(57)【要約】【課題】  燃料が燃焼するとき生成される粒子状物質の生成量を低減する燃料噴射弁を提供する。【解決手段】  噴孔３１２を有する噴射ノズル３０の外壁３０３には、噴孔３１２と連通する窪み３５が形成されている。窪み３５は、回転する刃具によって噴孔３１２と連通するよう成形され、断面形状が円弧を含む円の一部分の形状となる。窪み３５の中心軸φ３５は、底面３５２と仮想平面Ｐ３５３とを組み合わせると形成される円の中心Ｃ３５３と底面３５２及び仮想平面Ｐ３５３に対向する仮想平面Ｐ３５５の中心Ｃ３５５を通り、噴孔３１２の噴孔軸φ３１２に対してずれた位置に形成される。これにより、噴孔３１２の外側開口３３２を形成する外壁３０３の縁と噴孔軸φ３１２とがなす角度である抜け角が大きくなるため、噴孔３１２から噴射される燃料のうち粒径が比較的大きい粗大液滴が外壁３０３に付着しにくくなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸（φ０）方向の一端に形成され燃料が噴射される噴孔（３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、６１２，７１２、８１２、９１２）、前記噴孔の周囲に形成される弁座（３０４）、及び、前記噴孔への燃料が流通する燃料通路（１８）を有する筒状のハウジング（２０）と、
前記ハウジングに前記ハウジングの中心軸方向に往復移動可能に収容され、前記弁座に離間または当接すると前記噴孔を開閉するニードル（４０）と、
通電されると磁界を発生するコイル（４９）と、
前記ハウジング内で前記コイルが発生する磁界内に固定される固定コア（４８）と、
前記固定コアの前記弁座側に前記ハウジングの中心軸方向に往復移動可能に設けられ、前記コイルに通電されると前記固定コアの方向に吸引される可動コア（４７）と、
を備え、
前記ハウジングは、断面形状が円弧を含む円の一部分または楕円の一部分であって前記噴孔と連通する窪み（３４、３５、３６、３７、３８、３９、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６５、７５、８５、９５）を外壁（３０３）に有し、
前記窪みは、断面形状を含む円の中心（Ｃ３５３、Ｃ３５５）または楕円の中心を通る中心軸（φ３４、φ３５、φ３６、φ３７、φ３８、φ３９、φ５４、φ５５、φ５６、φ５７、φ５８、φ５９、φ６５、φ７５、φ８５、φ９５）が前記噴孔の中心軸（φ３１１、φ３１２、φ３１３、φ３１４、φ３１５、φ３１６、φ５１１、φ５１２、φ５１３、φ５１４、φ５１５、φ５１６、φ６１２，φ７１２、φ８１２、φ９１２）に対してずれるよう形成されることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記ハウジングの中心軸に対する前記窪みの中心軸の角度（θ３５、θ５５、θ６５、θ７５、θ８５、θ９５）は、前記ハウジングの中心軸に対する前記噴孔の中心軸の角度（θ３１２、θ５１２、θ６１２、θ７１２、θ８１２、θ９１２）より大き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】
前記窪みは、前記窪みの中心軸を前記ハウジングの中心軸に対して垂直な投影用仮想平面に投影した窪み軸投影線が前記噴孔を前記投影用仮想平面に投影した噴孔軸投影線と重なるよう形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記窪みの中心軸は、前記噴孔の外側開口（５３１、５３２、５３３、５３４、５３５、５３６）を形成する前記ハウジングの外壁の縁における接線を含む仮想平面と前記噴孔の中心軸とが形成する角度である抜け角が小さい前記ハウジングの外壁の縁上の接点（Ｅ５３２）と前記噴孔の噴孔軸（φ５１２）と前記接点を通る仮想平面（Ｐ５３２）との交点（Ｃ５３２）との間を通るよう形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記窪みは、当該噴孔において最も小さい抜け角が形成される前記ハウジングの外壁の縁上の接点（Ｅ５３２）を含むよう形成され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６】
前記噴孔の外側開口を形成する前記ハウジングの外壁の縁における接線を含む仮想平面と前記窪みの中心軸との交点である窪み交点（Ｃ６５）は、前記仮想平面と前記噴孔の中心軸との交点である噴孔交点（Ｃ６３２）に比べ、前記ハウジングの中心軸から離れた位置に形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記窪み（８５）は、前記ハウジングの外壁と接続する側面（８６１、８６２）及び前記側面と前記噴孔（８１２）の内壁（８１７）とを接続する底面（８７）から形成され、
前記側面は、前記底面を含む仮想平面（Ｐ８７）と前記噴孔の中心軸とがなす中心軸角度が小さい側の側面（８６１）と前記噴孔の中心軸との間の距離（Ｌ８６１）が、中心軸角度が大きい側の側面（８６２）と前記噴孔の中心軸との間の距離（Ｌ８６２）より長くなるよう設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記窪み（８５）は、前記ハウジングの外壁と接続する側面（８６１、８６２）及び前記側面と前記噴孔（８１２）の内壁（８１７）とを接続する平面状の底面（８７）から形成され、
