(57)【要約】【課題】燃料噴射弁による噴射燃料の微粒化性能を向上させるとともに、旋回流を発生させる燃料通路を簡単な構成で実現し、かつ製造コストを低減する。【解決手段】燃料の噴射と噴射停止を行なうための開閉可能な弁体９と、弁体９と離接する弁座を有するノズル体１３と、ノズル体１３の下端部に固設されて複数個の燃料噴射孔２４を有する噴射プレート１６とを備えており、ノズル体１３は、弁座のシート径よりも縮径された燃料導入孔２１を有し、噴射プレート１６は、燃料導入孔２１よりも拡径の燃料拡大通路室２２と、この燃料拡大通路２２室にほぼ外接し弁径方向に延びる複数個の凹形状燃料通路２３と、これら凹形状燃料通路２３の出口端側に設けた燃料噴射孔２４とで構成され、燃料を効率的な旋回させて燃料噴射孔２４から噴射させることにより、微粒化を促進し、また、各燃料噴射孔２４に燃料を精度良く分配できるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の通路を開閉して燃料の噴射と噴射停止とを行なうための弁体と、該弁体と離接して燃料の噴射停止を行なう弁座を有するノズル体と、該ノズル体に固設されて複数の燃料噴射孔を有する噴孔プレートとを備えた燃料噴射弁であって、
該ノズル体には、該弁座よりも縮径された燃料導入孔が形成されており、
該噴孔プレートは、
該燃料導入孔に同心状に配置される該燃料導入孔よりも拡径の燃料拡大通路室と、
該燃料拡大通路室に一方の稜部ががほぼ外接し、かつ弁径方向に伸延する複数個の凹形状燃料通路と、
該凹形状燃料通路の出口側に配置された複数の燃料噴射孔と
から構成され、
該燃料噴射孔からの燃料噴射は、略コーン状の旋回噴流を形成する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、
前記噴孔プレートの前記凹形状燃料通路は、その一方の稜部が前記燃料拡大通路室にほぼ外接し、かつ、他方の稜部が弁軸を通る面に対し、該一方に稜部と同じ側に位置することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
燃料通路を開閉して燃料の噴射と噴射停止を行なうための弁体と、該弁体と離接して燃料の噴射の停止を行なう弁座を有するノズル体と、該ノズル体に固設されて複数の燃料噴射孔を有する噴孔プレートとを備えた燃料噴射弁であって、
該ノズル体には、該弁座よりも縮径された燃料導入孔が形成されており、
該噴孔プレートは、
該燃料導入孔に同心状に配置される拡径の燃料拡大通路室と、
該燃料拡大通路室に一方の稜部がほぼ外接し、弁径方向に伸延する複数の凹形状燃料通路と、
該凹形状燃料通路の出口側に配置された複数の燃料噴射孔と
から構成され、
該複数の燃料噴射孔は２つのグループに区分けされ、該複数の燃料噴射孔から噴射される噴霧がグループ毎に２方向噴霧を形成する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２方向噴霧を形成する夫々の噴霧は、少なくとも２つ以上の燃料噴射孔より噴射される燃料噴霧であり、
該２つ以上の噴霧は夫々旋回強さが異なるものとし、しかも、前方で近接させたことにより、外側の貫通力の強い噴霧が内側の貫通力の弱い微粒化噴霧を誘引し、微小液滴の飛散を抑制できる噴霧とすることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項５】
複数の吸気ポートを夫々開閉する複数の吸気弁と、
該吸気弁の上流側に配置されてエンジン制御装置からの制御信号に基づいて駆動される請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料噴射弁とを備えた内燃機関であって、
該燃料噴射弁から別々の該吸気ポートの中心への２方向に噴射される噴霧の夫々が、該吸気弁の傘部中心より内側に収まる略楕円形の断面形状をなし、
該噴霧は夫々、外側の貫通力が強い噴霧と内側の微粒化度が高い噴霧とからなって、該外側の貫通力が強い噴霧が該吸気弁のステム中心に向かうようにすることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に用いられる燃料噴射弁に係り、特に、複数個の燃料噴射孔を設けて噴射燃料の微粒化性能の向上を図る燃料噴射弁とこれを用いた内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数個の噴射孔を設けて燃料噴射弁から噴射する燃料の微粒化を促進するようにした従来技術として、燃料通路から燃料が流入する複数の噴孔と、これら噴孔の入口側で燃料の流れを所定方向に強めながらこれら噴孔に案内する段差部とを有する噴孔プレートを弁座の下流側に設け、これら噴孔から噴射される燃料に旋回流を生じさせて微粒化を促進させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２１１６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載の従来技術では、複数個の噴孔を用いて噴射燃料の微粒化を図るためには、噴射の際の燃料流速を噴射孔内で高く維持する必要がある。また、旋回流を利用して燃料噴射弁からの噴射燃料を微粒化するためには、燃料に圧力として与えられたエネルギーが噴孔の出口で効率良く旋回速度エネルギーに置換されるように、燃料噴射弁を設計することが必要となる。この従来技術は、旋回速度エネルギーを利用して噴孔の出口からの噴射燃料の層を薄膜化し、これによってこの噴射燃料の微粒化を図るものである。
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のかかる従来技術では、噴射燃料の微粒化性能を高める手段として、噴孔に近い位置に段差部（燃料が衝突し、流れを所定方向に強めるための壁面）を設け、これに燃料流を衝突させて噴孔に導入させることにより、噴孔内で燃料の旋回流を生じさせるようにしているが、燃料流の一部はかかる段差部に衝突しないで噴孔内へ導入されることになり、必ずしも噴孔の出口で最大効率の旋回流速エネルギーを抽出するに好適な構成になっているとは言えず、従って、最大の微粒化性能が得られるとは限らない。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、微粒化性能を向上させるとともに、微粒化性能を簡単な構成で実現し、かつ製造コストを低減可能とした燃料噴射弁とこれを用いた内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、燃料の通路を開閉して燃料の噴射と噴射停止とを行なうための弁体と、弁体と離接して燃料の噴射停止を行なう弁座を有するノズル体と、ノズル体に固設されて複数の燃料噴射孔を有する噴孔プレートとを備えた燃料噴射弁であって、ノズル体には、弁座よりも縮径された燃料導入孔が形成されており、噴孔プレートは、燃料導入孔に同心状に配置される燃料導入孔よりも拡径の燃料拡大通路室と、燃料拡大通路室に一方の稜部ががほぼ外接し、かつ弁径方向に伸延する複数個の凹形状燃料通路と、凹形状燃料通路の出口側に配置された複数の燃料噴射孔とから構成され、燃料噴射孔からの燃料噴射は、略コーン状の旋回噴流を形成することを特徴とするものである。
