(57)【要約】【課題】  従来の燃料噴射弁は、燃料噴射ノズルにおける燃料の噴霧形状を変更するための噴霧形状可変機構の構造が複雑となるという課題があった。【解決手段】  燃料噴射ノズルのノズルボディ２の先端部に形成されるスリット噴孔８、９は、複数の噴孔入口１１、２１の開口形状が、ｂ＜ａ≦Ｌｓ／Ｎの関係を満たす扁平なスリット（長円）形状を呈する。これにより、複雑な加工工程を必要としない簡単な構造でありながらも、ニードルリフト量が低い状態１の領域の時と、ニードルリフト量が高い状態２の領域の時とで複数のスリット噴孔８、９から燃焼室内に噴射される燃料の噴霧形状を変更することが可能となる。これによって、複数のスリット噴孔８、９から噴射される燃料の噴霧形状を、状態１の領域の時と状態２の領域の時とで変更可能な噴霧形状可変機構を、比較的簡単な構造で実現することができる。【選択図】  図１
2015172357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁であって、
（ａ）一端側に弁部（３）を有するニードル（１）と、
（ｂ）このニードル（１）をリフト量が比較的小さな第１の状態と、前記ニードル（１）をリフト量が比較的大きな第２の状態とに、前記ニードル（１）のリフト量を変更可能なニードルリフト量可変機構と、
（ｃ）前記ニードル（１）の閉弁時に前記弁部（３）が着座可能で、且つ前記ニードル（１）の開弁時に前記弁部（３）との間に環状の燃料流路（６）を形成するシート面（５）、前記ニードル（１）の開弁時に前記燃料流路（６）に連通するサック室（７）を形成する有底筒状のサック部（１０）、および前記ニードル（１）の開弁時に前記サック室に連通すると共に、前記サック部を貫通して前記サック部の内外を連通する複数の噴孔（８、９）を有する筒状のノズルボディ（２）と
を備えた燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔（８、９）は、前記サック部（１０）の内面で開口した複数の噴孔入口（１１、２１）を有し、少なくとも前記複数の噴孔開口（１１、２１）の開口形状が、
前記複数の噴孔入口（１１、２１）を含むサック室断面部の周長をＬｓとし、
前記サック室断面部における噴孔数をＮとし、
前記ノズルボディ（２）の中心線方向に延びるノズル軸（ＣＬ）に対して直交する方向の長さをａとし、
前記ノズル軸（ＣＬ）と平行する方向の長さをｂとしたとき、
ｂ＜ａ≦Ｌｓ／Ｎ
の関係を満たす扁平なスリット形状を呈することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔（８、９）は、前記複数の噴孔入口（１１、２１）から前記サック部（１０）の外面で開口する複数の噴孔出口（１２、２２）に至るまで延びる複数の噴孔流路（１３、２３）を有し、
前記複数の噴孔流路（１３、２３）の中心線方向に延びる噴孔軸は、前記ノズル軸（ＣＬ）の先端方向となす角度（θ）が、直角または６０度以上の直角に近い鋭角で交差していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記シート面（５）は、前記ニードル（１）の閉弁時に前記弁部（３）が着座する環状のシート部（１７）を含んでいることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、
前記ニードル（１）は、前記弁部（３）の外周に、前記ニードル（１）の閉弁時に前記シート面（５）に着座する環状のシール部（３３）を有していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔（８、９）は、前記複数の噴孔入口（１１、２１）から前記サック部（１０）の外面で開口する複数の噴孔出口（１２、２２）に至るまで延びる複数の噴孔流路（１３、２３）を有し、
前記ニードル（１）の全閉時における前記シール部（３３）から前記噴孔流路（１３、２３）の中心線方向に延びる仮想噴孔軸と前記ノズル軸（ＣＬ）との交点に至るまでの距離をｄｈとし、
前記シール部（３３）から前記ニードル（１）の軸線方向先端に至るまでの距離をｄｎとしたとき、
ｄｈ＞ｄｎ
の関係を満たすことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔（８、９）は、前記サック部（１０）の外面で開口する複数の噴孔出口（１２、２２）を有し、
前記複数の噴孔入口（１１、２１）の開口形状が、前記ノズル軸（ＣＬ）に対して直交する方向の長さが、前記ノズル軸（ＣＬ）と平行する方向の長さよりも大きい扁平なスリット形状を呈し、また、前記複数の噴孔出口（１２、２２）の開口形状が、前記複数の噴孔入口（１１、２１）の開口形状と同一または相似な扁平なスリット形状を呈することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔（８、９）は、前記複数の噴孔入口（１１、２１）から前記複数の噴孔出口（１２、２２）に至るまで延びる複数の噴孔流路（１３、２３）を有し、
