(57)【要約】【課題】  噴孔プレートの種類の増大を招くことなく、燃料の噴霧形状および噴射量の調整が容易な燃料噴射弁の調整方法を提供する。【解決手段】  弁ボディ２１は、先端に燃料室５２を形成する噴孔プレート４０およびスペーサ５０が設置されている。スペーサ５０の燃料室開口部５１の内径Ｄを変更することにより、噴孔４１の燃料入口側の外周縁と燃料室５２を形成するスペーサ５０の内壁面５０ａまでの距離が変化する。これにより、燃料室５２から噴孔４１へ流入する燃料の流れが変化し、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量が変化する。そのため、噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせを変更することにより、噴孔プレート４０の仕様を変更することなく、設計の容易なスペーサ５０の変更によって噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量が調整される。【選択図】    図１
2006138212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座を有する弁ボディと、前記弁ボディの先端に取り付けられ板厚方向に貫く複数の噴孔を有する噴孔プレートと、前記弁ボディと前記噴孔プレートとの間に挟み込まれ前記弁ボディおよび前記噴孔プレートとともに前記噴孔の燃料入口側が開口する燃料室を形成する燃料室開口部を有するスペーサと、を備える燃料噴射弁の調整方法であって、
前記噴孔から噴射される燃料に要求される噴霧形状に基づいて、前記噴孔の燃料入口側の外周縁と、前記燃料室開口部を形成する前記スペーサの内壁面との間の距離を調整する段階を含むことを特徴とする燃料噴射弁の調整方法。
【請求項２】
弁座を有する弁ボディと、前記弁ボディの先端に取り付けられ板厚方向に貫く複数の噴孔を有する噴孔プレートと、前記弁ボディと前記噴孔プレートとの間に挟み込まれ前記弁ボディおよび前記噴孔プレートとともに前記噴孔の燃料入口側が開口する燃料室を形成する燃料室開口部を有するスペーサと、を備える燃料噴射弁の調整方法であって、
前記噴孔から噴射される燃料に要求される噴射量に基づいて、前記噴孔の燃料入口側の外周縁と、前記燃料室開口部を形成する前記スペーサの内壁面との間の距離を調整する段階を含むことを特徴とする燃料噴射弁の調整方法。
【請求項３】
前記スペーサと前記噴孔プレートとの組み合わせにより、前記噴霧形状を調整することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁の調整方法。
【請求項４】
前記スペーサと前記噴孔プレートとの組み合わせにより、前記噴射量を調整することを特徴とする請求項２記載の燃料噴射弁の調整方法。
【請求項５】
弁座を有する弁ボディと、前記弁ボディの先端に取り付けられ板厚方向に貫く複数の噴孔を有する噴孔プレートとを備え、前記弁ボディは前記噴孔プレート側の端部に前記噴孔プレートとは反対側へ窪んで形成され前記噴孔プレートとともに前記噴孔の燃料入口側が開口する燃料室を形成する凹部を有する燃料噴射弁の調整方法であって、
前記噴孔から噴射される燃料に要求される噴霧形状に基づいて、前記噴孔の燃料入口側の外周縁と、前記凹部を形成する前記弁ボディの壁面との間の距離を調整する段階を含むことを特徴とする燃料噴射弁の調整方法。
【請求項６】
弁座を有する弁ボディと、前記弁ボディの先端に取り付けられ板厚方向に貫く複数の噴孔を有する噴孔プレートとを備え、前記弁ボディは前記噴孔プレート側の端部に前記噴孔プレートとは反対側へ窪んで形成され前記噴孔プレートとともに前記噴孔の燃料入口側が開口する燃料室を形成する凹部を有する燃料噴射弁の調整方法であって、
前記噴孔から噴射される燃料に要求される噴射量に基づいて、前記噴孔の燃料入口側の外周縁と、前記凹部を形成する前記弁ボディの壁面との間の距離を調整する段階を含むことを特徴とする燃料噴射弁の調整方法。
【請求項７】
前記弁ボディと前記噴孔プレートとの組み合わせにより、前記噴霧形状を調整することを特徴とする請求項５記載の燃料噴射弁の調整方法。
【請求項８】
