(57)【要約】  流量特性のばらつきを抑制しつつ、噴霧の微粒化と集合化の両立を低コストで実現した燃料噴射弁を得る。  弁座１０の下流側端面１０ｂに噴孔１２を有する噴孔プレート１１を装着し、下流側端面１０ｂにキャビティ１５を設ける。弁座軸心に直交するＸ−Ｙ平面Ｎに、噴孔入口および噴孔出口を垂直に投影し、平面Ｎにおいて、基準噴孔の噴孔入口の中心および弁座軸心を通る直線ａと、基準噴孔に隣接する噴孔の噴孔入口の中心および弁座軸心を通る直線ｂとがなす噴孔配置角θを、Ｙ軸に近づくにつれて小さくなるように設定する。平面Ｎにおいて、直線ａと、噴孔入口および噴孔出口の各中心を通る直線ｃとがなす広角側の燃料折り返し角αは、９０°＜α＜１８０°の関係を有する。
2014024292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記燃料噴射弁の開放端に配置された弁座シート面を有する弁座と、
前記弁座に対向配置されて前記弁座を開閉するための弁体と、
前記弁座の下流側に装着された複数の噴孔を有する噴孔プレートと、を備え、
エンジン制御装置からの動作信号に応答して、前記弁体を開弁方向に動作させることにより、前記弁体と前記弁座シート面との間に燃料を通過させて、前記複数の噴孔から吸気バルブに向けて集合噴霧を噴射する燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔は、下流側に縮径する前記弁座の最小内径である弁座開口内壁よりも径方向外側に形成され、
前記弁座の下流側端面には、前記弁座開口内壁と前記複数の噴孔の各々とを連通するキャビティが設けられ、
前記弁座軸心に直交する平面Ｎに対しエンジンのシリンダ中心軸Ｏを投影した直線をＰ軸とし、
前記平面Ｎにおいて、前記弁座軸心を通り前記Ｐ軸に直交する直線をＸ軸とし、前記Ｐ軸に平行な直線をＹ軸とし、
前記複数の噴孔の噴孔入口および噴孔出口を前記平面Ｎにそれぞれ垂直に投影し、前記複数の噴孔のうちの１つの噴孔を基準噴孔としたときに、
前記平面Ｎにおいて、前記基準噴孔の噴孔入口の中心および前記弁座軸心を通る直線ａと、前記基準噴孔に隣接する噴孔の噴孔入口の中心および前記弁座軸心を通る直線ｂと、がなす噴孔間角度θは、前記Ｙ軸に近づくにつれて小さくなるように設定されており、
かつ、前記平面Ｎにおいて、前記直線ａと、前記噴孔入口および前記噴孔出口の各中心を通る直線ｃと、がなす角において、広角側の燃料折り返し角αは、９０°＜α＜１８０°の関係を満たしており、
前記噴孔プレートの下流側端面には、前記噴孔よりも大きな開口面積を有する凹部が、前記噴孔と１対１対応するように形成され、
前記凹部は、前記直線ｃに対し、所望する噴射方向側が相反する側よりも噴孔長さの短い領域が多くなるように配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記平面Ｎに対し、前記キャビティのキャビティ内壁を垂直に投影して形成される円を仮想円とし、前記直線ａにおいて、前記弁座軸心に対して径方向外側の前記噴孔入口の淵から前記仮想円までの距離ｒと、前記噴孔の直径φとは、φ＜ｒの関係を満たす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】
前記噴孔入口の中心と前記キャビティの弁座軸心方向との距離で表される噴孔直上高さｈは、ｈ＜φの関係を満たす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】
前記キャビティは、弁座軸心方向の高さが外周側に向って減少するようにテーパ形状を有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記平面Ｎにおいて、前記弁座軸心から前記各噴孔入口の中心までの距離は、前記Ｘ軸に近づくにつれて短くなるように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記平面Ｎにおいて、前記弁座軸心から前記各噴孔入口の中心までの距離は、前記Ｙ軸に近づくにつれて短くなるように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記噴孔の流路において、前記噴孔の中心軸に直交する平面を断面としたときに、前記噴孔プレートの上流側端面から前記凹部の底面までの間に、前記噴孔の径方向最小面積を断面とする円柱部分を確保していることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記凹部は、前記凹部の底面面積よりも、前記噴孔プレートの下流側端面に開口する開口面積の方が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記凹部は、プレス成形により形成されたことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の燃料供給系に使用される電磁式の燃料噴射弁に関し、特に燃料噴射弁の噴霧特性における噴霧指向性および微粒化の両立を実現した燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの排ガス規制が強化される中、内燃機関の燃焼効率向上が求められている。
一般に、燃料噴射弁の任意の噴孔において、噴孔内で燃料液膜が薄く広がるほど、噴射後に液膜が分裂して液滴となったときの粒径が小さくなるが、単一の噴孔から噴射された液膜の角度（以下、「単噴霧角」という）は大きくなる。このとき、噴霧粒径と単噴霧角との関係は、図１３の縦軸および横軸に示すように、トレードオフの関係になっている。【０００３】
従来から、吸気ポートの先端に設けられた吸気バルブに向けて燃料を噴射する内燃機関においては、吸気バルブに燃料を付着させ、気化した燃料を燃焼室に供給している。
しかし、微粒化が不十分なまま単噴霧角を大きくして、複数の単噴霧を集合させた集合噴霧の噴霧角を大きくし過ぎてしまうと、噴射の際に、噴霧の中心軸に対して外側の噴霧が吸気ポート内壁に付着する量が増えて、エンジン制御性が悪化する問題がある。【０００４】