前記複数の噴孔流路（１３、２３）は、前記複数の噴孔入口（１１、２１）から前記複数の噴孔出口（１２、２２）に向かって前記複数の噴孔入口（１１、２１）の開口形状または流路断面積が徐々に増大するように形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項８】
請求項６に記載の燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔（８、９）は、前記複数の噴孔入口（１１、２１）から前記複数の噴孔出口（１２、２２）に至るまで延びる複数の噴孔流路（１３、２３）を有し、
前記複数の噴孔流路（１３、２３）は、前記複数の噴孔入口（１１、２１）から前記複数の噴孔出口（１２、２２）に至るまで前記複数の噴孔入口（１１、２１）の開口形状または流路断面積を保つように形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔（８、９）は、前記サック部（１０）の基端側を貫通して前記サック部（１０）の基端側の内外を連通する複数の第１噴孔（８）、および前記サック部（１０）の先端側を貫通して前記サック部（１０）の先端側の内外を連通する複数の第２噴孔（９）を有していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項１０】
請求項９に記載の燃料噴射弁において、
前記複数の第１噴孔（８）は、前記サック部（１０）の基端側の内面で開口した複数の第１噴孔入口（１１）を有し、少なくとも前記複数の第１噴孔入口（１１）の開口形状が、前記扁平なスリット形状を呈することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の燃料噴射弁において、
前記複数の第２噴孔（９）は、前記サック部（１０）の先端側の内面で開口した複数の第２噴孔入口（２１）を有し、少なくとも前記複数の第２噴孔入口（２１）の開口形状が、前記扁平なスリット形状を呈することを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、
前記扁平なスリット形状とは、扁平な長円形状または扁平な楕円形状または扁平な長方形状であって、
前記複数の噴孔入口（１１、２１）は、前記燃料流路（６）から前記サック室（７）に流れ込む燃料流線に対して直交する方向が長軸または長径または長辺となり、前記燃料流路（６）から前記サック室（７）に流れ込む燃料流線に対して平行する方向が短軸または短径または短辺となることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射弁において、
前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルを備え、
前記燃料噴射ノズルは、前記複数の噴孔（８、９）、これらの噴孔（８、９）に連通する前記サック室（７）、このサック室（７）に連通する燃料通路（６）を有し、前記複数の噴孔（８、９）を開閉する前記ニードル（１）を内蔵する前記ノズルボディ（２）を備え、
前記ニードルリフト量可変機構は、前記ノズルボディ（２）の外部に設置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルの噴孔入口の開口形状を扁平なスリット形状とした燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
近年、例えば自動車等の車両に搭載される内燃機関（エンジン）の運転状態に対応して、エンジンの気筒に形成される燃焼室内に噴射される燃料の噴霧角や燃料の到達距離等の燃料の噴霧形状（噴霧特性）を変更することが試みられている。エンジンの運転状態に対応して、エンジンの気筒の燃焼室内に噴射される燃料の噴霧形状を変更すれば、排気エミッションを低減することが可能となる。
このような燃料噴射弁として、エンジンの気筒の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルを備えた燃料噴射弁が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
燃料噴射ノズルは、一端側に円錐面形状の弁部を有し、軸線方向に往復移動可能なニードルと、このニードルをその軸線方向へ往復移動可能に支持する筒状のノズルボディとを備えている。
このノズルボディには、ニードルの弁部が着座可能な円環状のシート部を含む円錐面形状のシート面、ニードルの開弁時に、ニードルの弁部とシート面との間に形成される円環状の燃料通路、内部に燃料流路に連通するサック室を形成する有底円筒状のサック部、およびサック室に連通する複数の噴孔が設けられている。