【０００７】
また、噴孔プレートの凹形状燃料通路は、その一方の稜部が燃料拡大通路室にほぼ外接し、かつ、他方の稜部が弁軸を通る面に対し、この一方に稜部と同じ側に位置することを特徴とするものである。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、燃料通路を開閉して燃料の噴射と噴射停止を行なうための弁体と、弁体と離接して燃料の噴射の停止を行なう弁座を有するノズル体と、ノズル体に固設されて複数の燃料噴射孔を有する噴孔プレートとを備えた燃料噴射弁であって、ノズル体には、弁座よりも縮径された燃料導入孔が形成されており、噴孔プレートは、燃料導入孔に同心状に配置される拡径の燃料拡大通路室と、燃料拡大通路室に一方の稜部がほぼ外接し、弁径方向に伸延する複数の凹形状燃料通路と、凹形状燃料通路の出口側に配置された複数の燃料噴射孔とから構成され、複数の燃料噴射孔は２つのグループに区分けされ、複数の燃料噴射孔から噴射される噴霧がグループ毎に２方向噴霧を形成することを特徴とするものである。
【０００９】
また、２方向噴霧を形成する夫々の噴霧は、少なくとも２つ以上の燃料噴射孔より噴射される燃料噴霧であり、２つ以上の噴霧は夫々旋回強さが異なるものとし、しかも、前方で近接させたことにより、外側の貫通力の強い噴霧が内側の貫通力の弱い微粒化噴霧を誘引し、微小液滴の飛散を抑制できる噴霧とすることを特徴とするものである。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の吸気ポートを夫々開閉する複数の吸気弁と、吸気弁の上流側に配置されてエンジン制御装置からの制御信号に基づいて駆動される上記いずれかの燃料噴射弁とを備えた内燃機関であって、燃料噴射弁から別々の該吸気ポートの中心への２方向に噴射される噴霧の夫々が、吸気弁の傘部中心より内側に収まる略楕円形の断面形状をなし、噴霧は夫々、外側の貫通力が強い噴霧と内側の微粒化度が高い噴霧とからなって、外側の貫通力が強い噴霧が該吸気弁のステム中心に向かうようにすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、複数個の燃料通路内への燃料流は、放射状に等分されて配流された後、燃料噴射孔に入るまでに新たな偏流成分（旋回成分）が付与されるので、各燃料噴射孔では、ばらつきのない効率的な燃料流（旋回エネルギーに置き換わる）が得られて微粒化を促進することができる。
【００１２】
また、燃料通路を加工が容易な通路構成としたこと、部品点数を削減して組立てに伴う加工工数（例えば、同軸性の確保や機械的な結合など）を低減することができ、コストパホーマンスに優れた安価な燃料噴射弁や内燃機関を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明による燃料噴射弁の第１の実施形態を示す縦断面図であって、１は燃料噴射弁、２はコア、３は燃料通路、４はヨーク、５はホルダ、６は電磁コイル、７はスプリング、８は弁ニードル、９は弁体、１０はストッパ面、１１はスライド体、１２はアンカー、１３はノズル体、１４はストッパ、１５は弁座面、１６は噴射プレート、１７は燃料噴射室、１８はスプリングアジャスト、１９は燃料通路、２０は入力端子（または、コネクタ）である。
【００１５】
同図において、長手方向に内部を貫通した燃料通路３を備えたコア２と、内部に貫通する中空部を備え、その中空部にコア２の一方の端部側が挿入された磁性体のヨーク４と、このヨーク４のコア２側とは反対側の端部に取り付けられたホルダ５とが、燃料噴射弁１の筐体を形成している。以下では、各部品について、ホルダ側の方を先端側といい、コア側の方を後端側という。
【００１６】
ヨーク４とこれに挿入されているコア２の先端側の部分との間に、電磁コイル６が設けられている。この電磁コイル６はコントローラ（図示せず）から電気信号を受け取る入力端子（または、コネクタ）２０に接続されており、この入力端子（または、コネクタ）２０からの駆動パルスにより、間欠的に通電される。この電磁コイル６を囲むコア２の先端側の部分とヨーク４と後述のアンカー１２とが磁路を形成する。
【００１７】
燃料噴射弁１の先端側の方にあるホルダ５は、その内部に弁ニードル８を摺動可能に保持している。この弁ニードル８では、その先端部に球状の弁体９が設けられ、後端部にアンカー１２が設けられている。このアンカー１２が、前述の電磁コイル６の周りの磁路の一部を形成している。また、この弁ニードル８の先端部と後端部との間には、ストッパ面１０とスライド体１１とが設けられている。
【００１８】
一方、ホルダ５の後端には、弁ニードル８のストッパ面１０と当接可能に、ストッパ１４が設けられている。ここでは、このストッパ１４は、ホルダ５の後端とヨーク４の内面に設けられた突起との間に挟まれて支持されている。また、ホルダ５内の先端部にノズル体１３が設けられている。弁ニードル８は、その一部である先端側がこのノズル体１３に設けられたガイド孔によって摺動可能に保持されている。また、このノズル体１３のガイド孔の底部が弁ニードル８の先端の弁体９に対向しており、このガイド孔の底部の面がこの弁体９に対する弁座面（または、シート面）１５をなしている。この弁座面１５と弁体９の表面との間で燃料噴射室１７が形成される。
【００１９】
弁ニードル８のスライド体１１はホルダ５の内面に摺動可能に当接しており、このように、スライド体１１がホルダ５の内面に摺動可能に当接していることと、弁ニードル８の先端部側がノズル体１３のガイド孔の内面に摺動可能に当接していることにより、この弁ニードル８がホルダ５によって移動可能に保持されている。
【００２０】
コア２の燃料通路３内には、スプリングアジャスタ１８がこの燃料通路３に沿って位置調整可能に挿入されており、このスプリングアジャスタ１８と弁ニードル８との間にスプリング７が設けられている。そして、このスプリングアジャスタ１８の位置を調整することにより、このスプリング７が弁ニードル８に、それを弁座面１５に当接させるように（即ち、矢印Ｂで示す方向に）、付勢力が与えられている。また、入力端子（または、コネクタ）２０から電磁コイル６にパルス（噴射パルス）が供給されると、ヨーク４，コア２及び弁ニードル８のアンカー１２からなる磁路に磁束が発生し、アンカー１２とコア２との間に吸引力が発生する。これにより、このアンカー１２、従って、弁ニードル８がその後端側の方向に、即ち、弁ニードル８の先端の弁体９が弁座面１５から離れる方向に（即ち、矢印Ａ方向に）駆動力が発生する。この駆動力により、弁ニードル８は、スプリング７の付勢力に抗して、矢印Ａで示すコア２の方向に移動する。この矢印Ａ方向の移動は、弁ニードル８のストッパ面１０がホルダ５に設けられているストッパ１４に当接することにより、制限される。このようにして、弁ニードル８は、電磁コイル６が通電されると、ストッパ面１０がストッパ１４に当接するまで矢印Ａ方向に移動し、電磁コイル６の通電が終了すると、スプリング７の付勢力により、弁体９が弁座面１５に当接するまで矢印Ｂ方向に移動する。