前記弁ボディと前記噴孔プレートとの組み合わせにより、前記噴射量を調整することを特徴とする請求項６記載の燃料噴射弁の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（以下、内燃機関を「エンジン」という。）の燃料を噴射する燃料噴射弁の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから排出される排気の規制への適合、ならびに燃費の低減を図るため、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴霧形状や噴射量などの噴射特性は精密に調整する必要がある。燃料噴射弁は、適用するエンジンあるいは車両ごとに異なる噴射特性を満たすように調整する必要がある。そこで、噴射特性の調整を容易にするため、噴孔を有する噴孔プレートを先端に設置する燃料噴射弁が公知である（例えば、特許文献１参照）。このような燃料噴射弁では、噴孔プレートを変更することにより、燃料噴射弁の基本構造を変更することなく噴射特性を調整することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−４６９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃料噴射弁を適用するエンジンあるいは車両の種類が増大するにつれて、噴孔プレートの仕様も増大する。そのため、要求される噴射特性ごとに噴孔プレートが必要となり、噴孔プレートの種類が増大する。また、噴孔プレートは、所定の噴射特性を満たすか否かが検査される。検査の結果、所定の噴射特性が達成されない場合、所定の噴射特性を満たすように噴孔プレートの噴孔に追加工を実施する必要がある。そのため、加工工数の増大を招くという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、噴孔プレートの種類の増大を招くことなく、燃料の噴霧形状の調整が容易な燃料噴射弁の調整方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、噴孔プレートの種類の増大を招くことなく、燃料の噴射量の調整が容易な燃料噴射弁の調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明では、要求される噴霧形状に基づいて噴孔の燃料入口側の外周縁とスペーサの内壁面との間の距離を調整している。燃料は、弁座を通過した後、燃料室を経由して噴孔へ流入する。このとき、燃料室に開口する噴孔の燃料入口側の外周縁と燃料室を形成するスペーサの内壁面との間の距離によって、燃料室から噴孔へ流入する燃料の流れは変化する。そのため、噴孔の燃料入口側の外周縁とスペーサの内壁面との間の距離を調整することにより、噴孔から噴射される燃料の噴霧形状も変化する。これにより、噴孔を有し構造が複雑な噴孔プレートを加工したり多数準備することなく、構造の簡単なスペーサを調整することにより、燃料の噴霧形状が調整される。したがって、噴孔プレートの種類の増大を招くことなく、燃料の噴霧形状を容易に調整することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明では、要求される噴霧形状に基づいて噴孔の燃料入口側の外周縁とスペーサの内壁面との間の距離を調整している。燃料は、弁座を通過した後、燃料室を経由して噴孔へ流入する。このとき、燃料室に開口する噴孔の燃料入口側の外周縁と燃料室を形成するスペーサの内壁面との間の距離によって、燃料室から噴孔へ流入する燃料の流れは変化する。そのため、噴孔の燃料入口側の外周縁とスペーサの内壁面との間の距離を調整することにより、噴孔から噴射される燃料の噴射量も変化する。これにより、噴孔を有し構造が複雑な噴孔プレートを加工したり多数準備することなく、構造の簡単なスペーサを調整することにより、燃料の噴射量が調整される。したがって、噴孔プレートの種類の増大を招くことなく、燃料の噴射量を容易に調整することができる。
【０００８】
請求項３記載の発明では、スペーサと噴孔プレートとを組み合わせることにより噴霧形状を調整している。例えば、噴孔プレート単独では所定の噴霧形状を得られない場合でも、スペーサとの組み合わせを変更することによって噴霧形状が変化する。これにより、噴孔プレートへ追加工をすることなく、スペーサを変更することにより、噴孔から噴射される燃料は所定の噴霧形状に調整される。また、スペーサと噴孔プレートとを組み合わせて噴霧形状を設定することにより、噴孔プレートの仕様を増大することなく、噴霧形状を広範囲に調整することができる。その結果、噴孔プレートの仕様を低減することができ、噴霧形状の多様な要求に容易に対応することができる。
【０００９】
