(57)【要約】  燃料の噴射方向や燃圧の変更によって平均旋回速度が変化しても、均一な燃料の噴霧分布が可能な燃料噴射弁を得る。  バルブシート１２には、燃料通路１１ｆと下流側を先細り状とする切頭円錐状に形成された弁座部１２ａと、弁座部１２ａに連なって噴射孔１１が設けられている。噴射孔１１は、旋回中心軸２１に対して各々中心軸２２が異なる傾斜を有する円筒状の第１の傾斜孔１１ａと第２の傾斜孔１１ｂとが組み合わされて構成され、第２の傾斜孔１１ｂの中心軸２２の方向が目標とする噴射方向に傾斜している。旋回中心軸２１が、噴射孔１１の内壁面と交差せず、噴射孔１１内を貫通し、噴射孔出口の中心１１ｄが旋回中心軸２１の近傍にあり、噴射孔出口１１ｃにおいて燃料の旋回速度の均一性は確保され、噴射燃料の周方向の分布の均一性も保つことができ、燃料の噴霧分布が均一になる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射または停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁において、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心近傍を通過することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
噴射孔出口の開口部の中心と上記噴射孔出口の面を旋回中心軸が通過する点との距離が、噴射孔の断面の半径の３分の１より小さい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】
噴射孔出口の開口部近傍の上記噴射孔の内壁面の接線方向が、旋回中心軸に対して傾斜し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４】
噴射孔が、旋回中心軸に対して中心軸が異なる傾斜を有する円筒状の第１、第２の傾斜孔の組み合わせで構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５】
バルブシートが、燃料通路と弁座部とを有するバルブシート本体と第１の傾斜孔を有する第１のバルブシート部材と第２の傾斜孔を有する第２のバルブシート部材とを有し、噴射孔が上記第１の傾斜孔と上記第２の傾斜孔とにより構成されてい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６】
バルブシート本体が、第１の傾斜孔を有する第１のバルブシート部材と一体となっ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７】
燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射または停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁における上記噴射孔を、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心近傍を通過するように形成することを特徴とする燃料噴射弁の噴射孔の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンなどに使用される内燃機関の燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料に旋回力を付与して噴射孔から噴射する内燃機関用の燃料噴射弁において、噴射方向を調整するために、噴射孔が燃料噴射弁の中心軸に対して斜めに配置され、弁座部と噴射孔との間に、旋回力調整手段となる燃料通路を設けた燃料噴射弁がある。この燃料噴射弁においては、旋回力を調整する手段により、噴射孔に流入する燃料に対する旋回力の分布を調整し、噴射孔の傾斜による旋回力の不均一を打ち消して、軸対象性の高い噴霧を得ようとしている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
【特許文献１】特開２００３−００００００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の燃料噴射弁においては、例えば噴射孔の傾斜角や、燃料の平均旋回速度の変化による燃料の旋回力の不均一性をあらかじめ検出し、その不均一性を打ち消すように旋回力調整手段となる、例えば燃料通路の形状を設定する必要があり、噴射方向を変更することによる対応が煩雑であるという課題があった。【０００５】
また、燃料の燃圧が変化した場合も平均旋回速度は変化し、燃料噴射弁の開弁、閉弁時の過渡状態においても平均旋回速度の変化は必ず生じる。そのため、所定の旋回力調整手段により燃料の噴霧分布が均一化されるのはごく限られた使用条件下のみであるという課題があった。【０００６】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、燃料の噴射方向や燃圧の変更によって平均旋回速度が変化しても、均一な燃料の噴霧分布が可能な燃料噴射弁を得ることを目的とする。【０００７】