【００２１】
図示しない燃料供給源からコア２の燃料通路３に矢印Ｃで示す方向に燃料が供給されている。この燃料は、この燃料通路３を通り、さらに、この燃料通路３内に配置されているスプリングアジャスタ１８にその軸方向に貫通して設けられている燃料通路１９を通り、さらに、スプリング７が設けられている燃料通路３を通ってホルダ５と弁ニードル８との間のスペース内に送り込まれる。なお、ストッパ面１０，ストッパ１４やスライド体１１には、燃料が通る切欠部（図示せず）が設けられている。
【００２２】
また、図示しないが、ノズル体１３での弁ニードル８が摺動する面（即ち、ノズル体１３の内面）には、この弁ニードル８，ホルダ５間の上記スペースに連通し、かつこの弁ニードル８の軸方向に伸延するが、燃料噴射室１７には達しない複数の燃料通路が設けられて居る。
【００２３】
弁ニードル８が弁座面１５に当接しているときには、この弁ニードル８によってこれらノズル体１３の内面の燃料通路と燃料噴射室１７との間が遮断され、燃料噴射弁１は閉弁状態にある。弁ニードル８が電磁コイル６の通電によって矢印Ａ方向に移動したときには、これらノズル体１３の内面の燃料通路と燃料噴射室１７との間が連通した状態となり、燃料噴射弁１は開弁状態にある。この連通した開弁状態では、ホルダ５と弁ニードル８との間のスペース内に送り込まれた燃料は、さらに、これらノズル体１３の内面の燃料通路を通して燃料噴射室１７に送りこまれる。そして、燃料噴射室１７に送り込まれた燃料は、電磁コイル６での通電が終了して弁ニードル８が、スプリング７の付勢力により、弁座面１５に向かって矢印Ｂ方向に移動すると、ホルダ５の先端部に設けられた噴射プレート１６が有する燃料噴射口（図示せず）から外部に噴射され、燃料噴射弁１は閉弁状態になる。
【００２４】
このように、燃料噴射弁１では、電磁コイル６が間欠的に通電されることにより、弁ニードル８がホルダ５内で前後に（即ち、矢印Ａの方向とその逆の矢印Ｂの方向とに）交互に繰り返し移動し、これにより、燃料噴射室１７内への燃料の供給と、供給されたこの燃料の噴射プレート１６の燃料噴射口からの噴射とが交互に繰り返し行なわれる。この場合、入力端子（または、コネクタ）２０からの噴射パルスの周期やパルス幅が切り替えられて、燃料噴射室１７への燃料通路の開弁状態と閉弁状態との関係が切り替えが行なわれて、燃料噴射室１７への燃料供給量が制御される。
【００２５】
図２は図１に示す燃料噴射弁１の先端部分を拡大して示す縦断面図であって、１３ａはノズル体１３の凹部、２１は燃料導入孔、２２は燃料拡大通路室、２３は凹形状燃料通路、２４は燃料噴射孔であり、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００２６】
同図において、ノズル体１３での弁体９に対向する部分が弁座をなしており、燃料噴射弁１が開弁状態にあるときには、弁体９は、実線で示すように、弁座の傾斜した表面、即ち、弁座面１５から離れており、拡大された燃料噴射室内１７内に上記の燃料通路から燃料が供給される。燃料噴射弁１が閉弁状態にあるときには、弁体９は、破線で示すように、弁座面１５に当接しており、燃料噴射室１７と上記の燃料通路との間が遮断され、かつ燃料噴射室１７から縮小されて燃料噴射室１７に供給された燃料が外部に排出された状態にある。
【００２７】
ノズル体１３の先端面には、凹部１３ａが設けられており、この凹部１３ａの中心部と上記弁座の中心部とを連通する燃料導入孔２１が設けられている。ここで、弁体９が、破線で示すように、弁座面１５に当接したときには、弁体９の弁座面１５での各当接点は弁座面１５の中心軸（これは図１における燃料通路３や弁ニードル８などの中心を通る燃料噴射弁１の中心軸でもあり、以下、弁軸という）を中心とする同一円周上にあるが、燃料導入孔２１の直径は、この円周の直径（弁座面１５のシート径という）Ｌよりも小さい、必要最小限度の径（縮径）である。
【００２８】
また、ノズル体１３の先端面に設けられた凹部１３ａには、燃料拡大通路室２２や凹形状燃料通路２３，燃料噴射孔２４を備えた噴射プレート１６が嵌め込まれ、溶接２５によって固定されている。弁体９が実線で示す状態から破線で示す状態に変化することにより、燃料噴射室１７内の燃料は燃料導入孔２１から噴射プレート１６内に燃料拡大通路室２２に供給され、この燃料拡大通路室２２に連通した凹形状燃料通路２３に送りこまれ、この凹形状燃料通路２３に設けられた燃料噴射孔２４から外部に噴射される。かかる燃料噴射孔２４は、燃料が目的とする方向に噴射するように、その方向が設定されている。
【００２９】
図３は図２における噴射プレート１６の一具体例を示す平面図であって、２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2は凹形状燃料通路、２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2は燃料噴射孔であり、図２に対応する部分には同一符号をつけている。
【００３０】
同図において、噴射プレート１６では、その中心部に燃料拡大通路室２２が設けられ、ノズル体１３での燃料導入孔２１に対向している。より詳細には、燃料拡大通路室２２と燃料導入孔２１とは、弁軸０を中心として、同軸状に設けられている。また、燃料拡大通路室２２は、燃料導入孔２１よりも大きな径（拡径）をなしている（ここでは、燃料拡大通路室２２と燃料導入孔２１との位置，大きさの関係を示すために、燃料導入孔２１を破線で示している）。
【００３１】
また、この燃料拡大通路室２２に外接するようにして、複数個（ここでは、４個としている）の凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2が設けられ、これら凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2毎に、かつその終端側に、１つずつ燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2が設けられている。これら凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2は夫々、終端側が開放されているが、図１に示すように、噴射プレート１６がノズル体１３の凹部１３ａに嵌め込み取り付けられたときには、この凹部１３ａの壁によって閉鎖される。このように、凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2の終端側を開放することにより、これら凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2の機械的な加工を容易にしている。