前記側面は、前記底面を含む仮想平面（Ｐ８７）と前記噴孔の中心軸とがなす中心軸角度が９０°未満の側の側面（８６１）と前記噴孔の中心軸との間の距離（Ｌ８６１）が、中心軸角度が９０°以上の側の側面（８６２）と前記噴孔の中心軸との間の距離（Ｌ８６２）より長くなるよう設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記窪み（９５）は、前記ハウジングの外壁と接続する側面（９６１、９６２）及び前記側面と前記噴孔（９１２）の内壁（９１７）とを接続する底面（９７）から形成され、
前記窪みの中心軸（φ９５）から前記窪みの径外方向を見て前記噴孔の中心軸（φ９１２）側に形成される前記側面（９６２）の前記底面から前記ハウジングの外壁に接続する接続点（Ｐ９６２）までの高さ（Ｈ９６２）は、前記窪みの中心軸から前記窪みの径外方向を見て前記噴孔の中心軸側とは反対側に形成される前記側面（９６１）の前記底面から前記ハウジングの外壁に接続する接続点（Ｐ９６１）までの高さ（Ｈ９６１）に比べ低いことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記窪み（７５）は、前記ハウジングの外壁と接続する側面（７５１）及び前記側面と前記噴孔（７１２）の内壁（７１７）とを接続する底面（７５２）から形成され、
前記底面は、前記噴孔の中心軸（φ７１２）から前記噴孔の径外方向を見て前記底面と前記噴孔の中心軸とがなす中心軸角度が最も小さい側の縁上の点（Ｅ７５２）が前記ハウジングの外壁と接続することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記窪み（７５）は、前記ハウジングの外壁と接続する側面（７５１）及び前記側面と前記噴孔（７１２）の内壁（７１７）とを接続する平面状の底面（７５２）から形成されており、
前記底面は、前記噴孔の中心軸（φ７１２）から前記噴孔の径外方向を見て前記底面と前記噴孔の中心軸とがなす中心軸角度（θ７５２）が９０度未満となる側の縁上の点（Ｅ７５２）が前記ハウジングの外壁と接続することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（以下、「エンジン」という）に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハウジングに形成される噴孔を開閉しハウジング内の燃料を噴射する燃料噴射弁が知られている。例えば、特許文献１には、噴孔の外側開口を形成するハウジングの外壁の縁における接線を含む仮想平面が噴孔の中心軸である噴孔軸に直交するよう噴孔が形成されている燃料噴射弁が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５５９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の燃料噴射弁では、ハウジングの外壁に付着する燃料を低減することによって燃料が燃焼するとき生成される粒子状物質の生成量を低減する。しかしながら、特許文献１に記載の燃料噴射弁は、燃料噴射弁の中心軸に対して同じ角度で円錐状に燃料が広がるよう噴孔が形成されている。このため、いくつかの噴孔が燃料噴射弁の中心軸に対して異なる方向に燃料を噴射する燃料噴射弁では、すべての噴孔の外側開口の縁における接線を含む仮想平面を噴孔の噴孔軸に対して直交するよう形成することができないため、ハウジングの外壁に付着する燃料の量を低減できない。このため、粒子状物質が多く生成されるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、燃料が燃焼するとき生成される粒子状物質の生成量を低減する燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、燃料が噴射される噴孔を有するハウジングと、ハウジング内に中心軸方向に往復移動可能に収容され噴孔を開閉するニードルと、コイルと、固定コアと、コイルに通電されると固定コアの方向に吸引される可動コアと、を備える燃料噴射弁である。
本発明の燃料噴射弁は、ハウジングは、断面形状が円弧を含む円の一部分または楕円の一部分であって噴孔と連通する窪みを外壁に有し、窪みは、断面形状を含む円の中心または楕円の中心を通る中心軸が噴孔の中心軸に対してずれるよう形成されることを特徴とする。
【０００７】
燃料噴射弁において、ハウジングの外壁に付着する燃料の量は、噴孔から噴射される燃料に含まれる粗大液滴の量に依存している。粗大液滴とは、所望の粒径より比較的大きい粒径の液滴であって、噴孔から噴射される粗大液滴は噴孔の外側開口を形成するハウジングの外壁に引き寄せられ付着しやすい。
本発明の燃料噴射弁では、ハウジングの外壁に噴孔と連通する窪みが形成されている。窪みは、噴孔の外側開口を形成するハウジングの外壁の縁と噴孔軸とがなす角度である抜け角を大きくする。また、窪みは、断面形状が円弧を含む円の一部分または楕円の一部分となるように形成され、断面形状を含む円の中心または楕円の中心を通る中心軸は、噴孔の中心軸に対してずれるよう形成される。これにより、当該噴孔における抜け角がさらに大きくなるため、粗大液滴はハウジングの外壁に付着しにくくなる。したがって、外壁に付着する燃料から生成される粒子状物質を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料噴射弁の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料噴射弁の噴射ノズルの模式図及び断面図である。