また、燃料噴射弁の噴射孔の形成方法に着目して、燃料の噴射方向や燃圧の変更によって平均旋回速度が変化しても、均一な燃料の噴霧分布が可能な燃料噴射弁を容易に得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る燃料噴射弁は、燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射又は停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁において、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心近傍を通過することを特徴とするものである。【０００９】
本発明の燃料噴射弁の噴射孔の形成方法は、燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射又は停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁における上記噴射孔を、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心近傍を通過するように形成することを特徴とする方法である。
【発明の効果】
【００１０】
燃料の噴射方向が、旋回体で燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸に対して傾斜していても、上記旋回中心軸が噴射孔内を貫通しているので、噴射孔内の燃料の旋回流はポテンシャル流れとして取り扱うことができる。また、ポテンシャル流れの旋回流において、流体の速度は旋回中心軸からの距離に依存する。上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心近傍を通過するので、噴射孔出口において燃料の旋回速度の均一性は確保され、噴射される燃料の周方向の分布の均一性も保つことができ、燃料の噴霧分布が均一になる。【００１１】
また、噴射孔出口における旋回速度分布は、上記旋回中心軸と噴射孔出口の位置関係が変化しない限り変わらないため、燃圧の変化等によって平均旋回速度が変化した場合も、噴射孔出口における旋回速度の均一性は確保され、噴霧分布の均一化を確保できる。【００１２】
また、噴射方向を変更する際にも、噴射孔出口の中心が上記旋回中心軸の近傍にあれば燃料の噴霧分布を均一に保てるので、均一性を確保したまま噴射方向を変更するのも容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１の燃料噴射弁の断面模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１の旋回体の断面模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１の燃料噴射弁の断面拡大模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１における燃料噴射弁の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１における燃料噴射弁の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１における燃料噴射弁の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１における燃料噴射弁の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１の旋回体の断面模式図である。
【図９】本発明の実施の形態２の燃料噴射弁の断面模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態３の燃料噴射弁の断面模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態４の燃料噴射弁の断面模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態５の燃料噴射弁の断面模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態６の燃料噴射弁の断面模式図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  燃料噴射弁
１１  噴射孔、１１ａ  第１の傾斜孔、１１ｂ  第２の傾斜孔、１１ｃ  噴射孔出口
１１ｄ  噴射孔出口の中心
１１ｅ  噴霧された燃料
１２  バルブシート
１２ａ  弁座部
１３  旋回体
１４  弁体
２１  旋回中心軸
２２  傾斜孔の中心軸。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の燃料噴射弁１の全体構成を示す縦断面図である。【００１６】
以下、図１の紙面において、燃料が燃料噴射弁１内を上方向から下方向へ燃料噴射弁の中心軸６方向へ流れて噴射され、上側を上流側、下側を下流側として説明する。【００１７】
燃料噴射弁１は、ソレノイド装置２とコア４と磁気通路を構成するヨーク３とが一体成形され、ソレノイド装置２は、コイルアセンブリ７とその外周に巻線されているコイル８とを有している。【００１８】