また、ニードルの弁部の円錐面には、面取り加工によって、６つの三角形の平面状の案内面（凹面）が形成されている。これらの案内面は、第１の状態における燃料の噴霧角を比較的大きく設定し、第２の状態における燃料の噴霧角を比較的小さく設定するための噴霧形状変更部を構成している。
【０００４】
ここで、特許文献１（以下従来例１）の燃料噴射弁には、ニードルのリフト量を変更するニードルリフト量可変機構が設けられている。このニードルリフト量可変機構は、ニードルをその軸線方向に沿って移動させることによって、ニードルリフト量が比較的小さな第１の状態とニードルリフト量が比較的大きな第２の状態とに設定可能なものである。
そして、エンジン負荷が比較的低い第１の運転領域では、ニードルリフト量が比較的小さな第１の状態に設定し、複数の噴孔から気筒の燃焼室内へ向かって燃料が高拡散・低貫徹力で噴射される。
また、エンジン負荷が比較的高い第２の運転領域では、ニードルリフト量が比較的大きな第２の状態に設定し、複数の噴孔から気筒の燃焼室内へ向かって燃料が低拡散・高貫徹力で噴射される。
【０００５】
特許文献２（以下従来例２）の燃料噴射ノズルには、気筒に形成された燃焼室内へ噴射される燃料噴霧の微粒化効果を高めることが可能な扁平な孔形状のスリット噴孔が１個のみ形成されている。
スリット噴孔は、ノズルボディの先端側のサック部の内外を貫通する扁平なスリット形状の燃料噴射孔である。このスリット噴孔には、スリット噴孔内の噴孔流路の流路断面積を途中で拡張することで、スリット噴孔内を通過する燃料の流れに乱れを発生させる複数の凹部が設けられている。これらの凹部によって、スリット孔を通過する燃料の流れに乱れを発生させることにより、スリット噴孔の噴孔出口から噴射される燃料の分裂力が高まり、燃料噴霧が微粒化される。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところが、従来例１の燃料噴射弁においては、複数の噴孔から噴射される燃料噴霧形状を変化させ、燃費の向上、排気エミッションの低減を実現することができるが、ニードルの弁部に噴霧形状可変機構を形成する面取り加工を含むニードル形状の加工の他にニードルのリフト量を２段階に変更可能なニードルリフト量可変機構を備えており、燃料噴射ノズルにおける燃料の噴霧形状を変更するための噴霧形状可変機構の構造が複雑となるという問題がある。
【０００７】
一方、従来例２の燃料噴射弁においては、スリット噴孔の噴孔壁面に複数の凹部を形成する必要があるので、燃料噴射ノズルのノズルボディの加工費用が高くなるという問題がある。また、内燃機関の気筒の燃焼室内に燃料噴射を行うスリット噴孔が、１個しか設けられていないため、気筒の燃焼室壁面に接触することなく、空間に浮遊する燃料塊を形成することができない。また、高い貫徹力が残存するため、燃料が燃焼し、高温の燃焼ガスが燃焼室壁面、シリンダヘッドの壁面に激しく衝突し、その部分から熱エネルギーが逃げていくことで、熱損失が大きいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１３３６８５号公報
【特許文献２】特開２０１０−０８４７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、複数の噴孔から噴射される燃料の噴霧形状を、第１の状態の時と第２の状態の時とで変更可能な噴霧形状可変機構（例えば燃料噴射ノズルにおける燃料の噴霧形状を変更するための噴霧形状可変機構）を、複雑な加工工程を必要とすることなく、比較的簡単な構造で実現することのでき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】
【００１０】
請求項１に記載の発明（燃料噴射弁）によれば、内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルの複数の噴孔は、少なくとも複数の噴孔開口の開口形状が、ｂ＜ａ≦Ｌｓ／Ｎの関係を満たす扁平なスリット形状を呈することにより、簡単な構造でありながらも、ニードルリフト量が比較的小さな第１の状態の時と、ニードルリフト量が比較的大きな第２の状態の時とで、複数の噴孔から噴射される燃料の噴霧形状を変更することが可能となる。
具体的には、第１の状態の時の噴霧形状が低貫徹・高拡散噴霧となり、また、第２の状態の時の噴霧形状が高貫徹・低拡散噴霧となる。