また、吸気ポートに付着した噴霧が液膜となり、吸気ポート内壁を伝って燃焼室に流入してしまうと、排ガス性能の悪化や燃焼効率の低下を招く問題がある。
そこで、上記問題の解決策として、噴霧の微粒化および集合化の両立を実現するための技術が種々提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。【０００５】
特許文献１においては、噴孔プレートに形成された複数の噴孔を、下流側に縮径する弁座の最小内径である弁座開口内壁よりも径方向外側に形成し、弁座の下流側端面に、弁座開口内壁と噴孔とを連通するキャビティを形成している。
また、複数の噴孔入口を、弁座軸心に対して直交する平面に投影した場合、複数の噴孔の最外径とキャビティ外周壁との距離を噴孔径以上に設定している。【０００６】
これにより、開弁時において、弁座軸心から噴孔の中心に向けて流入する燃料流れと、噴孔間を通り抜けてキャビティ外周面に沿った流れの一部が噴孔に流入する燃料流れと、を衝突させ、燃料流れに乱れを発生させることによって、液膜を分裂させて微粒化の促進を実現している。【０００７】
また、特許文献２においては、弁座の開口部端部に、長軸と、長軸よりも短くかつ長軸に直交する短軸とを設け、長軸が弁座開口部の内径よりも長く、短軸が弁座開口部の内径よりも短い燃料室を有し、燃料室内に噴孔を配置している。
これにより、弁座軸心に対し径方向外側に向けて燃料が流れるようにして、燃料室内でスワール流れを形成し、噴射される燃料を薄膜化することによって、微粒化の促進を実現している。【０００８】
ところで、燃料噴霧の微粒化メカニズムを解明するために、まず、噴孔から噴射された燃料を拡大撮影した結果、燃料の分裂過程は、燃料を拡散させようとする力が表面張力に打ち勝つことにより、「液膜」→「液糸」→「液滴」へと分裂することが判明している。
また、一度、液滴になると、表面張力の影響が大きくなるので、それ以降は分裂しにくいことが判明している。【０００９】
よって、燃料の乱れの少ない「薄い液膜」を噴孔から噴射し、この液膜をさらに薄く広げてから分裂させた方が、より微粒化することになり、逆に、燃料流れに乱れが生じると、燃料液膜が薄く広がる前に、「厚い液膜」の状態で分裂するので、分裂後の液滴も大きくなることが判明している。【００１０】
また、噴孔プレートに形成された複数の噴孔が、弁座開口内壁よりも径方向外側に配置され、弁座開口内壁と噴孔とを連通するキャビティが設けられた燃料噴射弁においては、開弁時に、燃料が、弁座軸心からキャビティ内を放射状に広がり、噴孔の中心に向けて流入する。【００１１】
したがって、燃料噴射弁から複数の方向に向けて集合噴霧を噴射する場合、噴孔に流入した燃料は、所望の噴射方向に向けて噴孔内で流れの向きが急変するので、噴孔内でスワール流れが形成される。このとき、噴孔内で発生したスワール流れは、燃料流れに乱れを発生させることなく、燃料を薄い液膜へと広げようとするので、噴射された粒径を小さくすることが可能なことが判明している。
ただし、特許文献１、２のいずれにおいても、上記解明された微粒化メカニズムが適切に用いられてはいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−４６９１９号公報
【特許文献２】特開２００６−２６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の燃料噴射弁は、特許文献１の場合には、開弁時において、弁座軸心から噴孔の中心に向けて流入する燃料流れと、噴孔間を通り抜けキャビティ外周面に沿った流れの一部が噴孔に流入する燃料流れとの衝突を促進させており、燃料流れに乱れを生じさせているので、粒径が悪化するという課題があった。
また、噴孔内でスワール流れを形成するための噴孔配置について、定義されていないという課題があった。【００１４】
一方、特許文献２の場合には、燃料室で形成されたスワール流れが噴孔に流入することによって、スワール噴霧を噴射することができるものの、微粒化を促進させる程度にスワール流れを強化する必要があるので、集合噴霧の噴霧角が広がり過ぎてしまい、噴霧の微粒化と集合化との両立が困難になるという課題があった。【００１５】
また、特許文献２の場合には、噴孔径を小さくして多噴孔化し、各噴孔から噴射される流量を少なくすることにより、噴孔内で燃料の薄膜化を容易にし、微粒化を促進させることを可能としているものの、噴孔を燃料室の４隅にしか配置することができないので、４噴孔以上の多噴孔化ができず、微粒化の促進が困難になるという課題があった。
さらに、微粒化させるために、噴孔径および噴孔数が制限されるので、種々の流量バリエーションの燃料噴射弁に対応することができないという課題があった。【００１６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡易な形状でコストを抑制しつつ良好なスワール流れを発生させ、噴霧の微粒化および集合化の促進を両立させた燃料噴射弁を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明に係る燃料噴射弁は、燃料噴射弁の開放端に配置された弁座シート面を有する弁座と、弁座に対向配置されて弁座を開閉するための弁体と、弁座の下流側に装着された複数の噴孔を有する噴孔プレートと、を備え、エンジン制御装置からの動作信号に応答して、弁体を開弁方向に動作させることにより、弁体と弁座シート面との間に燃料を通過させて、複数の噴孔から吸気バルブに向けて集合噴霧を噴射する燃料噴射弁において、複数の噴孔は、下流側に縮径する弁座の最小内径である弁座開口内壁よりも径方向外側に形成され、弁座の下流側端面には、弁座開口内壁と複数の噴孔の各々とを連通するキャビティが設けられ、弁座軸心に直交する平面Ｎに対しエンジンのシリンダ中心軸Ｏを投影した直線をＰ軸とし、平面Ｎにおいて、弁座軸心を通りＰ軸に直交する直線をＸ軸とし、Ｐ軸に平行な直線をＹ軸とし、複数の噴孔の噴孔入口および噴孔出口を平面Ｎにそれぞれ垂直に投影し、複数の噴孔のうちの１つの噴孔を基準噴孔としたときに、平面Ｎにおいて、基準噴孔の噴孔入口の中心および弁座軸心を通る直線ａと、基準噴孔に隣接する噴孔の噴孔入口の中心および弁座軸心を通る直線ｂと、がなす噴孔間角度θは、Ｙ軸に近づくにつれて小さくなるように設定されており、かつ、平面Ｎにおいて、直線ａと、噴孔入口および噴孔出口の各中心を通る直線ｃと、がなす角において、広角側の燃料折り返し角αは、９０°＜α＜１８０°の関係を満たしており、噴孔プレートの下流側端面には、噴孔よりも大きな開口面積を有する凹部が、噴孔と１対１対応するように形成され、凹部は、直線ｃに対し、所望する噴射方向側が相反する側よりも噴孔長さの短い領域が多くなるように配置されているものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、噴孔入口の中心に向けて流入する燃料主流と、噴孔の淵に流入して噴孔内壁面に沿って流れる燃料流れとにより、噴孔内でスワール流れを形成し、また、噴孔に対しほぼ直交する方向から流入しようとする燃料流れによって、スワール流れを弁座軸心の径方向外側の噴孔内壁面に押し付けることにより、燃料をさらに薄膜化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る燃料噴射弁を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る燃料噴射弁の先端部を拡大して示す断面図および平面図である。
【図３】図２内のＣ−Ｃ線による断面図である。
【図４】図２内のＤ部を拡大して示す平面図である。
【図５】図１の燃料噴射弁の設置状態を示す断面図である。
【図６】図５内の矢印Ａ方向から見たＸ−Ｙ平面Ｎを示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係る燃料噴射弁の先端部を拡大して示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態５に係る燃料噴射弁の先端部を拡大して示す断面図および平面図である。
【図９】この発明の実施の形態６に係る燃料噴射弁の先端部を拡大して示す断面図および平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態７に係る燃料噴射弁の噴孔部を拡大して示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態８に係る燃料噴射弁の噴孔部を拡大して示す断面図である。
【図１２】図１１内のＧ−Ｇ線およびＨ−Ｈ線による断面図である。
【図１３】一般的な単噴霧角と粒径との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る燃料噴射弁を示す断面図である。
図１において、燃料噴射弁１は、ソレノイド装置２と、磁気回路のヨーク部分となるハウジング３と、磁気回路の固定鉄心部分となるコア４と、コイル５と、磁気回路の可動鉄心部分となるアマチュア６と、弁装置７と、を備えている。
【００２１】
弁装置７は、筒状の弁体８と、弁本体９と、弁座１０と、により構成されており、弁体８は、先端にボール状の弁体先端部１３を有している。
弁本体９は、コア４の外径部に圧入後、溶接されている。また、アマチュア６は、弁体８に圧入後、溶接されている。
【００２２】
弁座１０には、噴孔プレート１１が、溶接部１１ａで弁座１０の下流側に結合された状態で、弁本体９に挿入された後、溶接部１１ａ’で結合されている。
噴孔プレート１１には、板厚方向に貫通する複数の噴孔１２（図２〜図４参照）が設けられている。
【００２３】
また、コア４内には、弁体８を閉弁方向に押圧する圧縮ばね１４が挿入されている。
さらに、燃料噴射弁１には、エンジン制御装置（図示せず）からの動作信号に応答して燃料噴射弁１を駆動する駆動回路（図示せず）が設けられている。
【００２４】
次に、図１に示したこの発明の実施の形態１に係る燃料噴射弁１の動作について説明する。
エンジン制御装置から燃料噴射弁１の駆動回路に動作信号が送られると、燃料噴射弁１のコイル５に電流が通電され、アマチュア６、コア４、ハウジング３および弁本体９により構成される磁気回路に磁束が発生し、アマチュア６は、コア４側に吸引動作する。
【００２５】
これにより、アマチュア６と一体構造の弁体８が、弁座シート面１０ａから離れて間隙が形成されると、燃料噴射弁１内で加圧収納された燃料１６は、弁体８の弁体先端部１３に設けられた複数の溝１３ａから、弁座シート面１０ａと弁体８との隙間を通って、複数の噴孔１２から、エンジン吸気管２０（図５参照）内の吸気バルブ２１に向けて噴射される。
【００２６】
次に、エンジン制御装置から燃料噴射弁１の駆動回路に動作停止信号が送られると、コイル５の電流の通電が停止して磁気回路中の磁束が減少するので、弁体８を閉弁方向に押している圧縮ばね１４により、弁体８と弁座シート面１０ａとの間の隙間は、閉じ状態となり、燃料噴射が終了する。
【００２７】
弁体８は、アマチュア外側面６ａおよび弁体先端部１３の摺動面１３ｂで、弁本体９とのガイド部と摺動し、開弁状態においては、上面６ｂがコア４の下面と当接する。
【００２８】
図２は燃料噴射弁１の先端部を拡大して示す断面図および平面図である。図２内の平面図は、図２内の断面図中の矢印Ｂ方向から見た状態を示している。
また、図３は図２内のＣ−Ｃ線による断面図であり、図４は図２内のＤ部を拡大して示す平面図である。
図５は燃料噴射弁１のエンジン吸気管２０への設置状態を示す断面図であり、図６は図５内の矢印Ａ方向から見たＸ−Ｙ平面Ｎを示す斜視図である。
【００２９】