請求項４記載の発明では、スペーサと噴孔プレートとを組み合わせることにより噴射量を調整している。例えば、噴孔プレート単独では所定の噴射量を得られない場合でも、スペーサとの組み合わせを変更することによって噴射量が変化する。これにより、噴孔プレートへ追加工をすることなく、スペーサを変更することにより、噴孔から噴射される燃料は所定の噴射量に調整される。また、スペーサと噴孔プレートとを組み合わせて噴射量を設定することにより、噴孔プレートの仕様を増大することなく、噴射量を広範囲に調整することができる。その結果、噴孔プレートの仕様を低減することができ、噴射量の多様な要求に容易に対応することができる。
【００１０】
請求項５記載の発明では、要求される噴霧形状に基づいて噴孔の燃料入口側の外周縁と凹部を形成する弁ボディの壁面との間の距離を調整している。燃料は、弁座を通過した後、燃料室を経由して噴孔へ流入する。このとき、燃料室に開口する噴孔の燃料入口側の外周縁と燃料室を形成する弁ボディの壁面との間の距離によって、燃料室から噴孔へ流入する燃料の流れは変化する。そのため、噴孔の燃料入口側の外周縁と弁ボディの壁面との間の距離を調整することにより、噴孔から噴射される燃料の噴霧形状も変化する。これにより、噴孔を有し構造が複雑な噴孔プレートを加工したり多数準備することなく、構造の簡単な弁ボディの凹部を調整することにより、燃料の噴霧形状が調整される。したがって、噴孔プレートの種類の増大を招くことなく、燃料の噴霧形状を容易に調整することができる。
【００１１】
請求項６記載の発明では、要求される噴射量に基づいて噴孔の燃料入口側の外周縁と凹部を形成する弁ボディの壁面との間の距離を調整している。燃料は、弁座を通過した後、燃料室を経由して噴孔へ流入する。このとき、燃料室に開口する噴孔の燃料入口側の外周縁と燃料室を形成する弁ボディの壁面との間の距離によって、燃料室から噴孔へ流入する燃料の流れは変化する。そのため、噴孔の燃料入口側の外周縁と弁ボディの壁面との間の距離を調整することにより、噴孔から噴射される燃料の噴射量も変化する。これにより、噴孔を有し構造が複雑な噴孔プレートを加工したり多数準備することなく、構造の簡単な弁ボディの凹部を調整することにより、燃料の噴射量が調整される。したがって、噴孔プレートの種類の増大を招くことなく、燃料の噴射量を容易に調整することができる。
【００１２】
請求項７記載の発明では、弁ボディと噴孔プレートとを組み合わせることにより噴霧形状を調整している。例えば、噴孔プレート単独では所定の噴霧形状を得られない場合でも、弁ボディとの組み合わせを変更することによって噴霧形状が変化する。これにより、噴孔プレートへ追加工をすることなく、弁ボディとの組み合わせを変更することにより、噴孔から噴射される燃料は所定の噴霧形状に調整される。また、弁ボディと噴孔プレートとを組み合わせて噴霧形状を設定することにより、噴孔プレートの仕様を増大することなく、噴霧形状を広範囲に調整することができる。その結果、噴孔プレートの仕様を低減することができ、噴霧形状の多様な要求に容易に対応することができる。
【００１３】
請求項８記載の発明では、弁ボディと噴孔プレートとを組み合わせることにより噴射量を調整している。例えば、噴孔プレート単独では所定の噴射量を得られない場合でも、弁ボディとの組み合わせを変更するにことによって噴射量が変化する。これにより、噴孔プレートへ追加工をすることなく、弁ボディとの組み合わせを変更することにより、噴孔から噴射される燃料は所定の噴射量に調整される。また、弁ボディと噴孔プレートとを組み合わせて噴射量を設定することにより、噴孔プレートの仕様を増大することなく、噴射量を広範囲に調整することができる。その結果、噴孔プレートの仕様を低減することができ、噴射量の多様な要求に容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射弁（以下、燃料噴射弁を「インジェクタ」という。）の調整方法に適用されるインジェクタを図２に示す。第１実施形態では、ガソリンエンジンの吸気ポートに燃料を噴射するいわゆる予混合式のエンジンのインジェクタ１０に本発明を適用する例について説明する。なお、図２に示す第１実施形態のインジェクタ１０は、例示であり、例えばインジェクタの駆動形態、およびインジェクタを適用するエンジンの形態などは任意に変更することができる。
【００１５】
インジェクタ１０は、ケーシング１１の内部に磁性パイプ１２、固定コア１３および駆動部３０が収容されている。磁性パイプ１２の端部にはノズル２０が設置されている。磁性パイプ１２と固定コア１３との間には、磁気的な短絡を防止する非磁性パイプ１４が設置されている。固定コア１３のノズル２０とは反対側の端部は燃料入口１５を形成している。燃料入口１５には、図示しない燃料ポンプから燃料が供給される。
【００１６】