【図３】燃料噴射弁における噴孔の抜け角と噴射ノズルの外壁に付着する燃料の量との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施形態による燃料噴射弁の噴射ノズルの模式図及び断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態による燃料噴射弁の噴射ノズルの断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態による燃料噴射弁の噴射ノズルの断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態による燃料噴射弁の噴射ノズルの断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態による燃料噴射弁の噴射ノズルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射弁１を図１、２に示す。なお、図１には、ニードル４０が弁座３０４から離間する方向である開弁方向、およびニードル４０が弁座３０４に当接する方向である閉弁方向を図示する。
【００１１】
燃料噴射弁１は、例えば図示しない直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射装置に用いられ、燃料としてのガソリンをエンジンに噴射供給する。燃料噴射弁１は、ハウジング２０、ニードル４０、可動コア４７、固定コア４８、コイル４９、スプリング２４、２６などを備える。
【００１２】
ハウジング２０は、図１に示すように、第１筒部材２１、第２筒部材２２、第３筒部材２３、及び、噴射ノズル３０から構成されている。第１筒部材２１、第２筒部材２２及び第３筒部材２３は、いずれも略円筒状に形成され、第１筒部材２１、第２筒部材２２、第３筒部材２３の順に同軸となるよう配置され、互いに接続している。
【００１３】
第１筒部材２１および第３筒部材２３は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成され、磁気安定化処理が施されている。第１筒部材２１および第３筒部材２３は、硬度が比較的低い。一方、第２筒部材２２は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により形成されている。第２筒部材２２の硬度は、第１筒部材２１および第３筒部材２３の硬度よりも高い。
【００１４】
噴射ノズル３０は、第１筒部材２１の第２筒部材２２とは反対側の端部に設けられている。噴射ノズル３０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により有底筒状に形成されており、第１筒部材２１に溶接されている。噴射ノズル３０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。噴射ノズル３０は、噴射部３０１及び筒部３０２から形成されている。
【００１５】
噴射部３０１は、燃料噴射弁１の中心軸と同軸のハウジング２０の中心軸φ０を対称軸として線対称に形成されている。燃料噴射弁１では、噴射部３０１の外壁３０３は中心軸φ０の方向に突出するよう形成されている。噴射部３０１には、ハウジング２０の内部と外部とを連通する噴孔が複数形成されている。第１実施形態による燃料噴射弁１の噴射ノズル３０は、断面形状が円形状であって噴射ノズル３０の内部側から外部側に向かって断面積が変化しないよう形成される噴孔を六個有する。噴孔のハウジング２０の内部側の開口である内側開口の縁には環状の弁座３０４が形成されている。噴孔のハウジング２０の外部側の開口である外側開口は、噴射部３０１の外壁３０３に形成されている。噴射ノズル３０の詳細な構造は後述する。
【００１６】
筒部３０２は、噴射部３０１の径方向外側に接続し、噴射部３０１の外壁３０３が突出する方向とは反対側に延びるように設けられている。筒部３０２は、他方の端部が第１筒部材２１に接続している。
【００１７】
ニードル４０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により形成されている。ニードル４０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ニードル４０の硬度は、噴射ノズル３０の硬度とほぼ同等に設定されている。
【００１８】
ニードル４０は、ハウジング２０内に収容されている。ニードル４０は、軸部４１、シール部４２、および大径部４３などから形成されている。軸部４１、シール部４２、および大径部４３は、一体に形成される。
【００１９】
軸部４１は、円筒棒状に形成されている。軸部４１のシール部４２近傍には、摺接部４５が形成されている。摺接部４５は、略円筒状に形成され、外壁４５１の一部が面取りされている。摺接部４５は、外壁４５１の面取りされていない部分が噴射ノズル３０の内壁と摺接可能である。これにより、ニードル４０は、弁座３０４側の先端部での往復移動が案内される。軸部４１には、軸部４１の内壁と外壁とを接続する孔４１１が形成されている。