図２〜図４においては、弁座軸心１８と一致する噴孔プレート１１の中心を基準に、Ｘ軸およびＹ軸を定義し、Ｘ−Ｙ平面内での噴孔間角度θおよび直線ａ〜ｅを定義し、各方向の燃料流れ１６ａ、１６ｂ、１６ｘａ、１６ｙａ、１６ｘｂ、１６ｙｂ、１６ｄ、１６ｅと、スワール流れ１６ｃと、噴射方向１６ｆと、をそれぞれ明示している。
【００３０】
図５においては、単一のシリンダの断面を示しているが、エンジン吸気管２０に設置される燃料噴射弁１は、吸気バルブ２１が２本（図示しない他の１つのシリンダの吸気バルブとの組み合わせ）と、燃料噴射弁１が１本との組み合わせからなるものとする。
また、図６においては、燃料噴射弁１の噴射方向１６ｆに位置するＸ−Ｙ平面Ｎを定義している。
【００３１】
図２〜図４において、下流側に縮径する弁座１０の下流側端面１０ｂには、複数の噴孔１２が形成された噴孔プレート１１が装着されるとともに、弁座開口内壁１０ｃと噴孔１２とを連通するキャビティ１５が設けられている。
複数の噴孔１２は、弁座１０の最小内径である弁座開口内壁１０ｃよりも径方向外側に形成されている。
噴孔プレート１１の下流側端面１１ｂには、噴孔１２よりも大きな開口面積を有する凹部１７が、噴孔１２と１対１対応するように形成されている。
【００３２】
凹部１７の中心１７ａは、平面Ｎ（図６参照）において、噴孔出口１２ｂの中心を通りかつ直線ｃと直交する直線ｅよりも、弁座軸心１８に対して、径方向外側に配置されている。
また、凹部１７は、直線ｃに対して、噴射方向１６ｆ側が相反する側よりも、噴孔１２の長さの短い領域が多くなるように配置されている。
【００３３】
図５、図６においては、弁座軸心１８に直交する平面Ｎにエンジンのシリンダ中心軸Ｏを投影した直線をＰ軸とし、平面Ｎにおいて、弁座軸心１８を通り、Ｐ軸に直交する直線をＸ軸、Ｐ軸に平行な直線をＹ軸としている。
【００３４】
このとき、複数の噴孔１２の噴孔入口１２ａおよび噴孔出口１２ｂを、平面Ｎにそれぞれ垂直に投影し、いずれかの噴孔１２を基準噴孔１２ｃとしたとき、平面Ｎにおいて、基準噴孔１２ｃの噴孔入口の中心および弁座軸心１８を通る直線ａと、基準噴孔に隣接する噴孔１２ｄの噴孔入口の中心および弁座軸心１８を通る直線ｂとがなす角、すなわち噴孔間角度θは、Ｙ軸に近づくにつれて小さくなっている。
【００３５】
この発明の実施の形態１においては、図２〜図４に示す通り、Ｙ軸に対して右側に配置された噴孔１２において、Ｙ軸に最も近い噴孔を基準噴孔１２ｃとしたときに、基準噴孔１２ｃに対してＸ軸側の噴孔間角度θ１と、Ｙ軸側の噴孔間角度θ２との関係は、「θ２＜θ１」を満たしている。
【００３６】
これにより、弁体８の開弁時において、燃料１６は、弁座開口内壁１０ｃからキャビティ１５に流入し、弁座軸心１８に対して径方向外側に放射状に広がる。
このとき、噴孔１２に向う燃料流れ１６ａとして、弁座軸心１８から噴孔１２の中心に向けて流入する燃料流れ１６ｂ（燃料主流）と、燃料主流１６ｂに対してＸ軸側から噴孔１２に向けて流入する燃料流れ１６ｘａと、Ｙ軸側から噴孔１２に向けて流入する燃料流れ１６ｙａと、が形成される。
【００３７】
ここで、噴孔間角度θは、「θ２＜θ１」の関係を有しているので、基準噴孔１２ｃに対し、燃料流れ１６ｘａと燃料流れ１６ｙａとの間で流れの不均一が発生する。
燃料流れ１６ｘａは、噴孔間角度θが大きいので、キャビティ１５内を大きく周り、噴孔１２に対しほぼ直交する方向１６ｘｂから流入しようとする。
【００３８】
これに対し、燃料流れ１６ｙａは、噴孔間角度θが小さいので、燃料主流１６ｂとほぼ平行方向の燃料流れ１６ｙｂとなり、噴孔１２の淵など噴孔入口中心から離れた位置に流入し、噴孔内壁面１２ｅに沿って流れようとする。これにより、燃料主流１６ｂと燃料流れ１６ｙｂとによって噴孔１２内でスワール流れ１６ｃが形成される。
【００３９】
さらに、噴孔１２に対しほぼ直交する方向から流入しようとする燃料流れ１６ｘｂにより、スワール流れ１６ｃを弁座軸心１８の径方向外側の噴孔内壁面１２ｅに押し付けることによって、燃料１６をさらに薄膜化させることが可能である。
【００４０】
また、平面Ｎにおいて、直線ａと、噴孔入口１２ａおよび噴孔出口１２ｂの各中心を通る直線ｃとがなす角において、広角側の角度、すなわち燃料折り返し角αは、「９０°＜α＜１８０°」の関係を有している。
【００４１】
燃料折り返し角αが９０°以下（α≦９０°）になると、燃料主流１６ｂと燃料流れ１６ｙｂとにより形成されたスワール流れ１６ｃと、燃料流れ１６ｘｂとが、噴孔１２内で正面衝突してしまい、スワール流れ１６ｃの形成を阻害してしまう。
【００４２】
また、燃料折り返し角αが１８０°以上（１８０°≦α）になると、燃料流れ１６ｙｂは、噴孔入口１２ａで流れが剥離してしまい、噴孔１２内でスワール流れ１６ｃを形成することができなくなる。
よって、燃料折り返し角αを「９０°＜α＜１８０°」の範囲内に設定することにより、噴孔１２内でのスワール流れ１６ｃの形成を強化することができ、燃料１６の薄膜化を促進させることが可能となる。
【００４３】
また、この発明の実施の形態１では、平面Ｎにおいて、直線ａと、噴孔入口１２ａの中心を通りＸ軸に平行な直線ｄとがなす角を、噴孔配置角βとした場合、「β≦α」の関係を有している。
これにより、各噴孔１２から噴射された燃料同士が、燃料液膜から液滴に分裂する前に衝突し、液膜に乱れを与えて微粒化を阻害させることを抑制することが可能となる。
【００４４】
また、噴孔プレート１１の下流側端面１１ｂに、噴孔１２よりも大きな開口面積を有する凹部１７を、噴孔１２と１対１対応するように形成し、凹部１７の中心１７ａは、平面Ｎにおいて、噴孔出口１２ｂの中心を通りかつ直線ｃと直交する直線ｅよりも、弁座軸心１８に対して径方向外側に配置されている。
【００４５】
また、凹部１７は、直線ｃに対して、噴射方向１６ｆ側が相反する側よりも噴孔長さの短い領域が多くなるように配置されている。
これにより、噴孔１２内でスワール流れ１６ｃを形成し、噴孔内壁面１２ｅに押付けられた燃料１６において、噴射方向１６ｆ側に広がる燃料流れ１６ｄは、凹部１７で噴孔内壁が無くなるので、凹部１７による開口方向に噴射される。