弁ボディ２１は、磁性パイプ１２の固定コア１３とは反対側の端部に設置されている。弁ボディ２１は、筒状に形成され、図１に示すように軸方向において燃料入口１５とは反対側の端部に開口部２２を有している。弁ボディ２１は、先端の開口部２２に近づくにつれて内径が小さくなる円錐状の内壁２３を有している。弁ボディ２１は、円錐状の内壁２３に弁座２４を有している。弁ボディ２１の開口部２２側の端部には、噴孔プレート４０およびスペーサ５０が設置されている。噴孔プレート４０は、スペーサ５０を挟んで弁ボディ２１の先端部を覆っている。噴孔プレート４０は、複数の噴孔４１を形成している。噴孔４１は、噴孔プレート４０を板厚方向に貫いて、弁ボディ２１側の端面と弁ボディ２１とは反対側の端面とを連通している。
【００１７】
スペーサ５０は、円板状に形成され、弁ボディ２１と噴孔プレート４０との間に挟み込まれている。スペーサ５０は、図３に示すように内側に燃料室開口部５１を有している。燃料室開口部５１は、外周縁がスペーサ５０の内壁面５０ａにより囲まれている。これにより、弁ボディ２１の噴孔プレート４０側の端面２１ａと、噴孔プレート４０の弁ボディ２１側の端面４０ａと、スペーサ５０の内壁面５０ａとにより囲まれた空間が形成され、この空間が燃料室５２となる。燃料室５２は弁ボディ２１の開口部２２と噴孔プレート４０の噴孔４１との間に形成される。燃料室５２は、少なくとも一部が開口部２２と重なっている。これにより、開口部２２を通過した燃料は、燃料室５２を経由して噴孔４１へ流入する。噴孔プレート４０の噴孔４１は、軸方向の一方の端部が燃料室５２に開口し、他方の端部が噴孔プレート４０の弁ボディ２１とは反対側の端面に開口している。噴孔４１の燃料室５２側の端部は、燃料入口である。
【００１８】
スペーサ５０の内壁面５０ａは、燃料室５２の外周縁を形成している。これにより、燃料室５２の断面形状は、スペーサ５０の燃料室開口部５１の形状すなわちスペーサ５０の内壁面５０ａによって決定される。第１実施形態では、噴孔プレート４０が形成する噴孔４１は、図３に示すように同心の二重の円上に配置されている。すなわち、噴孔プレート４０は、内周側に円上に配置される四つの噴孔４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃ、４１１ｄと、外周側の円上に配置される八つの噴孔４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄ、４１ｅ、４１２ｆ、４１２ｇ、４１２ｈとを有している。
【００１９】
弁部材としてのニードル２５は、図２に示すように磁性パイプ１２および弁ボディ２１の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。ニードル２５は、弁ボディ２１と概ね同軸上に配置されている。ニードル２５は、図１に示すように軸方向の一方の端部側すなわち燃料入口１５とは反対側の端部にシール部２６を有している。シール部２６は、弁ボディ２１に形成されている弁座２４と接触可能である。ニードル２５は、弁ボディ２１との間に燃料が流れる燃料通路２７を形成する。
【００２０】
インジェクタ１０は、図２に示すようにニードル２５を駆動する駆動部３０を有している。駆動部３０は、スプール３１に巻かれているコイル３２、固定コア１３、磁性パイプ１２、プレートハウジング３３および可動コア３４から構成されている。プレートハウジング３３は、固定コア１３と磁性パイプ１２とを磁気的に接続している。駆動部３０の外側は、ケーシング１１により覆われている。
【００２１】
可動コア３４は、固定コア１３の内周側をニードル２５と一体に軸方向へ往復移動する。可動コア３４は、固定コア１３側の端部において弾性部材であるスプリング１６と接している。スプリング１６は、固定コア１３に圧入されるアジャスティングパイプ１７によって荷重が調整される。スプリング１６は、軸方向へ伸びる力を有してる。そのため、一体の可動コア３４およびニードル２５は、弁ボディ２１方向へ押し付けられる。その結果、コイル３２へ通電していないとき、シート部２６は弁座２４に着座し、燃料は噴孔４１から噴射されない。
【００２２】
一方、コイル３２へ通電すると、固定コア１３と可動コア３４との間に磁気吸引力が発生する。発生した磁気吸引力がスプリング１６の押し付け力よりも大きくなると、一体の可動コア３４およびニードル２５は固定コア１３方向へ移動する。これにより、シート部２６は弁座２４から離座し、燃料は噴孔４１から噴射される。コイル３２の通電を停止することにより、シート部２６は再び弁座２４に着座し燃料の噴射は終了する。
【００２３】
次に、上記の構成のインジェクタ１０の調整方法について説明する。
（インジェクタの設計時）