【００３２】
燃料導入孔２１から供給された燃料流が燃料拡大通路室２２で四方に広がって夫々の凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2に流れ込み、夫々の燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2から外部に噴射される。
【００３３】
また、夫々の凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2の燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2は、弁軸０を中心とした同一円周上に配置されている。このような配置により、夫々の燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2には、燃料拡大通路室２２から均等に燃料が供給されることになり、流量ばらつきが抑えられて的確な噴射が得られる。さらに、夫々の燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2は、夫々毎に所定の目標方向に燃料を噴射するように、適宜の角度を持って開口している。
【００３４】
なお、噴射プレート１６での燃料拡大通路室２２や凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2、燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2の加工性や溶接時に必要な機械的強度などを考慮すると、噴孔プレート１６の素材には、フェライト系ステンレスを使用することが好ましい。
【００３５】
図４は図３における凹形状燃料通路２３での燃料の流れを示す図であって、凹形状燃料通路２３ａ1を含む領域Ａを代表として示している。なお、２６は凹形状燃料通路２３ａ1の一方の壁面、２７は同じく他方の壁面、２８ａ〜２８ｄ，２９，２９ａは燃料流、３０は燃料の逆流渦であり、図３に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００３６】
同図において、凹形状燃料通路２３ａ1は、その両側の壁面２６，２７が平行な（即ち、一定幅の）凹形状の溝であり、一方の壁面２６が燃料拡大通路室２２に外接するようにして、この燃料拡大通路室２２に連通している。また、弁軸０を含み、かつこれら壁面２６，２７に平行で紙面に垂直な平面をＸ面、同じく弁軸０を含み、かつこのＸ面に垂直な平面をＹ面とすると、凹形状燃料通路２３ａ1の壁面２６，２７は、Ｘ面に関し、同じ側にある。即ち、凹形状燃料通路２３ａ1は、Ｘ面とＹ面とで囲まれる領域内にある。また、燃料噴射孔２４ａ1は、弁軸０から半径Ｑの円周上で、Ｘ面から距離Ｐの位置（以下、位置（Ｐ，Ｑ）という）に形成されているものとする。
【００３７】
かかる構成において、燃料導入孔２１から供給された燃料は、燃料拡大通路室２２の外周方向から凹形状燃料通路２３ａ1を経て、さらに、その出口端（終端）側に開口する燃料噴射孔２４ａ1に至って、所望の方向に噴射制御される。
【００３８】
さらに詳述すると、燃料は、縮径の燃料導入孔２１から流入し、噴射プレート１６の燃料拡大通路室２２の底面に衝突した後、弁径方向に向かって放射状に流れる。燃料拡大通路室２２から凹形状燃料通路２３ａ1への燃料の流れを燃料流２８ａ〜２８ｄとして示している。
【００３９】
燃料流２８ａ，２８ｂは、燃料拡大通路室２２にほぼ外接する凹形状燃料通路２３ａ1の一方の壁面２６に向かって流れ、燃料流２８ｃ，２８ｄは、凹形状燃料通路２３ａ1の他方の壁面２７に向かって流れる。特に、燃料拡大通路室２２から凹形状燃料通路２３ａ1の壁面２７よりもＸ面側に流れ出る２８ｄは、この他方端壁面２０によって流れが制約され、凹形状燃料通路２３ａ1の他方の壁面２６側に偏向される。これにより、凹形状燃料通路２３ａ1の入口と燃料噴射孔２４ａ1との間の壁面２７付近には、逆流渦３０が形成される。その後、燃料流は、凹形状燃料通路２３ａ1内を弁径方向（弁軸０から離れる方向）に向かうが、逆流渦３０の後流では、この逆流渦３０の影響を受けて新たな旋回流２９ａが形成されている。
【００４０】
そして、この逆流渦３０の近傍の位置（Ｐ，Ｑ）形成されている燃料噴射孔２４には、かかる旋回流２９ａとこの旋回流２９ａに誘起された旋回流れ成分をもつ燃料流２９とが流入する。このような旋回燃料流は、同一円周上に配置される夫々の燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2に精度良く配分され、充分な旋回速度エネルギーを持って外部の目的の方向へ噴射される。
【００４１】
以上のように、図３，図４に示す具体例を備えた実施形態では、旋回型の燃料噴流が、通常の縮流型に比べて、周囲空気とのエネルギー交換が活発となるので、燃料噴流の分裂が促進されて微粒化の良い燃料の噴霧となる。
【００４２】
なお、以上の構成の噴射プレート１６による燃料の旋回強さは、凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2の幅や高さ、燃料噴射孔２４の弁軸０からの距離Ｑ（この距離Ｑが短いほど旋回が弱く、長いほど旋回が強い）、燃料噴射孔２４の直径や長さ、燃料噴射孔２４から凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2の壁面２７までの距離（燃料噴射孔２４が壁面２７に近い程、旋回が強くなる）などに応じて異なるものであり、これらのいずれかにより、様々な噴射形態が生成可能である。
【００４３】
また、上記のように、噴射プレート１６では、燃料拡大通路室２２や凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2のように、燃料通路を凹形状とすることにより、これらを加工し易くしているし、また、２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2を凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2と一体に、かつ、同一円周上に配置したことにより、燃料分配性能を良くしている。これにより、組み立て体の不良品を発生させることなく、コストパホーマンスに優れた安価な燃料噴射弁１を得ることができる。