これに対し、噴射方向１６ｆと相反する側に広がる燃料流れ１６ｅは、噴孔内壁面１２ｅと凹部内壁面１７ｂとが繋がっており、壁面が噴孔出口１２ｂまで続いている。
【００４６】
したがって、噴孔１２および凹部１７の曲率に沿った流れとなりつつ、燃料１６を所望の噴射方向１６ｆに変えることができるので、スワール流れ１６ｃの単噴霧角は、拡大しつつ、集合噴霧の広角化を抑制することが可能である。
また、凹部１７で噴孔径が拡大されるので、噴孔内壁面１２ｅに押付けられて薄膜化した液膜は、さらに広げられて薄膜化するので、微粒化を促進させることが可能である。
【００４７】
なお、上記実施の形態１では、吸気バルブ２１が２本と、燃料噴射弁１が１本との組み合わせの場合について説明したが、これに限らず、吸気バルブ２１と燃料噴射弁１とが各１本、または、吸気バルブ２１と燃料噴射弁１とが各２本、吸気バルブ２１が１本と燃料噴射弁１が２本の組み合わせでもよい。
【００４８】
また、図２のように、キャビティ１５を、弁座１０の下流側端面１０ｂから、弁座１０をえぐり抜くように形成した構成例について説明したが、噴孔プレート１１の上流側端面１１ｃから、噴孔プレート１１をえぐり抜くように形成してもよい。
また、噴孔プレート１１には、８孔の噴孔１２が形成された場合を示しているが、１つ以上の集合噴霧を形成することが可能であれば、噴孔１２の数は、必ずしも８孔でなくてもよい。このことは、以下の実施の形態２〜８においても同様である。
【００４９】
以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図６）に係る燃料噴射弁１は、燃料噴射弁１の開放端に配置された弁座シート面１０ａを有する弁座１０と、弁座１０に対向配置されて弁座１０を開閉するための弁体８と、弁座１０の下流側に装着された複数の噴孔１２を有する噴孔プレート１１と、を備え、エンジン制御装置からの動作信号に応答して、弁体８を開弁方向に動作させることにより、弁体８と弁座シート面１０ａとの間に燃料１６を通過させて、複数の噴孔１２から、吸気バルブ２１に向けて集合噴霧を噴射するように構成されている。
【００５０】
複数の噴孔１２は、下流側に縮径する弁座１０の最小内径である弁座開口内壁１０ｃよりも径方向外側に形成され、弁座１０の下流側端面には、弁座開口内壁１０ｃと複数の噴孔１２の各々とを連通するキャビティ１５が設けられている。
【００５１】
また、弁座軸心１８に直交する平面Ｎに対しエンジンのシリンダ中心軸Ｏを投影した直線をＰ軸とし、平面Ｎにおいて、弁座軸心１８を通りＰ軸に直交する直線をＸ軸とし、Ｐ軸に平行な直線をＹ軸とし、複数の噴孔１２の噴孔入口１２ａおよび噴孔出口１２ｂを平面Ｎにそれぞれ垂直に投影し、複数の噴孔１２のうちの１つの噴孔を基準噴孔１２ｃとしたときに、平面Ｎにおいて、基準噴孔１２ｃの噴孔入口の中心および弁座軸心１８を通る直線ａと、基準噴孔１２ｃに隣接する噴孔の噴孔入口の中心および弁座軸心１８を通る直線ｂと、がなす噴孔間角度θは、Ｙ軸に近づくにつれて小さくなるように設定されている。
【００５２】
また、平面Ｎにおいて、直線ａと、噴孔入口１２ａおよび噴孔出口１２ｂの各中心を通る直線ｃと、がなす角において、広角側の燃料折り返し角αは、９０°＜α＜１８０°の関係を満たしている。
さらに、噴孔プレート１１の下流側端面には、噴孔１２よりも大きな開口面積を有する凹部１７が、噴孔１２と１対１対応するように形成されており、凹部１７は、直線ｃに対し、所望する噴射方向側が相反する側よりも噴孔長さの短い領域が多くなるように配置されている。
【００５３】
上記構成からなる燃料噴射弁１によれば、開弁時に、燃料１６は、弁座開口内壁１０ｃからキャビティ１５に流入して、弁座軸心１８に対して径方向外側に放射状に広がる。このとき、噴孔１２に向う燃料流れとして、弁座軸心１８から噴孔１２の中心に向けて流入する燃料主流１６ｂと、燃料主流１６ｂに対してＸ軸側から噴孔１２に向けて流入する燃料流れ１６ｘａと、Ｙ軸側から噴孔１２に向けて流入する燃料流れ１６ｙａと、が形成される。
【００５４】
また、噴孔プレート１１に形成された複数の噴孔１２の噴孔間角度θは、Ｙ軸に近づくにつれて小さくなっているので、燃料流れ１６ｘａは、キャビティ１５内を大きく周り、噴孔１２に対しほぼ直交する方向１６ｘｂから流入しようとする。
これに対し、噴孔間角度θがＸ軸側よりも狭いＹ軸側からの燃料流れ１６ｙａは、燃料主流１６ｂとほぼ平行方向の燃料流れ１６ｙｂとなり、噴孔の淵など噴孔入口中心から離れた位置に流入し、噴孔内壁面１２ｅに沿って流れようとする。
【００５５】
この結果、噴孔入口１２ａの中心に向けて流入する燃料主流１６ｂと、噴孔１２の淵に流入して噴孔内壁面１２ｅに沿って流れる燃料流れ１６ｙｂとにより、噴孔１２内でスワール流れ１６ｃを形成することができる。
さらに、噴孔１２に対しほぼ直交する方向から流入しようとする燃料流れ１６ｘｂにより、スワール流れ１６ｃを、弁座軸心１８の径方向外側の噴孔内壁面１２ｅに押し付けることにより、燃料１６をさらに薄膜化させることができる。
【００５６】
また、燃料折り返し角αが、α≦９０°の場合には、燃料主流１６ｂおよび燃料流れ１６ｙｂにより形成されたスワール流れ１６ｃと、燃料流れ１６ｘｂとが噴孔１２内で正面衝突してスワール流れ１６ｃの形成を阻害し、逆に、１８０°≦αの場合には、燃料流れ１６ｙｂが噴孔入口１２ａ部で剥離されるので、スワール流れ１６ｃの形成が不可能になるが、燃料折り返し角αを、９０°＜α＜１８０°の範囲内に設定することにより、噴孔１２内でのスワール流れ１６ｃを強化することができ、燃料１６の薄膜化を促進させることができる。
したがって、流量特性のばらつきを抑制しつつ、噴霧の微粒化と集合化の両立を低コストで実現した燃料噴射弁１を得ることができる。
【００５７】