図４に基づいて、インジェクタ１０の設計工程について説明する。インジェクタ１０は、適用されるエンジンまたは車両に要求される性能に応じて噴射特性が決定される。そのため、噴孔プレート４０およびスペーサ５０は、要求される噴射特性に応じて設計される。噴射特性としては、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量が含まれる。燃料の噴霧形状には、例えば図５に示すようにノズル２０の中心軸を挟んで対称な位置に設置される噴孔４１から噴射される噴霧Ｓ１と噴霧Ｓ２とが形成する中心角θ、および噴霧Ｓ１、Ｓ２の広がりを示す側面角γなどが含まれる。また、噴霧形状には、噴霧角度δを含めてもよい。噴霧角度δは、各噴霧Ｓ１、Ｓ２の広がりを示す値であり、噴孔４１から噴射される噴霧Ｓ１、Ｓ２の外縁がなす角度である。燃料の噴射量Ｑとは、ニードル２５が開弁している間に噴孔４１から噴射される単位時間あたりの燃料量を意味する。これらの燃料の噴霧形状および噴射量は、要求される噴射特性に応じて所定の範囲内に調整する必要がある。
【００２４】
インジェクタ１０の噴射特性を設定する場合、まず噴孔プレート４０に形成する噴孔４１の噴孔径ｄ１を設定する（Ｓ１０１）。この噴孔径ｄ１は、図６に示すように噴孔４１の内径である。噴孔径ｄ１は、要求される燃料の噴射特性に応じて設定される。噴孔径ｄ１を決定すると、決定した噴孔径ｄ１にしたがって噴孔プレート４０を加工し噴孔４１を形成する（Ｓ１０２）。なお、本実施形態では、内周側の噴孔４１１ａ〜４１１ｄと外周側の噴孔４１２ａ〜４１２ｈとは同一の内径ｄ１に設定している。しかし、内周側の噴孔４１１ａ〜４１１ｄと外周側の噴孔４１２ａ〜４１２ｈとは異なる内径に設定してもよい。内周側の噴孔４１１ａ〜４１１ｄと外周側の噴孔４１２ａ〜４１２ｈとが異なる場合、ステップＳ１０１では外周側の噴孔４１２ａ〜４１２ｈについて噴孔径ｄ１を設定することが望ましい。
【００２５】
次に、スペーサ５０の燃料室開口部５１の内径Ｄを決定する（Ｓ１０３）。このとき、燃料室開口部５１の内径Ｄを変化させることにより、噴孔４１の燃料入口側の外周縁から燃料室５２を形成するスペーサ５０の内壁面５０ａまでの距離ｄ２が変化する。噴孔径ｄ１が一定のとき、距離ｄ２を変化させることにより、噴孔４１へ流入する燃料の流れ、特に外周側の噴孔４１２ａ〜４１２ｈへ流入する燃料の流れが変化する。すなわち、弁ボディ２１の開口部２２を通過した燃料は、燃料室５２へ流入することにより、燃料室５２において拡大流を形成する。そして、燃料室５２の燃料は、直接またはスペーサ５０の内壁面５０ａに衝突して噴孔４１へ流入する。これにより、噴孔４１へ流入する燃料は旋回流を形成する。
【００２６】
図７に示すように、ｄ２／ｄ１を変化させることにより、中心角θ、側面角γおよび噴霧角度δは変化する。特に、中心角θ、側面角γおよび噴霧角度δは、いずれもｄ２／ｄ１が小さいとき、ｄ２／ｄ１＜２のとき、変化率が大きくなる。例えば、図７（Ａ）に示すように、ｄ２／ｄ１が小さくなると、中心角θの変化率は大きくなる。同様に、図７（Ｂ）または図７（Ｃ）に示すように、ｄ２／ｄ１が小さくなると、側面角γまたは噴霧角度δの変化率は大きくなる。一方、図８に示すように、ｄ２／ｄ１を変化させることにより、燃料の噴霧形状だけでなく噴射量Ｑも変化する。燃料の噴射量Ｑは、上述の中心角θ、側面角γおよび噴霧角度δと同様に、ｄ２／ｄ１が小さいとき、変化率が大きくなる。例えば、ｄ２／ｄ１＜３のとき、噴射量Ｑの変化率は大きくなる。これにより、噴孔プレート４０の噴孔４１の噴孔径ｄ１は同一でも、燃料の噴射量Ｑは増加する。すなわち、スペーサ５０を変更して距離ｄ２を調整することにより、噴孔４１の噴孔径ｄ１を変更することなく、燃料の噴射量Ｑを増加させることができる。このように、スペーサ５０の燃料室開口部５１の内径Ｄを調整することにより、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量Ｑが調整される。
【００２７】
ｄ２／ｄ１の変化にともなう中心角θ、側面角γ、噴霧角度δおよび噴射量Ｑの変化は、噴孔４１へ流入する燃料の流れが変化することによって生じる。すなわち、ｄ２／ｄ１が変化することによって、噴孔４１へ流入する燃料の流れ、特に外周側の噴孔４１２ａ〜４１２ｈへ流入する燃料の流れが変化する。このとき、燃料の流れの変化によって、噴孔４１へ流入する燃料の旋回力、および燃料の流速などが変化する。これら燃料の流れの変化によって、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量が図７および図８に示すように変化する。
【００２８】