【００４４】
図５は図２における噴射プレート１６の他の具体例の要部を示す平面図であって、２７ａは凹形状燃料通路２３ａ1の壁面であり、図４に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００４５】
この具体例は、図４に示す具体例とは、凹形状燃料通路の形状が異なるものであり、それ以外の構成は、図１〜図３に示す構成と同様である。
【００４６】
図５において、凹形状燃料通路２３ａ1の一方の壁面２６は、図４での凹形状燃料通路２３ａ1の壁面２６と同様、燃料拡大通路室２２にほぼ外接するものであるが、凹形状燃料通路２３ａ1の他方の壁面２７は壁面２６に平行ではなく、凹形状燃料通路２３ａ1の入り口側の幅が終端部の幅よりも狭まるように、壁面２６に対して傾斜している。
【００４７】
かかる凹形状燃料通路２３ａ1の構成によると、燃料導入孔２１から燃料拡大通路室２２に供給されて弁径方向に放射状に流れる燃料流２８ａ〜２８ｄの中で、特に、燃料流２８ｄが、入口側の壁面２７ａの強い制約により、他方の壁面２６側に急変され、これに伴って、壁面２７ａの入口付近に生成される逆流渦３０は燃料噴射孔２４の中心近傍に発生することになる。このため、この逆流渦３０の後流に生成される旋回流２９ａは、図４に示す具体例の場合よりも、さらに、旋回速度エネルギーを増すことなり、旋回速度が大きくなって燃料の微粒化が促進される。
【００４８】
図６は本発明による燃料噴射弁の第２の実施形態の要部、即ち、この燃料噴射弁の先端部部を示す縦断面図であって、１３ｂは凸部、１６ａは噴射プレート、３１は溶接であり、前出図面に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００４９】
同図において、この第２の実施形態では、ノズル体１３の先端面に凸部１３ｂを設け、これに燃料拡大通路室２２と複数の凹形状燃料通路２３とを形成したものである。この燃料拡大通路室２２に、弁座面１５のシート径（図２）より縮径の燃料導入孔２１が連通している。
【００５０】
ノズル体１３の凸部１３ｂに形成されている燃料拡大通路室２２と凹形状燃料通路２３の形状，大きさ，個数や接続関係は図３，図４に示したものと同様である。凹形状燃料通路２３は、その終端側が開放している。これら燃料拡大通路室２２，凹形状燃料通路２３は窪み状，溝状に加工形成され、さらに、燃料拡大通路室２２の部分に、この燃料拡大通路室２２と同心状に、燃料導入孔２１が加工形成される。
【００５１】
このように、燃料拡大通路室２２，凹形状燃料通路２３及び燃料導入孔２１が窪み状，溝状に加工形成され、また、凹形状燃料通路２３がその終端部が開放するように形成されるものであるから、その加工が非常に容易なものとなっている。
【００５２】
噴射プレート１６ａは窪み部を有するものであって、この窪み部が燃料拡大通路室２２や凹形状燃料通路２３が形成されているノズル体１３の凸部１３ｂに嵌め込むようにして、噴射プレート１６ａがノズル体１３の先端面に取り付けられ、溶接３１で固定される。
【００５３】
噴射プレート１６ａには、また、ノズル体１３の凸部１３ｂに設けられた凹形状燃料通路２３毎の複数個の燃料噴射孔２４が設けられており、この噴射プレート１６ａは、上記のように、ノズル体１３の凸部１３ｂに取り付けられると、燃料拡大通路室２２や凹形状燃料通路２３を夫々塞いで閉鎖された燃料拡大通路室２２や凹形状燃料通路２３が形成されるが、これとともに、凹形状燃料通路２３夫々に噴射プレート１６ａの燃料噴射孔２４が１つずつ連通するようになる。
【００５４】
以上の構成以外の構成は、上記の第１の実施形態と同様である。
【００５５】
このように、この第２の実施形態では、燃料導入孔２１と燃料拡大通路室２２とを同じ行程で加工することができ、複数個の凹形状燃料通路２３が加工基準面を燃料導入孔２１もしくは燃料拡大通路室２２のいずれかと同じにすることができる。これにより、対象性に優れた燃料通路が形成されるので、燃料の分配性が著しく良くなる。
【００５６】
また、噴射プレート１６ａは板状をなしており、凹部や穴明け加工がプレス加工などによって行なうことができるので、多量の生産を可能とし、安価に製作できる。
【００５７】
図７は本発明による燃料噴射弁の第３の実施形態の要部、即ち、この燃料噴射弁の先端部部を示す縦断面図であって、１６ｂは噴射プレートであり、前出図面に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００５８】
同図において、この第３の実施形態では、ノズル体１３の平坦な先端面に燃料拡大通路室２２と複数の凹形状燃料通路２３とを形成したものである。ノズル体１３の先端面に形成されている燃料拡大通路室２２と凹形状燃料通路２３の形状，大きさ，個数や接続関係は図３，図４に示したものと同様である。この燃料拡大通路室２２に、弁座面１５のシート径（図２）より縮径の燃料導入孔２１が連通している。各凹形状燃料通路２３の終端部は、閉止するように形成される。このような通路は、プレス加工（塑性加工）や放電加工などによって形成される。
【００５９】
噴孔プレート１６ｂは平板状をなしており、これに各凹形状燃料通路２３毎の複数の燃料噴射孔２４が設けている。この噴射プレート１６ｂは燃料拡大通路室２２や凹形状燃料通路２３が形成されたノズル体１３の先端面に取り付けられ、溶接３１などで固定される。これにより、燃料拡大通路室２２や凹形状燃料通路２３が噴射プレート１６ｂによって塞がれて閉鎖された燃料拡大通路室２２や凹形状燃料通路２３が形成されるが、これとともに、凹形状燃料通路２３夫々に噴射プレート１６ｂの燃料噴射孔２４が１つずつ連通するようになる。
【００６０】
以上の構成以外の構成は、上記の第１の実施形態と同様である。
【００６１】
以上のことから、この第３の実施形態は、図６に示した第２の実施形態と同様の効果が得られるが、特に、噴孔プレート１６ｂが平板状をなしており、プレス加工などによる穴明けのみで燃料噴射孔２４を形成できるので、加工がより容易になって安価に製作できる。
【００６２】
図８は本発明による燃料噴射弁の第４の実施形態の要部、即ち、この燃料噴射弁の先端部部を示す縦断面図であって、２１ａは燃料導入孔、３２は中間プレート、３３は燃料導入孔であり、図２に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００６３】
同図において、この第４の実施形態では、上記第１の実施形態と同様、ノズル体１３の先端面に凹部１３ａを形成し、これに噴射プレート１６を嵌め込むようにしたものであるが、さらに、燃料導入孔３３を備えた中間プレート３２を噴射プレート１６よりも凹部１３ａの奥部に嵌め込んだものである。この中間プレート３２を嵌め込む分、この凹部１３ａは図２での凹部１３ａよりも深い。