なお、スワール流れ１６ｃを、弁座軸心１８の径方向外側の噴孔内壁面１２ｅに押し付けて噴射する場合、噴孔内壁面１２ｅへの燃料１６の押付けが強いほど、液膜が薄膜化し微粒化が促進するが、噴射後の燃料は、弁座軸心１８に対して径方向外側に広がろうとすることから、集合噴霧の噴霧角が大きくなり、エンジン吸気管２０に連通された吸気ポート内壁への噴霧の付着量が増えて、吸気ポート内壁を伝い液膜となって燃焼室に流入する燃料が増えるので、燃焼室内で不完全燃焼が発生して燃焼効率が低下する可能性がある。
【００５８】
これに対し、この発明の実施の形態１では、噴孔プレート１１の下流側端面に噴孔１２と１対１対応するように凹部１７が形成されており、また、凹部１７は、弁座軸心１８に直交する平面Ｎに噴孔入口と噴孔出口をそれぞれ垂直に投影し、噴孔入口および噴射出口の各中心を結んだ直線に対し、所望する噴射方向側が相反する側よりも噴孔長さの短い領域が多くなるように配置されている。
【００５９】
したがって、凹部１７で燃料の噴射方向を制御することによって、噴霧の広角化を抑制することができ、吸気ポート内壁への噴霧の付着量を低減させることが可能となるので、燃焼効率を向上させることができる。
また、凹部１７の追加により、噴孔１２の下流側に噴孔１２よりも大きな開口面積を有することができ、噴孔内壁面１２ｅに押付けられ薄膜化した燃料は、凹部１７で噴孔径が拡大されるので、燃料流れは、噴孔１２および凹部１７の曲率に沿った流れとなり、液膜がさらに広げられて薄膜化し、微粒化を促進させることができる。
【００６０】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、特に言及しなかったが、図２に参照されるように、直線ａにおいて、弁座軸心１８に対して径方向外側の噴孔入口１２ａの淵からキャビティ内壁１５ａまでの距離ｒは、噴孔プレート１１に形成された噴孔１２の直径φに対して、「φ＜ｒ」の関係を満たしていることが望ましい。
【００６１】
仮に、直径φと距離ｒとの関係が「ｒ≦φ」であるとすると、噴孔１２とキャビティ内壁１５ａとの距離を十分に確保することができないので、弁体８（図１参照）の開弁時において、弁座開口内壁１０ｃからキャビティ１５に流入した燃料１６は、弁座軸心１８に対して径方向外側に放射状に広がり噴孔１２間を通り抜けた後、キャビティ内壁１５ａに衝突して、キャビティ内壁１５ａに沿った流れとなる。
この結果、燃料１６は、噴孔１２の淵の様々な方向から流入することになり、噴孔１２内でのスワール流れ１６ｃ（図４参照）の形成を阻害してしまう。
【００６２】
そこで、この発明の実施の形態２においては、平面Ｎに対し、キャビティ内壁１５ａを垂直に投影して形成される円を仮想円とし、直線ａにおいて、弁座軸心１８に対して径方向外側の噴孔入口１２ａの淵から仮想円までの距離ｒと、噴孔１２の直径φとは、φ＜ｒの関係を満たすものとする。
すなわち、直径φと距離ｒとの関係を「φ＜ｒ」とすることにより、噴孔１２内のスワール流れ１２ｃを強化することができ、燃料の薄膜化を促進させることが可能となる。
【００６３】
実施の形態３．
また、上記実施の形態１では、特に言及しなかったが、図２に参照されるように、噴孔入口１２ａの中心とキャビティ１５の弁座軸心１８方向の距離で表される噴孔直上高さｈは、噴孔１２の直径φに対して、「ｈ＜φ」の関係を満たしていることが望ましい。
【００６４】
仮に、直径φと噴孔直上高さｈとの関係が「φ≦ｈ」であるとすると、噴孔１２の直上から噴孔１２に向けて燃料１６が流入するので、噴孔１２内のスワール流れ１６ｃ（図４参照）を強化することができなくなってしまう。
【００６５】
そこで、この発明の実施の形態３においては、噴孔入口１２ａの中心とキャビティ１５の弁座軸心１８方向との距離で表される噴孔直上高さｈは、ｈ＜φの関係を満たすものとする。
これにより、弁体８（図１参照）の開弁時において、弁座開口内壁１０ｃからキャビティ１５に流入した後、弁座軸心１８に対して径方向外側に放射状に広がる燃料流れを効果的に利用することが可能となり、噴孔１２内のスワール流れ１６ｃを強化することができ、燃料１６の薄膜化を促進させることができる。
【００６６】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態１〜３（図２）では、キャビティ１５の断面形状を長方形としたが、図７のように、テーパ形状を有するように構成してもよい。
図７はこの発明の実施の形態４に係る燃料噴射弁１の先端部を拡大して示す断面図であり、キャビティ１５の形状のみが前述と異なっている。
図７において、キャビティ１５は、弁座軸心１８方向の高さＨが、外周側に向かって減少するようにテーパ形状を有している。
【００６７】
これにより、弁座軸心１８方向の高さｈが一定の場合（図２）と比較して、キャビティ１５内の流路面積を、外周側に向かって減少させることができるので、弁座開口内壁１０ｃから径方向外側に広がる燃料流れ１６ａの流速低下を抑制することができる。
この結果、速い流速を維持したまま、噴孔１２内に燃料１６が流入することができるので、スワール流れ１６ｃ（図４参照）を強化することができ、微粒化をさらに促進させることが可能となる。
【００６８】
実施の形態５．
なお、上記実施の形態１〜３（図２）では、平面Ｎにおいて、弁座軸心１８から各噴孔入口の中心までの距離を一定に設定したが、図８のように、Ｘ軸に近づくにつれて短くなるように設定してもよい。
【００６９】
図８はこの発明の実施の形態５に係る燃料噴射弁１の先端部を拡大して示す断面図および平面図であり、平面図における噴孔１２ｈ、１２ｊの配置のみが前述と異なっている。
また、図８内の平面図は、図８内の断面図中の矢印Ｅ方向から見た状態を示している。
【００７０】
図８において、噴孔プレート１１上には、Ｙ軸を中心として左右対称に、４孔ずつの噴孔１２が配置されている。これにより、燃料噴射弁１は、Ｙ軸を中心として、左右２方向に集合噴霧を噴射する構成となっている。
【００７１】
ここで、Ｘ軸方向の噴霧の広がりを「正面噴霧」、Ｙ軸方向の噴霧の広がりを「側面噴霧」と定義する。
このとき、左右各４つの噴孔１２のうち、「正面噴霧」の方向において、弁座軸心１８に対して径方向外側の噴霧を形成するのは、Ｘ軸側に近接する左右各２つの噴孔１２ｊである。