【００２０】
シール部４２は、軸部４１の弁座３０４側の端部に設けられ、弁座３０４に当接可能である。ニードル４０は、シール部４２が弁座３０４から離間または弁座３０４に当接することにより噴孔を開閉し、ハウジング２０の内部と外部とを連通または遮断する。
【００２１】
大径部４３は、軸部４１のシール部４２とは反対側に設けられている。大径部４３は、その外径が軸部４１の外径より大きくなるよう形成されている。大径部４３の弁座３０４側の端面は、可動コア４７に当接している。
【００２２】
ニードル４０は、摺接部４５が噴射ノズル３０の内壁により支持され、軸部４１が可動コア４７を介して第２筒部材２２の内壁により支持されつつ、ハウジング２０の内部を往復移動する。
【００２３】
可動コア４７は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成され、表面には例えばクロムめっきが施されている。可動コア４７は、磁気安定化処理が施されている。可動コア４７の硬度は比較的低く、ハウジング２０の第１筒部材２１および第３筒部材２３の硬度と概ね同等である。可動コア４７の略中央には貫通孔４７２が形成されている。貫通孔４７２には、ニードル４０の軸部４１が挿通されている。
【００２４】
固定コア４８は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。固定コア４８は、磁気安定化処理が施されている。固定コア４８の硬度は可動コア４７の硬度と概ね同等であるが、可動コア４７のストッパとしての機能を確保するために表面に例えばクロムめっきを施し、必要な硬度を確保している。固定コア４８は、ハウジング２０の第３筒部材２３と溶接され、ハウジング２０の内側に固定されるよう設けられている。
【００２５】
コイル４９は、略円筒状に形成され、主に第２筒部材２２および第３筒部材２３の径方向外側を囲むよう設けられている。コイル４９は、電力が供給されると磁力を生じる。コイル４９に磁力が生じるとき、固定コア４８、可動コア４７、第１筒部材２１および第３筒部材２３に磁気回路が形成される。これにより、固定コア４８と可動コア４７との間に磁気吸引力が発生し、可動コア４７は、固定コア４８に吸引される。このとき、可動コア４７の弁座３０４側とは反対側の面に当接しているニードル４０は、可動コア４７とともに固定コア４８側、すなわち開弁方向へ移動する。
【００２６】
スプリング２４は、一端が大径部４３のスプリング当接面４３１に当接するよう設けられている。スプリング２４の他端は、固定コア４８の内側に圧入固定されたアジャスティングパイプ１１の一端に当接している。スプリング２４は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、スプリング２４は、ニードル４０を可動コア４７とともに弁座３０４の方向、すなわち閉弁方向に付勢している。
【００２７】
スプリング２６は、一端が可動コア４７の段差４７１に当接するよう設けられている。スプリング２６の他端は、ハウジング２０の第１筒部材２１の内側に形成された環状の段差面２１１に当接している。スプリング２６は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、スプリング２６は可動コア４７をニードル４０とともに弁座３０４とは反対の方向、すなわち開弁方向に付勢している。
本実施形態では、スプリング２４の付勢力は、スプリング２６の付勢力よりも大きく設定されている。これにより、コイル４９に電力が供給されていない状態では、ニードル４０のシール部４２は、弁座３０４に着座した状態、すなわち、閉弁状態となる。
【００２８】
第３筒部材２３の第２筒部材２２とは反対側の端部には、略円筒状の燃料導入パイプ１２が圧入および溶接されている。燃料導入パイプ１２の内側には、フィルタ１３が設けられている。フィルタ１３は、燃料導入パイプ１２の導入口１４から流入した燃料に含まれる異物を捕集する。
【００２９】
燃料導入パイプ１２および第３筒部材２３の径方向外側は、樹脂によりモールドされている。当該モールド部分にコネクタ１５が形成されている。コネクタ１５には、コイル４９へ電力を供給するための端子１６がインサート成形されている。また、コイル４９の径方向外側には、コイル４９を覆うよう筒状のホルダ１７が設けられている。
【００３０】
燃料導入パイプ１２の導入口１４から流入する燃料は、固定コア４８の径内方向、アジャスティングパイプ１１の内部、ニードル４０の大径部４３および軸部４１の内側、固定コア４８、第１筒部材２１とニードル４０の軸部４１との間の隙間を流通し、噴射ノズル３０の内部に導かれる。すなわち、燃料導入パイプ１２の導入口１４から第１筒部材２１とニードル４０の軸部４１との間の隙間までが、噴射ノズル３０の内部に燃料を導入する燃料通路１８となる。
【００３１】
第１実施形態による燃料噴射弁１は、噴射ノズル３０の形状に特徴がある。ここでは、図２に基づいて噴射ノズル３０の形状を説明する。
【００３２】
図２（ａ）には、噴射ノズル３０をハウジング２０の外部側から中心軸φ０の方向に沿って見た模式図を示す。また、図２（ｂ）には、図２（ａ）のｂ−ｂ線断面図を示す。なお、図２（ｂ）には、六個の噴孔のうち噴孔３１２に対して後述する窪み３５が形成されないときの噴孔３１２の内壁を示す仮想面３１７が記載されている。
