していない場合と同様に均一なホローコーン噴霧が噴孔２から噴射される。つまり、ニードル弁１０のリフト量が小さい時に、ノズルボディ１３０１に対しニードル弁１０が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。この現象はニードル弁１０外壁面とノズルボディ内壁面３との間に形成される空間が溝１３０４内の空間よりも小さいことに起因しているため、ニードル弁１０のリフト量が大きくなると、ホローコーン噴霧は形成されなくなり、貫徹噴射が行われる。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。また、周溝内に流入した燃料が、ノズルボディの半径方向外側に向いた周溝のノズルボディ先端側部分の壁面に沿って流れ、その結果、ホローコーン噴霧を形成するための周溝内における燃料の旋回流の形成を容易にすることができる。
【００７９】
請求項２に記載の発明によれば、テーパ状面により燃料が周溝内に流入し易くされ、その結果、ホローコーン噴霧を形成するための周溝内における燃料の旋回流の形成を容易にすることができる。
【００８０】
請求項３に記載の発明によれば、凸状部分により燃料が周溝内に流入し易くされ、その結果、ホローコーン噴霧を形成するための周溝内における燃料の旋回流の形成を容易にすることができる。
【００８１】
請求項４に記載の発明によれば、突起が配置されない場合に比べ、バルブシート部の下流側の燃料通路容積が減少せしめ、ニードル弁の閉弁時にバルブシート部の下流側の燃料通路内に残留する燃料量を低減し、それゆえ、その残留燃料がノズルボディ外側の負圧によりノズルボディ外側に吸い出されることに伴うＨＣエミッションの悪化を低減することができる。更に、ニードル弁の開弁時に、その突起により燃料が周溝内に流入し易くされ、また、突起のノズル先端側部分の凹状部分により、燃料が周溝内により一層流入し易くされ、その結果、ホローコーン噴霧を形成するための周溝内における燃料の旋回流の形成を容易にすることができる。
【００８３】
請求項５に記載の発明によれば、機関低負荷運転時及び機関高負荷運転時の両方の時に燃料と空気との混合を促進し、燃焼を向上せしめることができる。
【００８４】
請求項６に記載の発明によれば、機関低回転時及び機関高回転時の両方の時に燃料と空気との混合を促進し、燃焼を向上せしめることができる。
【００８５】
請求項７に記載の発明によれば、パイロット噴射を行うべき時及び主噴射を行うべき時の両方の時に適切な噴射を実行することができる。
【００８６】
請求項８に記載の発明によれば、ポスト噴射を行うべき時及び主噴射を行うべき時の両方の時に適切な噴射を実行することができる。
【００８７】
請求項９に記載の発明によれば、積極的に燃料の旋回流を噴孔内に形成することができる。
【００８８】
請求項１０に記載の発明によれば、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、請求項９に記載の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。
【００８９】
請求項１１に記載の発明によれば、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、請求項９に記載の燃料噴射ノズルよりも強くすることができる。
【００９０】
請求項１２に記載の発明によれば、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路及び噴孔の加工を容易に行うことができる。
【００９１】
請求項１３に記載の発明によれば、燃料流入路と噴孔とを別個の加工工具により加工する場合に比べ、燃料流入路及び噴孔の加工を容易に行うことができる。その上、オフセットされている燃料流入路から噴孔内に流入する燃料の流れを、噴孔の直径と燃料流入路の直径とが等しい場合よりも強くすることができる。
【００９２】
請求項１４に記載の発明によれば、ニードル弁のリフト量が小さい時に、ノズルボディに対しニードル弁が偏心している又はしていないにかかわらず、均一なホローコーン噴霧を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料噴射ノズルの第一の実施形態の部分断面側面図である。
【図２】図１の拡大図である。
【図３】図２の周溝をノズルボディ後端側から見た図である。
【図４】本発明の燃料噴射ノズルの第二の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図５】本発明の燃料噴射ノズルの第三の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図６】本発明の燃料噴射ノズルの第四の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図７】本発明の燃料噴射ノズルの第五の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図８】本発明の燃料噴射ノズルの第六の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図９】本発明の燃料噴射ノズルの第七の実施形態の図２と同様の拡大図である。
【図１０】本発明の燃料噴射ノズルの第八の実施形態の図１と同様の部分断面側面図である。
【図１１】燃料噴射ノズルから噴射される噴霧を示した図である。
【図１２】本実施形態のホローコーン噴霧及びそれが噴射されるタイミングを示した図である。
【図１３】本発明の燃料噴射ノズルの第１３の実施形態を示した図である。
【図１４】本発明の燃料噴射ノズルの第１４の実施形態を示した図である。
【図１５】本発明の燃料噴射ノズルの第１５の実施形態を示した図である。
【図１６】本発明の燃料噴射ノズルの第１６の実施形態を示した図である。
【図１７】本発明の燃料噴射ノズルの第１７の実施形態を示した図である。
【図１８】本発明の燃料噴射ノズルの第１８の実施形態を示した図である。
【符号の説明】
１…ノズルボディ
２…噴孔
３…ノズルボディ内壁面
４…周溝
５…噴孔入口
６…噴孔入口のノズルボディ後端側部分
７…噴孔入口のノズルボディ先端側部分
８…周溝のノズルボディ先端側部分
９…周溝のノズルボディ後端側部分
【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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