【００６４】
また、ノズル体１３での弁体９が対向する弁座部分には、弁座面１５のシート径Ｌ（図２）よりも縮径（小径）であるが、図２〜図７に示した実施形態での燃料導入孔２１よりも大きい直径の燃料導入孔２１ａが設けられている。
【００６５】
ここで、弁座面１５の傾斜角は一定であり、かかる弁座面１５が形成されている弁座に直径が大きい燃料導入孔２１ａを形成すると、この燃料導入孔２１は弁体９側に移動した位置となり、その分燃料噴射室１７の容積が減少することになる。即ち、弁座に形成する燃料導入孔２１ａの直径を大きくすることにより、燃料噴射室１７の無駄な容積を減少させて、燃料噴射弁１が閉弁状態にあるときの燃料噴射室１７での残留燃料を減少させることができ、流れ損失の小さい燃料通路を構成できることになる。
【００６６】
中間プレート３２の燃料導入孔３３は、直径を大きくした弁座での燃料導入孔２１ａに代えて、必要最小限度の直径とするものであり、これにより、この中間プレート３２の燃料導入孔３３から、図３，図４で説明したように、燃料拡大通路室２２の中心部に燃料が供給されて、各凹形状燃料通路２３に良好に流れ、強い旋回速度エネルギーの旋回流が得られることになる。
【００６７】
このように、この第４の実施形態では、燃料噴射室１７に供給された燃料を有効に噴射プレート１６に送りこむことができ、噴射プレート１６では、中間プレート３２の作用により、良好に燃料流を微粒化するための燃料の旋回流が得られることになる。
【００６８】
図９は本発明による内燃機関の一実施形態の要部を示す断面図であって、１０１は気筒、１０２は燃焼室、１０３はピストン、１０４はキャビティ、１０５はシリンダ、１０６はシリンダヘッド、１０７は吸気弁、１０８は吸気ポート、１０９は排気弁、１１０は点火プラグ、１１１は吸気通路、１１２は２方向噴霧である。ここでは、ポート噴射式内燃機関としている。
【００６９】
同図において、ここでは、この実施形態としての多気筒内燃機関での１つの気筒１０１を示しており、この気筒１０１は、先に説明した本発明による燃料噴射弁１を吸気ポート１０８に向けて配置した吸気２弁式のものである。シリンダ１０５では、キャビティ１０４を有するピストン１０３が上下に移動し、これにより、燃焼室１０２の容積が変化する。この燃焼室１０２には、吸気弁１０７と排気弁１０９とが設けられ、吸気弁１０７による吸気口の開閉と排気弁１０９による排気口の開閉とが交互に行なわれる。
【００７０】
吸気弁１０７によって吸気口が開状態となったときには、シリンダヘッド１０６に設けられた燃料噴射弁１から燃料が噴射され、噴霧１１２となって燃料室１０２内に供給されるとともに、図示しないスロットル装置から空気も供給される。燃料室１０２内に燃料が供給されると、点火プラグ１１０によって点火され、燃料が燃焼される。この燃焼によって爆発が生じ、この爆発力によってピストン１０３が降下する。そして、ピストン１０３が上昇する。このようなピストン１０３の上下動に伴って図示しないクランク軸が回転するが、このクランク軸の回転により、ピストン１０３の上昇とともに排気弁１０９が開き、燃焼室１０２内の燃焼によって発生した気体が排出される。ピストン１０３が上昇して気体の排気が終わると、排気弁１０９が閉じ、吸気弁１０７が開いて、燃料室１０２内に燃料噴射弁１から燃料が、図示しないスロットル装置から空気が再び供給される。以上の動作が繰り返し行なわれる。
【００７１】
燃料噴射弁１は、吸気弁１０７の上流側に１つずつ配置され、マルチポイントインジェクション（ＭＰＩ）システム化された燃料噴射方式となっている。
【００７２】
ここで、燃料噴射弁１としては、上記の各実施形態の燃料噴射弁１が使用される。図３に示すように、４個の燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2が設けられた燃料噴射弁１では、２方向への燃料噴射が行なわれる。
【００７３】
ここで、気筒内の混合気の質や形成状態の向上を図るために、噴霧１１２は微粒化度が高められているが、さらに、シリンダヘッド１０６や吸気通路１１１の内壁面への燃料付着を低減するために、噴霧１１２の方向性や形状に最適化が図られている。即ち、燃料噴射弁１の噴霧形状は、吸気通路１１１の壁面に触れないように、その広がりを小さくしている。
【００７４】
ここで、図１０により、燃料噴射弁１の２方向噴射について説明する。なお、図１０は、ストロボ光やレーザ光を利用した噴霧の光学撮影によって得られた噴霧写真を基に、２方向噴霧１１２を模式的に示したものである。
【００７５】
同図において、２方向噴霧１１２は、異なる方項に噴射される２つの噴霧１１３，１１４からなるものである。これら噴霧１１３，１１４は、その拡がりがほぼ同一となるように、形成される。これによって、周囲空気へのエネルギー置換もほぼ同一になるため、個々の到達距離が同じになっている。ポート噴射式内燃機関の場合、燃料噴射弁１の燃料噴射孔の噴射口から燃焼室１０２（図９）までの距離はほぼ８０〜１００ｍｍであり、この距離の間で噴霧１１３，１１４が吸気通路１１１の壁面に触れないようにする。
【００７６】
図１１は図１０での分断線Ｂ−Ｂに沿う噴霧１１３，１１４の断面を示す図である。
【００７７】
同図において、噴霧１１３は２つの噴霧１１３ａ，１１３ｂが干渉して形成されたものであり、噴霧１１４も２つの噴霧１１４ａ，１１４ｂが干渉して形成されたものであって、これらは略コーン状の旋回噴流をなすものであり、夫々断面が略楕円形状をなしている。ここで、噴霧１１３ａ，１１４ａは、その広がりを大きくして微粒化が促進された噴霧であり、噴霧１１３ｂ，１１４ｂは、噴霧１１３ａ，１１４ａに比べてその広がりが小さく、比較的貫通力の強い噴霧である。広がりが大きい噴霧１１３ａ，１１４ａは広がりが小さい噴霧１１３ｂ，１１４ｂに接して噴射され、このため、広がりが小さい噴霧１１３ｂ，１１４ｂが貫通力が高速の噴射であることから、これに接した噴霧１１３ａ，１１４ａはこの噴霧１１３ｂ，１１４ｂに引き寄せられることになる。
【００７８】
図示するように、貫通力が大きい噴霧１１３ｂ，１１４ｂは夫々、微粒化が促進された噴霧１１３ａ，１１４ａよりも外側、即ち、吸気通路１１１（図９）の壁面側に位置付けられる。貫通力が大きい噴霧１１３ｂ，１１４ｂは、指向性が高く周囲空気の流動の影響を受けにくい噴霧となっており、噴霧１１３ｂ，１１４ｂを噴霧１１３ａ，１１４ａよりも外側に位置付けることにより、微粒化が促進された噴霧１１３ａ，１１４ａが吸気通路１１１の壁面に飛散するのを防止している。
【００７９】
ここで、燃料噴射弁１が図３に示す構成の噴射プレーシ１６を備えている場合の噴霧１１３，１１４の生成について説明する。