コア４の内部にはロッド１６が固定されており、このロッド１６によってバネ１９の荷重が調整される。コア４の一端部をコイルアセンブリ７が囲繞し、また、コア４と同軸に、その一端部に磁気通路を構成するバルブボディ１０がスリーブ１５を介装させて配設され、スリーブ１５はコア４およびバルブボディ１０に溶接などの手段で締結され、内部燃料が漏れないようにシールされ、燃料はデリバリパイプ９から供給される。【００１９】
また、磁気通路を構成するヨーク３は、その一端がコア４に溶接で固定され、他端がバルブボディ１０に溶接され、コア４と磁性パイプ９とバルブボディ１０とを磁気的に連結している。【００２０】
また、アマチュア５が、スリーブ１５を介装したバルブボディ１０内に、燃料噴射弁の中心軸６方向に移動可能に配設されている。アマチュア５内に弁体１４の一端部が挿入されて溶接固定され、中空円筒型のバルブボディ１０の先端部内にバルブシート１２が固着され、バルブシート１２は燃料通路と弁座部と噴射孔１１とを有する。【００２１】
アマチュア内に一端部が溶接固定された弁体１４は、ソレノイド装置２により、ロッド１６により調整されたバネ１９の付勢力によりバルブシート１２の弁座部に接触または離れることにより、燃料通路を開閉し、噴射孔１１からの燃料の噴射および停止が制御される。【００２２】
旋回体１３はバルブシート１２の噴射孔１１の上流側に設けられ、燃料に旋回流を与える。図１は、旋回体１３により燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が、燃料噴射弁中心軸６と一致するように旋回体１３が配置されている場合である。図２は、本実施の形態における旋回体１３の断面模式図である。図２において、（ａ）は旋回体の断面図、（ｂ）は、Ａ−Ａ断面図である。旋回体１３は、円筒状のものであり、旋回体１３の外周は、バルブボディ１０の内壁に接触している。旋回体１３には、弁体１４（図示せず）を貫通させるための中央孔１３ａ、その外側に軸方向に貫通する複数の分割燃料通路１３ｂ、旋回体１３の下流側のバルブシート側に当接するプレート部１３ｃの外周にバルブボディ１に内壁との間に設けられた外周環状溝１３ｄ、プレート部１３ｃの中央部に設けられた燃料溜室１３ｅ、およびこの燃料溜室１３ｅと外周環状溝１３ｄとを連通する旋回溝１３ｆが設けられている。上流から旋回体１３に流れてきた燃料は、分割燃料通路１３ｂを経由して外周環状溝１３ｄから旋回溝１３ｆに流れ込み、旋回溝１３ｆから燃料溜室１３ｅからバルブシートの噴射孔（破線線で示す）へ流入する際に旋回力を付与される。そのため、旋回溝１３ｆは、燃料出口孔１３ｅに流れ込む燃料に旋回力を付与するように燃料出口孔１３ｅの円周に接するよう方向に形成されている。この旋回溝１３ｆと燃料出口孔１３ｅとで旋回力を付与された燃料の旋回流の回転中心が旋回中心軸となる。【００２３】
図３は、図１のＡ部における噴射部分の要部を拡大して示す断面図である。本実施の形態の燃料噴射弁１の噴射部分において、バルブシート１２には、燃料通路１１ｆと、下流側を先細り状とする切頭円錐状に形成された弁座部１２ａと、弁座部１２ａに連なって噴射孔１１とが設けられている。噴射孔１１は、旋回中心軸２１に対して各々中心軸２２が異なる傾斜を有する円筒状の第１の傾斜孔１１ａと第２の傾斜孔１１ｂとが組み合わされて構成され、旋回中心軸２１が、噴射孔１１の内壁面と交差せずに、噴射孔１１内を貫通し、噴射孔出口の中心１１ｄが旋回中心軸２１の近傍にある。【００２４】
上記のように構成された本実施の形態の燃料噴射弁１の動作を図１、図３を用いて説明する。【００２５】
まず、コイル８に通電すると、コア４、ヨーク３、バルブボディ１０およびアマチュア５で構成される磁気通路に磁束が発生し、磁気吸引力によりアマチュア５がコア４に引きつけられる。これにより、アマチュア５と一体となっている弁体１４が、ばね１９の付勢力に抗して図１中、上側に移動し、弁体１４がバルブシート１２の弁座部１２ａから離れ開弁位置をとる。【００２６】
そこで、高圧の燃料は、デリバリパイプ９を介して燃料噴射弁１の本体に流れ込み、コア４内に配置されているロッド１６、ばね１９、アマチュア５および弁体１４の内部を通り、旋回体１３により旋回力を付加され、バルブシート１２に入って、ついでバルブシート１２の弁座部１２ａと弁体１４との隙間の燃料通路１１ｆを通り、バルブシート１２の先端に配置された噴射孔１１から噴射される。なお、燃料は噴射孔出口１１ｃから噴射孔出口１１ｃ近傍の噴射孔１１の内壁面の接線方向に、旋回中心軸２１に対して傾斜した方向に噴射される。【００２７】
一方、コイル８への通電を停止すると、アマチュア５をコア４に吸引する磁気吸引力が消失する。これにより、アマチュア５と一体となっている弁体１４が、ばね１９の付勢力により図１中、下側に移動し、弁体１４がバルブシート１２の弁座部１２ａに当接し閉弁位置をとり、燃料通路１１ｆが閉じられ、燃料の噴射孔からの噴射が停止される。【００２８】
ところで、燃料噴射弁１により噴射される燃料の噴霧分布の偏りの要因としては、大別して噴射孔１１内の燃料分布の偏りと燃料の旋回速度の偏りとがあり、噴射孔１１内の燃料分布の周方向の偏りは、そのまま噴射される燃料分布の周方向の偏りとなると考えられる。【００２９】
噴射孔出口１１ｃにおける燃料の旋回速度は燃料の噴射方向を決定付け、旋回速度が大きい場合は、噴射された燃料は噴射方向に対して水平方向の速度成分が大きくなるため、旋回中心軸から離れた位置に到達し、旋回速度が小さい場合は、燃料は旋回中心軸から近い位置に到達する。そのため、噴射孔出口１１ｃにおける旋回速度が不均一の場合、噴射される燃料の分布は旋回中心軸に対して不均一となる。【００３０】