【００７２】
一方、「側面噴霧」の方向において、弁座軸心１８に対して径方向外側の噴霧を形成するのは、Ｙ軸側に近接する左右各２つの噴孔１２ｈである。
これにより、各噴孔１２から噴射された噴霧同士が干渉し合って、集合噴霧を形成するように構成されている。
【００７３】
このとき、各噴孔１２が、前述のように、弁座軸心１８（噴孔プレート１１の中心）から等距離に配置されていたとすると、噴霧同士が干渉する領域においては、噴霧の濃度が高くなるので、吸気バルブ２１に付着した際の燃料１６の気化性が悪くなる可能性がある。
【００７４】
そこで、この発明の実施の形態５においては、平面Ｎにおいて、弁座軸心１８から各噴孔入口の中心までの距離は、Ｘ軸に近づくにつれて短くなるように設定されている。
すなわち、弁座軸心１８から各噴孔入口の中心までの中心間距離において、Ｙ軸側の左右各２つの噴孔１２ｈの中心間距離Ｌ１よりも、Ｘ軸側の左右各２つの噴孔１２ｊの中心間距離Ｌ２の方が短く構成されている。
【００７５】
これにより、Ｘ軸側の噴孔１２ｊとＹ軸側の噴孔１２ｈとの間を流れる燃料１６は、弁座開口内壁１０ｃから近いＸ軸側の噴孔１２ｊへと、速い流速を維持したまま流入しようとするので、Ｘ軸側の噴孔１２ｊに対する燃料流れ１６ｙａが強化され、Ｙ軸側の噴孔１２ｈに対する燃料流れ１６ｘａは弱まる。
【００７６】
この結果、Ｙ軸側の噴孔１２ｈにおいては、スワール流れ１６ｃ（図４参照）が弱まり微粒化が悪化するものの、Ｘ軸側の噴孔１２ｊにおいては、スワール流れ１６ｃが強化されるので、微粒化が促進されて、非常に小さな粒径の噴霧を噴射することができる。
【００７７】
したがって、各噴孔１２から噴射された噴霧同士の干渉を避けるために、正面噴霧の噴射方向を吸気ポート内壁に向けて広げた場合でも、吸気ポート内壁に向けて噴射される粒径を非常に小さくかつ軽くすることができるので、噴霧を吸気ポート内の吸気流動に乗せて吸気ポート内壁に付着しにくくすることができる。
【００７８】
また、仮に吸気ポート内壁に燃料１６が付着しても、粒径が非常に小さいので、素早く気化させることが可能となるので、各噴孔１２から噴射された噴霧同士が干渉していた領域での噴霧濃度が低下し、燃料の気化性が向上するので、燃焼効率を向上させることができる。
【００７９】
実施の形態６．
なお、上記実施の形態５（図８）では、平面Ｎにおいて、弁座軸心１８から各噴孔入口の中心までの距離を、Ｘ軸に近づくにつれて短くなるように設定したが、逆に、図９のように、Ｙ軸に近づくにつれて短くなるように設定してもよい。
【００８０】
図９はこの発明の実施の形態６に係る燃料噴射弁１の先端部を拡大して示す断面図および平面図であり、平面図における噴孔１２ｈ、１２ｊの配置関係が、前述（図８）とは逆に設定されている。
また、図９内の平面図は、図９内の断面図中の矢印Ｆ方向から見た状態を示している。
【００８１】
図９においては、Ｘ軸側の左右各２つの噴孔１２ｊの中心間距離Ｌ２よりも、Ｙ軸側の左右各２つの噴孔１２ｈの中心間距離Ｌ１の方が短くなるように設定されている。
これにより、Ｘ軸側の噴孔１２ｊとＹ軸側の噴孔１２ｈとの間を流れる燃料１６は、弁座開口内壁１０ｃから近いＹ軸側の噴孔１２ｈへと、速い流速を維持したまま流入しようとするので、Ｙ軸側の噴孔１２ｈに対する燃料流れ１６ｘａが強化され、逆に、Ｘ軸側の噴孔１２ｊに対する燃料流れ１６ｙａは弱まる。
【００８２】
この結果、Ｘ軸側の噴孔１２ｊにおいては、スワール流れ１６ｃ（図４参照）が弱まり微粒化が悪化するものの、Ｙ軸側の噴孔１２ｈにおいては、スワール流れ１６ｃが強化されるので、微粒化が促進されて、非常に小さな粒径の噴霧を噴射することができる。
【００８３】
したがって、各噴孔１２から噴射された噴霧同士の干渉を避けるために、側面噴霧の噴射方向を吸気ポート内壁に向けて広げた場合でも、吸気ポート内壁に向けて噴射される粒径を非常に小さくかつ軽くすることができるので、噴霧を吸気ポート内の吸気流動に乗せて吸気ポート内壁に付着しにくくすることができる。
【００８４】
また、仮に吸気ポート内壁に付着しても、粒径が非常に小さいので、素早く気化させることが可能となるので、各噴孔１２から噴射された噴霧同士が干渉していた領域での噴霧濃度が低下し、燃料の気化性が向上するので、燃焼効率を向上させることができる。
【００８５】
実施の形態７．
なお、上記実施の形態１〜６では、特に言及しなかったが、図１０のように、噴孔１２の流路において、噴孔１２の中心軸１２ｆに直交する平面を断面としたときに、噴孔プレート１１の上流側端面１１ｃから凹部底面１７ｃまでの間に、噴孔１２の径方向最小面積を断面とする円柱部分１２ｇを確保していることが望ましい。
【００８６】
図１０はこの発明の実施の形態７に係る燃料噴射弁１の噴孔部を拡大して示す断面図である。
図１０に示す噴孔１２の流路においては、噴孔１２の中心軸１２ｆに直交する平面を断面（ここでは、円形断面とする）としたときに、噴孔プレート１１の上流側端面１１ｃから凹部底面１７ｃまでの間に、噴孔１２の径方向最小面積を断面とする円柱部分１２ｇが確保されている。
【００８７】
すなわち、仮に、凹部底面１７ｃが、噴孔プレート１１の上流側端面１１ｃ側に接近し過ぎて、円柱部分１２ｇが確保されなくなってしまうと、噴孔１２の実質的な開口面積が拡大して流量が増大するので、凹部１７は、このような事態を回避可能な範囲で形成されている。
【００８８】
図１０において、噴孔１２を通過する燃料１６の流量は、噴孔１２内に確保された円柱部分１２ｇの断面積によって決定するので、一定量に安定する。
したがって、噴孔１２と凹部１７との位置ばらつきによる流量ばらつきを抑制しつつ、噴霧の微粒化を促進することができる。
【００８９】
実施の形態８．
なお、上記実施の形態１〜７（図１〜図１０）では、凹部１７の断面形状を長方形としたが、図１１のように、台形形状として、凹部底面１７ｃの面積よりも、噴孔プレート１１の下流側端面１１ｂに開口する凹部１７の面積の方が大きくなるように構成することが望ましい。