【００８０】
噴霧１１３は噴射プレート１６の燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2によって形成され、噴霧１１４は噴射プレート１６の燃料噴射孔２４ｂ1，２４ｂ2によって形成される。また、噴霧１１３の噴霧１１３ａは燃料噴射孔２４ａ1で、噴霧１１３ｂは燃料噴射孔２４ａ2で夫々形成され、噴霧１１４の噴霧１１４ａは燃料噴射孔２４ｂ1で、噴霧１１４ｂは燃料噴射孔２４ｂ2で夫々形成される。
【００８１】
先に図４で説明したように、噴射プレート１６による燃料の旋回強さは、凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2の幅や高さ、燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2の弁軸０からの距離Ｑ、燃料噴射孔２４の直径や長さ、燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2から凹形状燃料通路２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2の壁面２７までの距離（燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2が壁面２７に近い程、旋回が強くなる）などに応じて異なるものであり、これらのいずれかにより、様々な噴射形態、即ち、微粒化度や貫通力が異なる噴霧を生成可能である。
【００８２】
そこで、凹形状燃料通路２３ａ1の幅や高さ、燃料噴射孔２４ａ1の弁軸０からの距離Ｑあるいは燃料噴射孔２４ａ1から凹形状燃料通路２３ａ1の壁面２７までの距離を適宜設定することにより、燃料噴射孔２４ａ1から旋回速度エネルギーが大きい噴霧１１３ａを噴射させる。燃料噴射孔２４ａ1では、燃料が高速に旋回しているため、この燃料噴射孔２４ａ1の壁面にこの旋回速度に応じた薄い層厚の旋回する燃料層が発生し、その燃料層の形態で噴霧１１３ａが噴射される。この噴霧１１３ａの層は旋回速度が速いほど薄くなり、噴射中に粒状に離散して噴霧となる。かかる噴霧での粒子の大きさは、この噴霧での燃料層が薄いほど、小さく、従って、燃料噴射孔２４ａ1での燃料の旋回速度（旋回速度エネルギー）を大きくすることにより、微粒化度を高めることができる。このようにして、燃料噴射孔２４ａ1から微粒化度の高い噴霧１１３ａを噴射させる。また、凹形状燃料通路２３ａ2の幅や高さ、燃料噴射孔２４ａ2の弁軸０からの距離Ｑあるいは燃料噴射孔２４ａ2から凹形状燃料通路２３ａ2の壁面２７までの距離を適宜設定することにより、燃料噴射孔２４ａ2での燃料の旋回速度を小さくして、燃料噴射孔２４ａ2から貫通力が強い噴霧１１３ｂを噴射させる。同様にして、凹形状燃料通路２３ｂ1の幅や高さ、燃料噴射孔２４ｂ1の弁軸０からの距離Ｑあるいは燃料噴射孔２４ｂ1から凹形状燃料通路２３ｂ1の壁面２７までの距離を適宜設定することにより、燃料噴射孔２４ｂ1から微粒化度が高い噴霧１１４ａを噴射させ、また、凹形状燃料通路２３ｂ2の幅や高さ、燃料噴射孔２４ｂ2の弁軸０からの距離Ｑあるいは燃料噴射孔２４ｂ2から凹形状燃料通路２３ｂ2の壁面２７までの距離を適宜設定することにより、燃料噴射孔２４ｂ2から貫通力が強い噴霧１１４ｂを噴射させる。
【００８３】
図１２は図９での矢印Ｃ方向に見た図であって、１０８ａは吸気ポート１０８の中央隔壁、１０８ｂは吸気ポート１０８の内壁面（即ち、吸気通路１１１の壁面）、１１５ａ，１１５ｂは吸気口、１１６ａ，１１６ｂは排気口であり、図９〜図１１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００８４】
同図において、吸気通路１１１は、吸気ポート１０８の中央隔壁１０８により、吸気口１１５ａ側と吸気口１１５ｂ側とに２分されている。
【００８５】
燃料噴射弁１から噴射される噴霧１１３では、その貫通力が大きい噴霧１１３ｂが燃焼室１０２（図９）の吸気口１１５ａの中心（吸気弁１０７が閉じているときのそのステム中心）に向かって噴射するように、燃料噴射弁１の前出の噴射プレート１６での燃料噴射孔２４ａ2の向きが設定されており、また、微粒化度が大きく、広がりがある噴霧１１３ａが吸気口１１５ａの中心よりも若干吸気ポート１０８の内壁面１０８ｂから離れる方向（例えば、燃焼室１０２（図９）の中心軸の方向）にずれているように、噴射プレート１６での燃料噴射孔２４ａ1の向きが設定されている。
【００８６】
このように、燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2での噴霧１１３ａ，１１３ｂの噴射方向を設定することにより、広がりのある噴霧１１３ａは吸気ポート１０８の内壁面１０８ｂから離れて吸気通路１１１内を通ることになるから、この噴霧１１３ａが吸気ポート１０８の内壁面１０８ｂに飛散することがなく、燃料がこの内壁面１０８ｂに付着することがない。また、この噴霧１１３ａは、貫通力が大きい噴霧１１３ｂに引き寄せられるから、燃焼室１０２に供給されるときには、その吸気口１１５ａの中心に近づくことになり、効率良く供給されることになる。
【００８７】
燃料噴射弁１から噴射される噴霧１１４では、その貫通力が大きい噴霧１１４ｂが燃焼室１０２（図９）の吸気口１１５ｂの中心（吸気弁１０７が閉じているときのそのステム中心）に向かって噴射するように、燃料噴射弁１の前出の噴射プレート１６での燃料噴射孔２４ｂ2の向きが設定されており、また、微粒化度が高く、広がりがある噴霧１１４ａが吸気口１１５ｂの中心よりも若干吸気ポート１０８の内壁面１０８ｂから離れる方向（例えば、燃焼室１０２（図９）の中心軸の方向）にずれているように、噴射プレート１６での燃料噴射孔２４ｂ1の向きが設定されている。
【００８８】
このように、燃料噴射孔２４ｂ1，２４ｂ2での噴霧１１４ａ，１１４ｂの噴射方向を設定することにより、広がりのある噴霧１１４ａは吸気ポート１０８の内壁面１０８ｂから離れて吸気通路１１１内を通ることになるから、この噴霧１１４ａが吸気ポート１０８の内壁面１０８ｂに飛散することがなく、燃料がこの内壁面１０８ｂに付着することがない。また、この噴霧１１４ａは、貫通力が大きい噴霧１１４ｂに引き寄せられるから、燃焼室１０２に供給されるときには、その吸気口１１５ｂの中心に近づくことになり、効率良く供給されることになる。
【００８９】
このようにして、噴霧１１３，１１４は、内側の微粒化の良い噴霧１１３ａ，１１４ａの飛散を防止することができ、指向性が高く、周囲空気の流動の影響を受けにくい噴霧となっている。
【００９０】
かかる内燃機関の燃焼試験を実施したところ、排ガス性能の向上や燃費の向上が図られており、この燃料噴射弁１の噴霧によって、吸気ポート１０８の内壁面１０８ｂへの燃料付着が抑制されて、混合気の質や形成状態の向上が図られることが確認された。