【００３３】
燃料噴射弁１が有する六個の噴孔３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６は、ガソリンエンジンの図示しないシリンダ内に燃料を噴射するとき、それぞれの噴孔３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６が形成されている方向に燃料を噴射する。具体的には、噴孔３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６のそれぞれが有する「噴孔の中心軸」として噴孔軸の方向に燃料を噴射する。
【００３４】
ここで、「噴孔軸」とは、当該噴孔の内側開口を形成する縁を結ぶ内側仮想平面の中心と、窪みが形成されていないときの当該噴孔の外側開口を形成する縁を結ぶ外側仮想平面の中心とを結ぶ直線を指す。
具体的に、図２（ａ）に示されている六個の噴孔３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６のうち、噴孔３１２の噴孔軸φ３１２について図２（ｂ）に基づいて説明する。噴孔３１２の内側仮想平面Ｐ３２２とは、噴孔３１２の内側開口３２２を形成する噴射部３０１の内壁３０８の縁を結ぶ仮想平面である。また、噴孔３１２の外側仮想平面Ｐ３３２とは、窪み３５が形成されていない状態における噴孔３１２の外側開口３３２を形成する噴射部３０１の外壁３０３の縁を結ぶ仮想平面である。噴孔軸φ３１２は、内側仮想平面Ｐ３２２の中心Ｃ３２２と外側仮想平面Ｐ３３２の中心Ｃ３３２とを結ぶ直線となる。他の噴孔３１１、３１３、３１４、３１５、３１６の噴孔軸φ３１１、φ３１３、φ３１４、φ３１５、φ３１６についても同様に内側開口３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６及び外側開口３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６の大きさ及び位置関係から図２（ａ）に示すように定義することができる。
【００３５】
噴孔３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６の外側開口３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６の周囲には、噴孔３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６と連通する複数の窪み３４、３５、３６、３７、３８、３９が形成されている。窪み３４、３５、３６、３７、３８、３９は、噴射ノズル３０の外部側から外側開口３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６が形成されている部位を目印にして、例えば、ドリルなどの回転する刃具を有する加工工具によって形成される。このため、窪み３４、３５、３６、３７、３８、３９は、図２（ａ）に示すように、断面形状が円弧を含む円の一部分である、例えば、略三日月形状となる。
【００３６】
第１実施形態による燃料噴射弁１では、窪みの中心軸は、窪みが連通する噴孔の噴孔軸に対してずれるよう形成されている。
ここで、「窪みの中心軸」とは、窪みの断面形状である円の一部分を含む円の中心を通る直線である。具体的に、図２（ｂ）に示す噴孔３１２と窪み３５とを用いて説明する。噴孔３１２の内壁のうち窪み３５に連通する側、すなわち、図２（ｂ）の紙面の左側に位置する内壁を内壁３１８とする。窪み３５は、噴射部３０１の外壁３０３に接続する側面３５１及び側面３５１と内壁３１８とを接続する底面３５２から形成されている。
【００３７】
窪み３５を含む円柱状の空間３５０は、図２（ｂ）に示すように、側面３５１及び底面３５２に加え、仮想平面Ｐ３５３、Ｐ３５５、仮想面Ｐ３５４によって形成される。底面３５１と仮想平面Ｐ３５３とを組み合わせたとき形成される仮想円の中心Ｃ３５３と、底面３５１及び仮想平面Ｐ３５３に対向する仮想平面Ｐ３５５の中心Ｃ３５５とを通る直線が窪み３５の中心軸φ３５となる。なお、底面３５１と仮想平面Ｐ３５３とを組み合わせたとき形成される仮想円の曲率半径は、側面３５２の曲面形状から決定することが可能である。
【００３８】
第１実施形態による燃料噴射弁１では、図２（ｂ）に示すように、窪み３５の中心軸φ３５は、ハウジング２０の中心軸φ０に対して噴孔３１２の噴孔軸φ３１２が傾いている方向にハウジング２０の中心軸φ０に対して傾いている。すなわち、ハウジング２０の中心軸φ０に対する窪み３５の中心軸φ３５の角度θ３５は、ハウジング２０の中心軸φ０に対する噴孔３１２の噴孔軸φ３１２の角度θ３１２に比べ大きくなるよう窪み３５が形成されている。
【００３９】
また、図２（ａ）に示すように、噴射ノズル３０を中心軸φ０の方向に外部から見ると、窪み３５の中心軸φ３５と噴孔軸φ３１２とは、重なるように見える。すなわち、窪み３５の中心軸φ３５をハウジング２０の中心軸φ０に垂直な図示しない投影用仮想平面に投影したとき形成される窪み軸投影線は、噴孔軸φ３１２を当該投影用仮想平面に投影したとき形成される噴孔軸投影線と重なるよう形成される。
ここでは、噴孔３１２と窪み３５との関係を説明したが、他の噴孔３１１、３１３、３１４、３１５、３１６の噴孔軸φ３１１、φ３１３、φ３１４、φ３１５、φ３１６と他の窪み３４、３６、３７、３８、３９の中心軸φ３４、φ３６、φ３７、φ３８、φ３９との関係についても同様である。