噴孔プレート４０に形成する噴孔４１の噴孔径ｄ１、およびスペーサ５０の燃料室開口部５１の内径Ｄを設定すると、噴孔径ｄ１の噴孔４１を有する噴孔プレート４０と内径Ｄの燃料室開口部５１を有するスペーサ５０をインジェクタ１０のノズル２０に取り付け、このインジェクタ１０の燃料の噴霧形状および噴射量が測定される（Ｓ１０４）。測定の結果、噴霧形状および噴射量が所定の範囲内であるか否かを判断する。すなわち、中心角θ、側面角γおよび噴霧角度δが所定の範囲内にあるか否か、ならびに噴射量Ｑが所定の範囲内にあるか否かが判断される。中心角θ、側面角γ、噴霧角度δおよび噴射量Ｑが所定の範囲内にあるとき、噴孔径ｄ１とスペーサ５０の燃料室開口部５１の内径Ｄの組み合わせは良好であるとして、噴孔径ｄ１および内径Ｄは決定される（Ｓ１０５）。
【００２９】
一方、中心角θ、側面角γ、噴霧角度δおよび噴射量Ｑのいずれかが所定の範囲内にないとき、スペーサ５０の燃料室開口部５１の内径Ｄは再調整される。再調整に先立って、中心角θ、側面角γ、噴霧角度δおよび噴射量Ｑが調整可能な範囲にあるか否かが判断される（Ｓ１１１）。噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせを変更することにより、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量は調整可能である。しかし、噴孔プレート４０の仕様によってはスペーサ５０との組み合わせの変更のみでは噴霧形状および噴射量を所定の範囲に調整することは困難な場合がある。そこで、燃料の噴霧形状および噴射量をスペーサ５０の変更で調整可能な範囲であるか否かが判断される。例えば、ある噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせを用いて燃料の噴霧形状および噴射量を測定したとき、中心角θ、側面角γおよび噴射量Ｑが所定の範囲を大きく上回る場合、スペーサ５０を変更しても中心角θ、側面角γおよび噴射量Ｑを所定の範囲内に設定することは困難である。同様に、噴霧角度δが所定の範囲を大きく下回るとき、スペーサ５０を変更しても噴霧角度δを所定の範囲内に設定することは困難である。したがって、スペーサ５０を変更しても燃料の噴霧形状および噴射量を調整可能な範囲にないと判断されたとき、測定した噴孔プレート４０は規格を満足しない不良品と判断される（Ｓ１１３）。したがって、ステップＳ１０１へ戻り、再び噴孔径ｄ１の設計からインジェクタ１０の調整が行われる。
【００３０】
スペーサ５０の変更によって噴霧形状および噴射量の調整が可能な範囲であるとき、スペーサ５０の内径Ｄが変更される。スペーサ５０の燃料室開口部５１の内径Ｄを変更することにより、噴孔径ｄ１および距離ｄ２が変化する（Ｓ１１２）。その結果、ｄ２／ｄ１は変化する。これにより、噴孔４１に流入する燃料の流れが変化し、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量が調整される。スペーサ５０が変更されると、再びステップＳ１０４において燃料の噴霧形状および噴射量が測定され、噴霧形状および噴射量が所定の範囲内にあるか否かが判断される。このとき、インジェクタ１０の調整を繰り返し実施することにより、噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせに応じた噴射特性のデータが数多く得られる。これにより、蓄積されたデータは、設計時における最適な噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせの選択に利用することができる。
【００３１】
上記のように、噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせを変更することにより、噴孔プレート４０に形成する噴孔４１の内径ｄ１を一定に設定したまま、すなわち噴孔プレート４０の仕様を変更することなく、スペーサ５０の燃料室開口部５１の内径Ｄのみが変更される。これにより、設計が複雑な噴孔プレート４０を変更することなく、設計が容易なスペーサ５０との組み合わせを変更することによって、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量が調整される。その結果、インジェクタ１０を適用するエンジンまたは車両ごとに異なる噴射特性が要求される場合、簡単な形状のスペーサ５０の設計を変更することにより、噴孔プレート４０を変更することなく、多様な噴射特性を達成することができる。
【００３２】
（インジェクタの製造時）