【００９１】
なお、以上は、噴霧１１３，１１４毎に貫通力が強い噴霧を１つずつ設けるようにしたが、２以上ずつ設けるようにしてもよい。例えば、２個ずつ貫通力が大きい噴霧を設ける場合には、燃料噴射弁１の噴射プレート１６に、図１３に示すように、図３に示す噴射プレート１６に対し、上記と同様の構成の凹形状燃料通路２３ａ3，２３ｂ3を追加し、夫々の凹形状燃料通路２３ａ3，２３ｂ3に、例えば、他の燃料噴射孔２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2と同じ円周上に、燃料噴射孔２４ａ3，２４ｂ3を設けるようにする。凹形状燃料通路２３ａ3，２３ｂ3の燃料拡大通路室２２に対する位置は任意である。
【００９２】
かかる構成において、燃料噴射孔２４ａ1から微粒化度が高い噴霧を噴射させ、燃料噴射孔２４ａ2，２４ａ3から貫通力が大きい噴霧が噴射されるようにする。この場合、燃料噴射孔２４ａ2，２４ａ3からの噴霧が図１２に示す吸気口１１５ａに向かうように、燃料噴射孔２４ａ2，２４ａ3の向きを設定し、燃料噴射孔２４ａ1からの噴射がシリンダ１０５の内側に向かうように、燃料噴射孔２４ａ1の向きを設定する。
【００９３】
これにより、図１４に示すように、燃料噴射孔２４ａ2，２４ａ3からの貫通力が強い噴霧１１３ｂ1，１１３ｂ2が外側で、燃料噴射孔２４ａ1からの微粒化度が高い噴霧１１３ａが内側の噴霧１１３が得られることになる。
【００９４】
図１３において、同様にして、燃料噴射孔２４ｂ1から微粒化度が高い噴霧を噴射させ、燃料噴射孔２４ｂ2，２４ｂ3から貫通力が大きい噴霧が噴射させ、これら燃料噴射２４ｂ1，２４ｂ2，２４ｂ3を適宜設定することにより、図１４に示すように、燃料噴射孔２４ｂ2，２４ｂ3からの貫通力が強い噴霧１１４ｂ1，１１４ｂ2が外側で、燃料噴射孔２４ｂ1からの微粒化度が高い噴霧１１４ａが内側の噴霧１１４が得られることになる。
【００９５】
なお、ここでは、燃料噴射孔２４ａ1，２４ｂ1，２４ａ2，２４ｂ2，２４ａ3，２４ｂ3を同一円周上に配置するようにしたが、燃料噴射孔２４ａ2，２４ｂ2，２４ａ3，２４ｂ3を、燃料噴射孔２４ａ1，２４ｂ1が配置される円周よりも小さい円周上に配置し、図１４に示すように、燃料噴射孔２４ａ1，２４ｂ1から微粒化度が高い噴霧１１３ａ，１１４ａを噴射させ、燃料噴射孔２４ａ2，２４ｂ2，２４ａ3，２４ｂ3から貫通力が強い噴霧１１３ｂ1，１１３ｂ2，１１４ｂ1，１１４ｂ2を噴射させるようにすることもできる。
【００９６】
以上説明したように、上記実施形態の燃料噴射弁は、次のような構成と機能乃至作用を奉することを特徴とするものである。
【００９７】
即ち、燃料噴射弁の弁座から複数個の噴射孔に至る燃料通路に、弁座径より縮径した燃料導入孔と、この燃料導入孔に同心状に位置する拡径の燃料拡大通路室と、この燃料拡大通路室にその一端がほぼ外接し、弁径方向に伸びる複数個の凹形状燃料通路と、この凹形状燃料通路の出口側に位置し弁径方向に同心状に配置される複数個の燃料噴射孔とを設ける。
【００９８】
この複数個の燃料通路内の燃料流は、燃料導入孔から流入し、燃料拡大通路室の底面に衝突した後、弁径方向に向かって放射状に流れる。この際、凹形状燃料通路の一方の壁面によって流れが制約され、通路内を横切る方向に偏向される。これにより、この壁面の入口付近に逆流渦が形成され、この逆流渦の後流にこの逆流渦による新たに旋回流れが形成される。そして、このような旋回燃料流は、同じ円周上にに配置される夫々の燃料噴射孔に精度良く配分され、均等なな旋回速度エネルギーに置換されて外部へ噴射される。噴射された噴霧は、周囲空気とのエネルギー交換が活発に行なわれるので、分裂が促進されて微粒化の良い噴霧となる。
【００９９】
また、燃料通路を凹形状として加工を容易にしたことや、燃料噴射孔を一体的に構成し、かつ、同心状に配置したことにより燃料分配性能を良くしている。これによって、燃料噴射弁組み立て体の流量不良品を発生させることなく、コストパホーマンスに優れた、安価な燃料噴射弁とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明による燃料噴射弁の第１の実施形態の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す燃料噴射弁の先端部分を拡大して示す縦断面図である。
【図３】図２における噴射プレートの一具体例を示す平面図である。
【図４】図３における凹形状燃料通路での燃料の流れを示す図である。
【図５】図２における噴射プレートの他の具体例の要部を示す平面図である。
【図６】本発明による燃料噴射弁の第２の実施形態の要部、即ち、この燃料噴射弁の先端部部を示す縦断面図である。
【図７】本発明による燃料噴射弁の第３の実施形態の要部、即ち、この燃料噴射弁の先端部部を示す縦断面図である。
【図８】本発明による燃料噴射弁の第４の実施形態の要部、即ち、この燃料噴射弁の先端部部を示す縦断面図である。
【図９】本発明による内燃機関の一実施形態の要部を示す断面図である。
【図１０】燃料噴射弁の２方向噴射についての説明図である。
【図１１】図１０での分断線Ｂ−Ｂに沿う噴霧の断面形状を示す図である。
【図１２】図９での矢印Ｃ方向に見た図である。
【図１３】本発明による燃料噴射弁での噴射プレートのさらに他の具体例を示す図である。
【図１４】図１３に示す噴射プレートによる噴霧の断面形状を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  燃料噴射弁
８  弁ニードル
９  弁体
１２  アンカー
１３  ノズル体
１４  ストッパ
１５  弁座面
１６，１６ａ，１６ｂ  噴射プレート
１７  燃料噴射室
１３ａ  ノズル体１３の凹部
２１  燃料導入孔
２２  燃料拡大通路室
２３，２３ａ1，２３ａ2，２３ｂ1，２３ｂ2  凹形状燃料通路
２４，２４ａ1，２４ａ2，２４ｂ1，２４ｂ2  燃料噴射孔
３２  中間プレート
３３  燃料導入孔
１０１  気筒
１０２  燃焼室
１０３  ピストン
１０５  シリンダ
１０７  吸気弁
１０８  吸気ポート
１１１  吸気通路
１１２  ２方向噴霧
１０８ａ  吸気ポート１０８の中央隔壁
１０８ｂ  吸気ポート１０８の内壁面
１１５ａ，１１５ｂ  吸気口
【図１】
2006336577.tif 000003
【図２】
2006336577.tif 000004
【図３】
2006336577.tif 000005
【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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