【００４０】
従来、燃料噴射弁では、噴孔から燃料が噴射されるとき噴射ノズルの外壁に付着する燃料が粒子状物質を生成する。粒子状物質の生成量は、噴射ノズルなどハウジングの外壁に付着する燃料の量と正の相関関係を有する。
図３に噴孔の外側開口を形成するハウジングの外壁の縁と噴孔軸とがなす角度である抜け角と噴射ノズルの外壁に付着する燃料の量との関係についての実験結果を示す。図３に示すように、噴孔の外側開口における抜け角が大きくなると、噴射ノズルの外壁に付着する燃料の量は少なくなることがわかる。
【００４１】
第１実施形態による燃料噴射弁１は、噴射ノズル３０が有する噴孔３１１、３１３、３１４、３１５、３１６に連通する窪み３４、３５、３６、３７、３８、３９を有する。噴射ノズル３０が有する窪みは、中心軸がそれぞれの噴孔の噴孔軸に比べハウジング２０の中心軸φ０に対して傾くよう形成されている。これにより、それぞれに噴孔が有する抜け角が窪みを有していない場合に比べ大きくなる。具体的には、図２（ｂ）に示すように、噴孔３１２の内壁３１８と窪み３５の底面３５２とがなす角度は窪みを有していない噴孔３１２の抜け角に比べ大きくなり、噴射部３０１の外壁３０３に付着する燃料の量を低減することができる。したがって、外壁３０３に付着する燃料から生成される粒子状物質を低減することができる。
【００４２】
また、中心軸に対して一定の角度を有する噴孔のみによって燃料を噴射する燃料噴射弁に対して、例えば、サイド噴射のように噴孔によって種々の角度に燃料を噴射する燃料噴射弁が用いられている。このような中心軸に対する噴孔軸の角度が噴孔によって異なる燃料噴射弁では、噴孔が有する噴孔軸と噴射ノズルの外壁との角度の関係によって噴射ノズルの外壁に燃料が付着しやすくなる場合がある．第１実施形態による燃料噴射弁１では、噴孔に連通するよう窪みを形成しているため、様々な角度に向かうよう設けられる噴孔それぞれに対して抜け角を大きくすることができる。これにより、噴射部３０１の外壁３０３に付着する燃料の量を低減することができる。したがって、燃料の噴射方向に自由度を有する燃料噴射弁において生成される粒子状物質の生成量を低減することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による燃料噴射弁を図４に基づいて説明する。第２実施形態は、噴孔に対して窪みが形成される位置が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
第２実施形態による燃料噴射弁２では、噴射ノズル５０は、噴孔５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６に連通する窪み５４、５５、５６、５７、５８、５９を有している。
【００４５】
窪み５４、５５、５６、５７、５８、５９は、噴孔５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６の外側開口５３１、５３２、５３３、５３４、５３５、５３６における抜け角が最も小さい縁を含むよう形成されている。
例えば、噴孔５１２では、図４（ｂ）に示すように、噴孔５１２の外側開口５３２を形成する噴射部３０１の外壁３０３の縁における接線を含み当該接線と縁との接点でのみ外壁３０３に接する仮想平面Ｐ５３２と噴孔軸φ３１２とがなす角度である抜け角θ５３２が最も小さくなる縁上の点を接点Ｅ５３２とすると、窪み５５は接点Ｅ５３２を含むよう形成される。
また、窪み５５は、ハウジング２０の中心軸φ０に対する窪み５５の中心軸φ５５の角度θ５５がハウジング２０の中心軸φ０に対する噴孔５１２の噴孔軸φ５１２の角度θ５１２に比べ大きくなるよう形成されている。
【００４６】
窪み５５の中心軸φ５５は、仮想平面Ｐ５３２上に交点Ｃ５５を有する。交点Ｃ５５は、噴孔軸５１２と仮想平面Ｐ５３２との交点Ｃ５３２と接点Ｅ５３２との間に位置する。
他の噴孔５１１、５１３、５１４、５１５、５１６の噴孔軸φ５１１、φ５１３、φ５１４、φ５１５、φ５１６と他の窪み５４、５６、５７、５８、５９の中心軸φ５４、φ５６、φ５７、φ５８、φ５９との関係についても同様である。
【００４７】
第２実施形態による燃料噴射弁２では、噴孔の抜け角が最も小さくなる外壁３０３の縁上の接点Ｅ５３２を含むよう窪みが形成される。これにより、それぞれの噴孔５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６において抜け角が大きくなり、噴射部３０１の外壁３０３に付着する燃料の量を低減することができる。したがって、第２実施形態による燃料噴射弁２は、第１実施形態と同じ効果を奏する。
【００４８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による燃料噴射弁を図５に基づいて説明する。第３実施形態は、噴孔に対して窪みが形成される位置が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