ところで、上述のように噴孔プレート４０およびスペーサ５０を組み合わせることにより、インジェクタ１０を適用するエンジンまたは車両ごとに適した噴射特性を達成したとしても、インジェクタ１０は個体ごとに噴射特性が異なることがある。これは、噴孔プレート４０およびスペーサ５０は、加工時における寸法の公差が避けられないからである。そのため、インジェクタ１０の製造時には、インジェクタ１０の個体ごとに所定の噴射特性を達成するか否かが検査される。
【００３３】
図９に基づいて、インジェクタ１０の製造工程について説明する。インジェクタ１０の製造検査の場合、まず噴孔プレート４０が選択される（Ｓ２０１）。そして、選択した噴孔プレート４０に組み合わせるスペーサ５０が選択される（Ｓ２０２）。選択された噴孔プレート４０およびスペーサ５０を取り付けたインジェクタ１０から燃料を噴射し、燃料の噴霧形状および噴射量を測定する（Ｓ２０３）。このとき測定した燃料の噴霧形状および噴射量、すなわち中心角θ、側面角γ、噴霧角度δおよび噴射量Ｑが所定の範囲にあるか否かを判断する（Ｓ２０４）。中心角θ、側面角γ、噴霧角度δおよび噴射量Ｑのすべてが所定の範囲にあるとき、測定したインジェクタ１０は規格内の良品と判断される（Ｓ２０５）。
【００３４】
一方、中心角θ、側面角γ、噴霧角度δおよび噴射量Ｑの少なくともいずれかが所定の範囲にないとき、測定したインジェクタ１０は規格外と判断される。ここで、規格外と判断されたインジェクタ１０は、噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせを変更して再調整される。再調整に先立って、中心角θ、側面角γ、噴霧角度δおよび噴射量Ｑが調整可能な範囲にあるか否かが判断される（Ｓ２１１）。この判断は、上述のインジェクタ設計時と同様である。スペーサ５０を変更しても燃料の噴霧形状および噴射量を調整可能な範囲にないと判断されたとき、測定した噴孔プレート４０は規格を満足しないとして不良品と判断される（Ｓ２１３）。したがって、ステップＳ２０１へ戻り、再び噴孔プレート４０の選択からインジェクタ１０の調整が行われる。
【００３５】
スペーサ５０の変更によって噴霧形状および噴射量の調整が可能な範囲であるとき、スペーサ５０が変更される。スペーサ５０を変更することにより、スペーサ５０の燃料室開口部５１の内径Ｄが変更され、噴孔径ｄ１および距離ｄ２は変化する（Ｓ１１２）。その結果、ｄ２／ｄ１は変化する。これにより、噴孔４１に流入する燃料の流れが変化し、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量が調整される。スペーサ５０が変更されると、再びステップＳ２０３において燃料の噴霧形状および噴射量が測定され、噴霧形状および噴射量が所定の範囲内にあるか否かが判断される。このとき、インジェクタ１０の調整を繰り返し実施することにより、噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせに応じた噴射特性のデータが数多く得られる。これにより、蓄積されたデータは、最適な噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせの選択に利用することができる。
【００３６】
噴孔プレート４０およびスペーサ５０は、加工時に生じる寸法の公差によって噴霧形状や噴射量が所定の範囲外となるおそれがある。一方、噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせを変更することにより、互いの寸法の公差が打ち消され、噴霧形状および噴射量は所定の範囲内に調整可能である。
上記のように、インジェクタ１０に取り付ける噴孔プレート４０とスペーサ５０との組み合わせを変更することにより、インジェクタ１０の噴射特性は容易に規格内に調整される。そのため、単品では規格外となる噴孔プレート４０およびスペーサ５０は、組み合わせによって規格内に調整可能となる。その結果、規格外となる噴孔プレート４０およびスペーサ５０が減少し、製品の歩留まりを向上することができるとともに、規格外の製品の発生を低減することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるインジェクタの調整方法に適用されるインジェクタを図１０に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態では、本発明の調整方法に適用されるインジェクタが第１実施形態と異なる。第２実施形態のインジェクタは、弁ボディ２１の先端に噴孔プレート４０のみが設置されている。すなわち、第２実施形態では、第１実施形態におけるスペーサに対応する部材は設置されていない。弁ボディ２１は、噴孔プレート４０と対向する端部に凹部６０を有している。凹部６０は、弁ボディ２１の噴孔プレート４０側の端部から磁性パイプ１２側へ窪んでいる。これにより、弁ボディ２１は、凹部６０を形成する壁面６０ａを有している。