本実施の形態において、数値シミュレーションによる噴射孔１１内の燃料流れの解析の結果、噴射孔１１の内部で燃料の周方向分布の偏りはほとんど生じておらず、噴射孔出口１１ｃにおける旋回速度の偏りが噴霧分布の不均一の主要因であることを見出した。【００３１】
本実施の形態の燃料噴射弁では、噴射孔１１内の流れは噴射孔１１の入口から出口に至るまでレイノルズ数が十分に大きく、発達した流れとなっており、ポテンシャル流れとして取り扱うことができる。また、噴射孔１１の形状が複雑な場合でも、旋回中心軸２１が噴射孔１１の内壁面と交差しない範囲内では理論上ポテンシャル流れとして取り扱うことが可能である。旋回中心軸２１が噴射孔１１の内壁と交差する場合、下記に示す理論式で速度が無限大となるため、ポテンシャル流れとしては取り扱えない。【００３２】
ポテンシャル流れにおける旋回流れでは、燃料の旋回速度ｖは旋回中心軸からの距離ｒによって決まり、Ｃを定数とすると下式で表される。
ｖ＝Ｃ／ｒ
【００３３】
つまり、旋回中心軸２１からの距離が近いほど速度が大きく、遠いほど速度は小さくなる。噴射孔出口１１ｃにおける燃料の噴射速度はこのポテンシャル理論から求めることが可能であり、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１が一致している場合、噴射孔出口１１ｃにおいて周方向の旋回速度分布は均一となる。【００３４】
一方、噴射孔が傾斜するなどして噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１とが大きく離れた場合、噴射孔出口１１ｃにおける旋回速度が不均一になり、噴霧不均一が生じる原因となる。【００３５】
従来、燃料に旋回力を付与して噴射孔から噴射する内燃機関用の燃料噴射弁において、噴射方向の調整は、燃料噴射弁の中心軸に対して噴射孔を傾斜させて形成することにより行っていた。【００３６】
図４は、従来の燃料噴射弁における燃料噴射弁の中心軸６に対して傾斜させて形成された噴射孔１１を透視して示す概念図、図５は、図４の噴射孔出口１１ｃから噴射される燃料の旋回速度を説明する説明図、図６は、図４の噴射孔から噴射される燃料の噴霧分布状態を示す概念図で、図６（ａ）は噴射孔出口１１ｃ近傍の縦断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図で、従来の燃料噴射弁においては、噴射孔出口の中心１１ｄと燃料噴射弁の旋回中心軸２１とが離れている。【００３７】
上述のように、噴射孔１１内を流れる旋回流の旋回速度は旋回中心軸２１からの距離によって決まる。ここで、図５中、噴射孔出口１１ｃにおけるａ点と旋回中心軸２１との距離ｒａの方が、ｂ点と旋回中心軸２１との距離ｒｂより大きいので、ａ点における旋回速度ｓａの方がｂ点における旋回速度ｓｂより小さくなる。噴射孔出口１１ｃにおける燃料の旋回速度はそのまま燃料の噴射速度の水平成分となるため、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸間２１の距離が大きくなると、噴射孔出口１１ｃにおける燃料の旋回速度の均一性は損なわれる。【００３８】
つまり、図５に示すように噴射孔出口１１ｃにおける燃料の旋回速度の均一性は損なわれると、図６に示すように、噴射された燃料１１ｅの周方向の噴霧分布の均一性も悪くなる。噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１と間の距離が大きくなるほど均一性は悪化し、燃料の噴霧分布に偏りが生じる。局所的に燃料濃度の高い領域が生じると燃料の蒸発性が悪化し、その結果すすなどの有害廃棄物の増加や、燃費の悪化を招く。【００３９】
また、燃料噴射弁の流量制御範囲の拡大等のためには、燃圧を可変制御することが必要となる。燃圧が変化した場合には当然燃料の旋回速度も変化し燃料の噴霧分布状態の不均一化の要因となる。そのため、燃圧が変化しても噴射孔１１の出口の旋回速度が均一となるように噴射孔を形成することが必要である。【００４０】
そこで、本実施の形態の燃料噴射弁に係る噴射孔１１は、図３に示すように、噴射方向を所定方向とするに際し、噴射孔１１を、その中心軸２２が目標とする噴射方向に傾斜している円筒状の傾斜孔で形成された、噴射孔出口１１ｃに最も近い第２の傾斜孔１１ｂと、第２の傾斜孔１１ｂとはその中心軸２２の傾斜が異なる円筒状の第１の傾斜孔１１ａとから構成している。なお、第２の傾斜孔１１ｂは、第２の傾斜孔１１ｂの出口（即ち、噴射孔出口１１ｃ）の中心１１ｄと旋回中心軸２１とがほぼ一致するように形成されている。【００４１】
上記のように、本実施の形態の燃料噴射弁に係る噴射孔１１では第２の傾斜孔１１ｂが、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１とがほぼ一致するように構成しているため、上記のように噴射孔出口１１ｃにおける旋回力は周方向にほぼ均一となる。【００４２】
図７は、本実施の形態の燃料噴射弁の噴霧分布を示す概念図であり、図７（ａ）は噴射孔出口１１ｃ近傍の縦断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。【００４３】