【００９０】
図１１はこの発明の実施の形態８に係る燃料噴射弁１の噴孔部を拡大して示す断面図であり、凹部１７の断面形状のみが前述と異なっている。図１２は図１１内のＧ−Ｇ線およびＨ−Ｈ線による断面図である。
図１１、図１２において、凹部１７は、凹部底面１７ｃの底面面積Ｓ１よりも、噴孔プレート１１の下流側端面１１ｂに開口する開口面積Ｓ２の方が大きくなるように構成されている。
【００９１】
これにより、弁体８（図１参照）の開弁時において、弁体先端部１３と弁座シート面１０ａとの間の隙間１０ｄを通り、噴孔１２から凹部１７に流入した燃料流れ１６ａは、凹部内壁面１７ｂに沿って十分に広がることができる。
この結果、噴孔プレート１１の下流側端面１１ｂ側に向うにつれて、噴孔１２および凹部１７の曲率に沿った流れが強化され、液膜をより薄く広げて噴射することができる。
【００９２】
なお、上記実施の形態１〜８では、燃料噴射弁１をエンジン吸気管２０に設置した場合を示したが、吸気ポートまたはシリンダヘッドに設置してもよいことは言うまでもない。
また、凹部１７は、ほぼ円形で形成されているものとして説明したが、円形に限らず、他の任意の形状とすることができる。
【００９３】
さらに、上記実施の形態１〜８においては、凹部１７の具体的な形成方法について言及しなかったが、たとえば、比較的簡易なプレス成形により形成してもよい。
これにより、低コストで流量のばらつきを抑制しつつ噴霧の微粒化と集合化を両立させることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  燃料噴射弁、２  ソレノイド装置、３  ハウジング、４  コア、５  コイル、６  アマチュア、６ａ  アマチュア外側面、６ｂ  アマチュア上面、７  弁装置、８  弁体、９  弁本体、１０  弁座、１０ａ  弁座シート面、１０ｂ  下流側端面、１０ｃ  弁座開口内壁、１０ｄ  隙間、１１  噴孔プレート、１１ａ、１１ａ’  溶接部、１１ｂ  下流側端面、１１ｃ  上流側端面、１２、１２ｄ、１２ｈ、１２ｊ  噴孔、１２ａ  噴孔入口、１２ｂ  噴孔出口、１２ｃ  基準噴孔、１２ｇ  円柱部分、１３  弁体先端部、１３ａ  溝、１３ｂ  摺動面、１４  圧縮ばね、１５  キャビティ、１５ａ  キャビティ内壁、１６  燃料、１６ｂ  燃料主流、１６ｆ  噴射方向、１７  凹部、１７ａ  中心、１７ｂ  凹部内壁面、１７ｃ  凹部底面、１８  弁座軸心、２０  エンジン吸気管、２１  吸気バルブ、θ  噴孔間角度、α  燃料折り返し角、β  噴孔配置角、φ  直径、ｈ  噴孔直上高さ、ｒ  距離、Ｈ  弁座軸心方向の高さ、Ｌ  中心間距離、Ｓ  凹部面積、Ｓ１  底面面積、Ｓ２  開口面積。
【図１】
2014024292.tif 000003
【図２】
2014024292.tif 000004
【図３】
2014024292.tif 000005
【図４】
2014024292.tif 000006
【図５】
2014024292.tif 000007
【図６】
2014024292.tif 000008
【図７】
2014024292.tif 000009
【図８】
2014024292.tif 000010
【図９】
2014024292.tif 000011
【図１０】
2014024292.tif 000012
【図１１】
2014024292.tif 000013
【図１２】
2014024292.tif 000014
【図１３】
2014024292.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月13日(2015.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
燃料噴射弁の開放端に配置された弁座シート面を有する弁座と、
前記弁座に対向配置されて前記弁座を開閉するための弁体と、
前記弁座の下流側に装着された複数の噴孔を有する噴孔プレートと、を備え、
エンジン制御装置からの動作信号に応答して、前記弁体を開弁方向に動作させることにより、前記弁体と前記弁座シート面との間に燃料を通過させて、前記複数の噴孔から吸気バルブに向けて集合噴霧を噴射する燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔は、下流側に縮径する前記弁座の最小内径である弁座開口内壁よりも径方向外側に形成され、
前記弁座の下流側端面には、前記弁座開口内壁と前記複数の噴孔の各々とを連通するキャビティが設けられ、
前記弁座軸心に直交する平面Ｎに対しエンジンのシリンダ中心軸Ｏを投影した直線をＰ軸とし、
前記平面Ｎにおいて、前記弁座軸心を通り前記Ｐ軸に直交する直線をＸ軸とし、前記Ｐ軸に平行な直線をＹ軸とし、
前記複数の噴孔の噴孔入口および噴孔出口を前記平面Ｎにそれぞれ垂直に投影し、前記複数の噴孔のうちの１つの噴孔を基準噴孔としたときに、
前記平面Ｎにおいて、前記基準噴孔の噴孔入口の中心および前記弁座軸心を通る直線ａと、前記基準噴孔に隣接する噴孔の噴孔入口の中心および前記弁座軸心を通る直線ｂと、がなす噴孔間角度θは、前記Ｙ軸に近づくにつれて小さくなるように設定されており、
かつ、前記平面Ｎにおいて、前記直線ａと、前記噴孔入口および前記噴孔出口の各中心を通る直線ｃと、がなす角において、広角側の燃料折り返し角αは、９０°＜α＜１８０°の関係を満たしており、
前記噴孔プレートの下流側端面には、前記噴孔よりも大きな開口面積を有する凹部が、前記噴孔と１対１対応するように形成され、
前記凹部は、前記直線ｃに対し、所望する噴射方向側が相反する側よりも噴孔長さの短い領域が多くなるように配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【国際調査報告】
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