第３実施形態による燃料噴射弁３では、噴射ノズル６０は、噴孔６１２に連通する窪み６５を有している。噴孔６１２の外側開口６３２を形成する噴射部３０１の外壁３０３の縁を結ぶ仮想平面である外側仮想平面Ｐ６３２と中心軸φ６５とが交わる点である「窪み交点」としての交点Ｃ６５とすると、交点Ｃ６５は、噴孔６１２の噴孔軸φ６１２と外側仮想平面Ｐ６３２とが交わる点である「噴孔交点」としての交点Ｃ６３２に比べて、ハウジング２０の中心軸φ０から離れた位置に形成される。
【００５０】
また、窪み６５は、ハウジング２０の中心軸φ０に対する窪み６５の中心軸φ６５の角度θ６５がハウジング２０の中心軸φ０に対する噴孔６１２の噴孔軸φ６１２の角度θ６１２に比べ大きくなるよう形成されている。
【００５１】
第３実施形態による燃料噴射弁３では、窪み６５の中心軸φ６５と外側仮想平面Ｐ６３２との交点Ｃ６５が噴孔６１２の噴孔軸φ６１２と外側仮想平面Ｐ６３２との交点Ｃ６３２に比べ、中心軸φ０から離れた位置にある。これにより、比較的抜け角が小さくなる中心軸φ０から離れた位置の外側開口６３２の縁を含むよう窪み６５が形成される。したがって、第３実施形態による燃料噴射弁３は、噴射部３０１の外壁３０３に付着する燃料の量を低減し、第１実施形態と同じ効果を奏する。
【００５２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態による燃料噴射弁を図６に基づいて説明する。第４実施形態は、窪みの形状が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５３】
第４実施形態による燃料噴射弁４では、噴射ノズル７０は、噴孔７１２に連通する窪み７５を有している。窪み７５は、図６に示すように、噴孔７１２を囲むよう形成されている。窪み７５は、噴射部３０１の外壁３０３に接続する側面７５１、側面７５１と噴孔７１２の内壁７１７とを接続する平面状の底面７５２から形成されている。窪み７５は、ハウジング２０の中心軸φ０に対する窪み７５の中心軸φ７５の角度θ７５がハウジング２０の中心軸φ０に対する噴孔７１２の噴孔軸φ７１２の角度θ７１２に比べ大きくなるよう形成されている。
【００５４】
底面７５２は、環状に形成され、略中央に噴孔７１２と窪み７５とを連通する貫通孔が形成されている。当該貫通孔と底面７５２とを含む仮想平面Ｐ７５２と噴孔７１２の噴孔軸φ７１２とがなす角度である「中心軸角度」としての噴孔軸角度のうち最も小さい噴孔軸角度θ７５２は、図６（ｂ）において、噴孔軸φ７１２から噴孔７１２の径外方向を見てハウジング２０の中心軸φ０側に形成される。このとき、噴孔軸角度θ７５２は、９０°未満の角度となる。噴孔軸角度θ７５２を形成する側の底面７５２の縁Ｅ７５２は、外壁３０３と接続する。
【００５５】
第４実施形態による燃料噴射弁４では、噴孔７１２と平面状に形成される窪み７５の底面７５２との関係において、噴孔軸角度のうち最も小さい噴孔軸角度をなす側の底面７５２の縁は噴射部３０１の外壁３０３に接続する。これにより、噴孔軸角度が比較的大きい側に比べ燃料が付着しやすい噴孔軸角度が小さい側の底面７５２において、付着した燃料を窪み７５の外部に逃がすことができる。したがって、第４実施形態による燃料噴射弁４は、噴射ノズル３０１の外壁３０３に付着する燃料の量を低減し、第１実施形態と同じ効果を奏する。
【００５６】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態による燃料噴射弁を図７に基づいて説明する。第５実施形態は、窪みの形状が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
第５実施形態による燃料噴射弁５では、噴射ノズル８０は、噴孔８１２に連通する窪み８５を有している。窪み８５は、図７に示すように、噴孔８１２を囲むよう形成されている。窪み８５は、噴射部３０１の外壁３０３に接続する側面８６１、８６２、及び、側面８６１、８６２と噴孔８１２の内壁８１７とを接続する平面状の底面８７から形成されている。なお、ここでは図７を用いた説明の便宜上、窪み８５の中心軸φ８５を挟むように位置する側面をそれぞれ側面８６１、８６２とするが、実際には曲面状に形成される一つの側面である。
窪み８５は、ハウジング２０の中心軸φ０に対する窪み８５の中心軸φ８５の角度θ８５がハウジング２０の中心軸φ０に対する噴孔８１２の噴孔軸φ８１２の角度θ８１２に比べ大きくなるよう形成されている。
【００５８】
底面８７は、環状に形成され、略中央に噴孔８１２と窪み８５とを連通する貫通孔が形成されている。当該貫通孔と底面８７とを含む「底面を含む仮想平面」としての仮想平面Ｐ８７は、噴孔８１２の噴孔軸φ８１２に対して「中心軸角度」としての噴孔軸角度を形成する。窪み８５を形成する側面のうち比較的小さい噴孔軸角度θ８６１が形成される側の側面８６１と噴孔軸８１２との間の距離Ｌ８６１は、窪み８５を形成する側面のうち比較的大きい噴孔軸角度θ８６２が形成される側面８６２と噴孔軸８１２との間の距離Ｌ８６２に比べ長くなるよう形成されている。このとき、底面８７は平面状に形成されるため、噴孔軸角度θ８６１は、９０°未満であり、噴孔軸角度θ８６２は９０°以上となる。
【００５９】
一般に、噴孔軸角度と噴孔軸角度を形成する面との関係において、噴孔軸角度が小さいと当該面に燃料が比較的付着しやすい。また、当該面に接続し噴孔軸の方向に延びるよう形成される接続面が近くにあると、当該接続面の影響によってさらに燃料が付着しやすくなる。第５実施形態による燃料噴射弁５では、比較的噴孔軸角度が小さい側の側面８６１と噴孔軸φ８１２との間の距離Ｌ８６１を比較長くなるよう窪み８５を形成している。これにより、窪み８５を形成する側面の影響による燃料の付着量を低減する。したがって、第５実施形態は、第１実施形態と同じ効果を奏する。