図７に示すように、本実施の形態の燃料噴射弁により噴射された燃料１１ｅの分布はほぼ均一となり、燃料の蒸発性、燃焼性は良好となる。【００４４】
上記のように、噴射孔出口の中心１１ｄが、旋回中心軸２１の近傍にあれば、燃料の噴霧分布を均一に保てるため、噴射方向を変更する際にも噴射孔出口の中心１１ｄの位置以外は形状の制約がないため、噴霧分布の均一性を確保したまま噴射方向を変更するのも容易である。【００４５】
なお、本実施の形態においては、旋回体として、図２に示すような旋回溝で燃料に旋回力を付与する構造の旋回体を用いたが、例えば、図８に示すように分割燃料通路１３ｂを斜行させて燃料出口孔１３ｅの外周部に直接接続する構成とした旋回体を用いてもよい。【００４６】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２の燃料噴射弁の噴射孔の近傍を示す概念図で、旋回中心軸２１と噴射孔出口１１ｃの壁面までとの距離の関係を示す。【００４７】
実施の形態１で示したように、燃料の噴霧分布の偏りは、噴射孔出口１１ｃにおける燃料の旋回速度の分布によって決まる。燃料の旋回速度の分布は第２の傾斜孔１１ｂ出口（即ち、噴射孔出口１１ｃ）の中心１１ｄと旋回中心軸２１との距離Ｌによって決まり、旋回速度の大きい領域は、広範囲に燃料が飛散するため燃料密度の薄くなり、旋回速度の小さい領域は、広範囲に燃料が飛散するため燃料密度が濃くなる。【００４８】
図９に示すように、噴射孔の傾きがθ、半径がＲの場合、旋回中心軸２１から噴射孔壁面までの距離は、最大で（Ｒ／ｃｏｓθ）＋Ｌ、最小で（Ｒ／ｃｏｓθ）−Ｌとなる。【００４９】
以上のことから、第２の傾斜孔１１ｂの出口における最小旋回速度と最大旋回速度との比は、次式で表される。
最大旋回速度：最小旋回速度＝（Ｒ／ｃｏｓθ）＋Ｌ：（Ｒ／ｃｏｓθ）−Ｌ
【００５０】
燃料噴射弁１の噴射孔１１における周方向の燃料の噴霧分布の偏りは、燃料密度の最も濃い領域と最も薄い領域の燃料密度の比を２：１程度までに押さえれば排ガス特性、スモーク特性に大きな影響が現れないことが知られている。そのため、最も濃い領域と最も薄い領域の燃料密度の比である〔（Ｒ／ｃｏｓθ）＋Ｌ〕／〔（Ｒ／ｃｏｓθ）−Ｌ〕を２より小さくすることが好ましい。噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１との距離Ｌが小である程燃料の噴霧分布は均一になるが、実質的には、次式の関係を満足すればよいこととなる。
Ｌ＜Ｒ／３
【００５１】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３の燃料噴射弁１の先端部分の一部拡大断面図であり、実施の形態１の燃料噴射弁における噴射孔１１の第１の傾斜孔１１ａが燃料噴射弁の中心軸６に対しほぼ垂直な流路形状のもので、旋回中心軸２１が噴射孔１１内を貫通し、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１がほぼ一致するように構成したものである。【００５２】
このように構成された燃料噴射弁においては、旋回中心軸２１が噴射孔１１内を貫通し、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１がほぼ一致するので、実施の形態１と同様に燃料の噴霧分布の均一化の効果が得ることができる。【００５３】
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４の燃料噴射弁１の先端部分の一部拡大断面図であり、実施の形態１の燃料噴射弁において、燃料噴射弁の中心軸６と旋回中心軸２１が異なるように、旋回体１３が設けられているものである。本実施の形態においても、旋回中心軸２１が噴射孔１１内を貫通し、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１がほぼ一致するので、実施の形態１と同様に燃料の噴霧分布の均一化の効果が得ることができる。【００５４】
実施の形態５．
図１２は、本発明の実施の形態５の燃料噴射弁１の先端部分の一部拡大断面図であり、実施の形態１の燃料噴射弁において、バルブシート１２が燃料通路１１ｆと弁座部１２ａとを有するバルブシート本体１２ｘと、第１の傾斜孔１１ａを有する第１のバルブシート部材１２ｙと第２の傾斜孔１１ｂを有する第２のバルブシート部材１２ｚからなり、第１、第２の傾斜孔により噴射孔１１となるもので、旋回中心軸２１が噴射孔１１内を貫通し、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１がほぼ一致するように構成している。【００５５】
このように構成された燃料噴射弁においては、旋回中心軸２１が噴射孔１１内を貫通し、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１がほぼ一致するので、実施の形態１と同様に燃料の噴霧分布の均一化の効果が得ることができる。さらに、本実施の形態においては、噴射孔１１をバルブボディ１０に固着したバルブシート本体１２とは別部材に設けているので、加工が容易であるとともに噴射方向の多様性に容易に対応できるという効果がある。【００５６】
実施の形態６．