【００３８】
弁ボディ２１の先端に噴孔プレート４０を取り付けると、弁ボディ２１の凹部６０における噴孔プレート４０側の端面６０ｂと、噴孔プレート４０の弁ボディ２１側の端面４０ａと、弁ボディ２１の壁面６０ａとに囲まれた空間が形成される。この空間が燃料室６２となる。燃料室６２は、弁ボディ２１の開口部２２と一部が重なっている。また、噴孔プレート４０が形成する噴孔４１は、燃料入口側が燃料室６２に開口している。
【００３９】
第２実施形態では、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量は、図１１に示すように噴孔４１の燃料入口側の内径ｄ１と、噴孔４１の燃料入口側の外周縁から燃料室６２を形成する弁ボディ２１の壁面６０ａまでの距離ｄ３とから決定される。すなわち、噴孔径ｄ１が一定のとき、距離ｄ３を変化させることにより、噴孔４１へ流入する燃料の流れが変化し、噴射される燃料の噴霧形状および噴射量が変更される。
【００４０】
上記の構成により、弁ボディ２１と噴孔プレート４０との組み合わせを変更することにより、第１実施形態と同様に、ｄ３／ｄ１が変化し、噴孔４１から噴射される燃料の噴霧形状および噴射量が変化する。したがって、インジェクタ１０の設計時においては、噴孔プレート４０の仕様を変更することなく、弁ボディ２１との組み合わせによって多様な噴射特性を達成することができる。また、インジェクタ１０の製造時おいては、弁ボディ２１と噴孔プレート４０との組み合わせによって噴霧形状および噴射量を所定の範囲内に調整可能となり、製品の歩留まりを向上することができる。
【００４１】
以上説明した複数の実施形態では、噴孔プレート４０が内周側と外周側の二重の同心円上に合計１２個の噴孔４１を有する例について説明した。しかし、噴孔プレート４０に設置する噴孔４１の数、配置および形状などは、任意に選択することができる。また、燃料室５２、６２は、軸に垂直な断面の形状が円形状である例について説明した。しかし、燃料室５２、６２は、噴孔４１の配置や形状に応じて任意の形状に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態による調整方法に適用されるインジェクタの噴孔プレートの近傍を拡大した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による調整方法に適用されるインジェクタを示す断面図である。
【図３】図１のIII−III線で切断した断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるインジェクタの調整方法の流れを示す模式図であって、インジェクタ設計時の調整方法の流れを示す図である。
【図５】（Ａ）はインジェクタから噴射される燃料の噴霧形状を示す模式図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向から見た矢視図である。
【図６】図１のＶＩ部分を拡大した断面図である。
【図７】（Ａ）はｄ２／ｄ１と噴霧の中心角θの変化率との関係を示す模式図であり、（Ｂ）はｄ２／ｄ１と噴霧の側面角γの変化率との関係を示す模式図であり、（Ｃ）はｄ２／ｄ１と噴霧角度δの変化率との関係を示す模式図である。
【図８】ｄ２／ｄ１と燃料の噴射量Ｑとの関係を示す模式図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるインジェクタの調整方法の流れを示す模式図であって、インジェクタ製造時の調整方法の流れを示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による調整方法に適用されるインジェクタの噴孔プレートの近傍を拡大した断面図である。
【図１１】図１のＸＩ部分を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  インジェクタ（燃料噴射弁）、２１  弁ボディ、２４  弁座、４０  噴孔プレート、４１、４１１ａ〜４１１ｄ、４１２ａ〜４１２ｈ  噴孔、５０  スペーサ、５０ａ  内壁面、５１  燃料室開口部、５２、６２  燃料室、６０  凹部、６０ａ  壁面
【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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