【００６０】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態による燃料噴射弁を図８に基づいて説明する。第３実施形態は、窪みの形状が第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６１】
第６実施形態による燃料噴射弁６では、噴射ノズル９０は、噴孔９１２に連通する窪み９５を有している。窪み９５は、図８に示すように、噴孔９１２を囲むよう形成されている。窪み９５は、噴射部３０１の外壁３０３に接続する側面９６１、９６２、側面９６１、９６２と噴孔９１２の内壁９１７とを接続する底面９７から形成されている。なお、ここでは図８を用いた説明の便宜上、窪み９５の中心軸φ９５を挟むように位置する側面をそれぞれ側面９６１、９６２とするが、実際には曲面状に形成される一つの側面である。
窪み９５は、ハウジング２０の中心軸φ０に対する窪み９５の中心軸φ９５の角度θ９５がハウジング２０の中心軸φ０に対する噴孔９１２の噴孔軸φ９１２の角度θ９１２に比べ大きくなるよう形成されている。
【００６２】
窪み９５は、断面形状が窪み９５の中心軸φ９５上の点を中心とする円の一部分となるよう形成されている。窪み９５は、図８に示すように、噴孔軸φ９１２と側面９６１との間の距離Ｌ９６１が噴孔軸φ９１２と側面９６２との間の距離Ｌ９６２に比べ長くなるよう形成されている。このとき、側面９６１と外壁３０３とを接続する点を接続点Ｐ９６１とし側面９６２と外壁３０３とを接続する点を接続点Ｐ９６２とすると、噴孔８１２と窪み８５とを連通する貫通孔と底面９７とを含む仮想平面Ｐ９７から接続点Ｐ９６１までの高さＨ９６１は、仮想平面Ｐ９７から接続点Ｐ９６２までの高さＨ９６２に比べ高くなるよう形成される。
【００６３】
第６実施形態による燃料噴射弁６では、底面９７に形成されている噴孔９１２と窪み９５とを連通する貫通孔の開口端に比較的近い側面９６２の高さＨ９６２を当該貫通孔の開口端から比較的遠い側面９６１の高さＨ９６１に比べ低くなるよう窪み９５を形成している。これにより、側面９６２側の底面９７に比べ燃料が付着しやすい側面９６２側の底面９７の燃料を外壁３０３に逃がしやすくする。したがって、第６実施形態は、第１実施形態と同じ効果を奏する。
【００６４】
（他の実施形態）
（ア）窪みは、ドリルなどによって断面形状が円弧を含む円の一部分となるよう形成されるとした。窪みの断面形状はこれに限定されない。円弧を含む楕円の一部分であってもよい。窪みの断面形状が楕円の一部分である場合、特許請求の範囲に記載の「窪みの中心軸」は、当該楕円が有する二つの焦点の中点を指す。
【００６５】
（イ）上述の実施形態では、ハウジングの中心軸に対する窪みの中心軸の角度がハウジングの中心軸に対する噴孔の噴孔軸の角度に比べ大きくなるよう形成されているとした。しかしながら、ハウジングの中心軸に対する窪みの中心軸の角度とハウジングの中心軸に対する噴孔の噴孔軸の角度との関係はこれに限定されない。ハウジングの中心軸に対する窪みの中心軸の角度に対してハウジングの中心軸に対する噴孔の噴孔軸の角度が大きくなってもよい。また、同じであってもよい。
【００６６】
（ウ）第１、２実施形態では、複数の噴孔全てにおいて中心軸が噴孔の噴孔軸とずれる窪みが形成されるとした。しかしながら、窪みが形成される噴孔は複数でなくてもよい。
【００６７】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１、２、３、４、５、６・・・燃料噴射弁、
１８            ・・・燃料通路、
２０            ・・・ハウジング、
３０３          ・・・外壁、
３０４          ・・・弁座、
３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、５１１、５１２、５１３、５１４、５１５、５１６、６１２，７１２、８１２、９１２・・・噴孔、
３４、３５、３６、３７、３８、３９、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６５、７５、８５、９５・・・窪み、
４０            ・・・ニードル、
４７            ・・・可動コア、
４８            ・・・固定コア、
４９            ・・・コイル、
φ３４、φ３５、φ３６、φ３７、φ３８、φ３９、φ５４、φ５５、φ５６、φ５７、φ５８、φ５９、φ６５、φ７５、φ８５、φ９５・・・中心軸、
φ３１１、φ３１２、φ３１３、φ３１４、φ３１５、φ３１６、φ５１１、φ５１２、φ５１３、φ５１４、φ５１５、φ５１６、φ６１２，φ７１２、φ８１２、φ９１２・・・噴孔軸（噴孔の中心軸）。
【図１】
2015135062.tif 000003
【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】
2015135062.tif 000009
【図８】
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