図１３は、本発明の実施の形態６の燃料噴射弁１の先端部分の一部拡大断面図であり、実施の形態５の燃料噴射弁において、バルブシート本体１２ｘと第１のバルブシート部材１２ｙとを同一部材１２ｘｙとし、第２の傾斜孔１１ｂを有する第２のバルブシート部材１２ｚを別部材としたものである。それ以外は実施の形態５と同様であり、旋回中心軸２１が噴射孔１１内を貫通し、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１がほぼ一致するように構成している。【００５７】
このように構成された燃料噴射弁においては、旋回中心軸２１が噴射孔１１内を貫通し、噴射孔出口の中心１１ｄと旋回中心軸２１がほぼ一致するので、実施の形態１と同様に燃料の噴霧分布の均一化の効果が得ることができる。さらに、本実施の形態においては、噴射孔出口１１ｃに最も近い第２の傾斜孔１１ｂをバルブボディ１０に固着したバルブシート本体１２とは別部材に設けているので、加工が容易であるとともに噴射方向の多様性に容易に対応できるという効果がある。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月1日(2009.12.1)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射または停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁において、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
噴射孔出口の開口部近傍の上記噴射孔の内壁面の接線方向が、旋回中心軸に対して傾斜し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】
噴射孔が、旋回中心軸に対して中心軸が異なる傾斜を有する円筒状の第１、第２の傾斜孔の組み合わせで構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４】
バルブシートが、燃料通路と弁座部とを有するバルブシート本体と第１の傾斜孔を有する第１のバルブシート部材と第２の傾斜孔を有する第２のバルブシート部材とを有し、噴射孔が上記第１の傾斜孔と上記第２の傾斜孔とにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
バルブシート本体が、第１の傾斜孔を有する第１のバルブシート部材と一体となってい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６】
燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射または停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁における上記噴射孔を、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過するように形成することを特徴とする燃料噴射弁の噴射孔の形成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る燃料噴射弁は、燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射又は停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁において、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過することを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の燃料噴射弁の噴射孔の形成方法は、燃料通路と弁座部と噴射孔とを有するバルブシート、上記弁座部から離座および上記弁座部に着座することにより上記燃料通路を開閉し燃料の噴射又は停止を行う弁体、並びに上記噴射孔の上流側に設けられ、上記燃料に旋回力を付与する旋回体を備えた燃料噴射弁における上記噴射孔を、上記旋回体で上記燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸が上記噴射孔内を貫通し、上記噴射孔から噴射される燃料の噴射方向が上記旋回中心軸に対して傾斜し、かつ上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過するように形成することを特徴とする方法である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
燃料の噴射方向が、旋回体で燃料に旋回力が付与された時の旋回中心軸に対して傾斜していても、上記旋回中心軸が噴射孔内を貫通しているので、噴射孔内の燃料の旋回流はポテンシャル流れとして取り扱うことができる。また、ポテンシャル流れの旋回流において、流体の速度は旋回中心軸からの距離に依存する。上記旋回中心軸が上記噴射孔出口の開口部の中心を通過するので、噴射孔出口において燃料の旋回速度の均一性は確保され、噴射される燃料の周方向の分布の均一性も保つことができ、燃料の噴霧分布が均一になる。
【国際調査報告】
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