これによって、複数の噴孔から噴射される燃料の噴霧形状を、第１の状態の時と第２の状態の時とで変更可能な噴霧形状可変機構（例えば燃料噴射ノズルにおける燃料の噴霧形状を変更するための噴霧形状可変機構）を、複雑な加工工程を必要とすることなく、比較的簡単な構造で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は状態１の領域の時の燃料噴射ノズルを示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＩ（ｂ）−Ｉ（ｂ）断面図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は状態２の領域の時の燃料噴射ノズルを示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＩＩ（ｂ）−ＩＩ（ｂ）断面図である（実施例１）。
【図３】ニードル全閉時の燃料噴射ノズルを示した断面図である（実施例１）。
【図４】（ａ）は図１（ａ）〜図３（ａ）のＩＶ（ａ）−ＩＶ（ａ）断面図で、（ｂ）は図１（ａ）〜図３（ａ）のＩＶ（ｂ）−ＩＶ（ｂ）断面図で、（ｃ）は第１、第２噴孔入口の開口形状を示した説明図である（実施例１）。
【図５】状態１の領域と状態２の領域が存在する高噴射量での噴霧長さの変化を示したグラフである（実施例１）。
【図６】状態１の領域のみが存在する低噴射量での噴霧長さの変化を示したグラフである（実施例１）。
【図７】（ａ）は状態１の領域の時の燃料噴射ノズル内燃料流れの推測を示した説明図で、（ｂ）は状態２の領域の時の燃料噴射ノズル内燃料流れの推測を示した説明図である（実施例１）。
【図８】（ａ）〜（ｇ）は第１、第２噴孔入口の開口形状を示した説明図である（実施例１）。
【図９】燃料の噴霧長さの比較結果を示したグラフである（実施例１）。
【図１０】燃料の噴霧体積の比較結果を示したグラフである（実施例１）。
【図１１】（ａ）は複数の第１噴孔流路を示した断面図で、（ｂ）は複数の第２噴孔流路を示した断面図である（実施例２）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１３】
［実施例１の構成］
図１ないし図１０は、本発明の燃料噴射弁を適用したインジェクタ（実施例１）を示したものである。
【００１４】
本実施例のインジェクタ（内燃機関の燃料噴射弁）は、例えば自動車等の車両走行用のディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジン）の気筒に形成された燃焼室内に霧状に燃料噴霧を噴射する直接噴射タイプの燃料噴射弁である。
インジェクタは、エンジンの気筒の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズル（内燃機関用の燃料噴射ノズル：ニードル１、ノズルボディ２）と、この燃料噴射ノズルの弁体であるニードル１のリフト量を変更可能なニードルリフト量可変機構とを備えている。
【００１５】
燃料噴射ノズルは、軸線方向の一端側（先端側）に円錐面形状の弁部３を有し、軸線方向に真っ直ぐに延びると共に、軸線方向に往復移動可能なニードル１と、このニードル１をその軸線方向に往復移動可能に嵌挿支持する円筒状のノズルボディ２と、このノズルボディ２の軸線方向の先端側から噴射される燃料の噴霧形状を変更可能な噴霧形状可変機構とを備えている。
燃料噴射ノズルは、燃料を噴射する複数のスリット噴孔８、９、これらのスリット噴孔８、９よりも燃料の流れ方向の上流側に設けられて、複数のスリット噴孔８、９に連通するサック室７、このサック室７よりも燃料の流れ方向の上流側に設けられて、サック室７に連通する燃料通路６を有し、燃料通路６を開閉することで複数のスリット噴孔８、９を開閉するニードル１を内蔵するノズルボディ２を備えている。
【００１６】
燃料噴射ノズルは、ニードル１の弁部３が、ノズルボディ２の噴孔周辺部４の内面に形成される円錐面形状のノズルシート５に対して着座、離脱することで、上流側の燃料流路６から燃料が導入される凹状のサック室７の壁面（サック壁面）でそれぞれ開口した複数のスリット噴孔８、９からの燃料噴射を制御する。
ここで、燃料流路６は、ニードル開弁時に、ニードル１の弁部３とノズルシート５との間に形成される環状の流路である。
また、サック室７は、ノズルボディ２の噴孔周辺部４の先端部に設けられる有底円筒状のサック部（円頂部）１０内に形成されている。このサック部１０には、少なくとも１つ以上（複数）のスリット噴孔８、および少なくとも１つ以上（複数）のスリット噴孔９がそれぞれ貫通形成されている。
【００１７】
ニードルリフト量可変機構は、ニードル１のリフト量が比較的小さな第１の状態（以下状態１）と、ニードル１のリフト量が比較的大きな第２の状態（以下状態２）とに、ニードルリフト量を設定するものである。
本実施例の燃料噴射ノズルは、状態１の時の燃料流路６の流路断面積は、状態２の時の燃料流路６の流路断面積よりも小さく、燃料の流量を絞る絞り量が大きくなる。
なお、ニードルリフト量可変機構は、燃料噴射ノズルのノズルボディ２の外部（インジェクタボディ）に設置されている。
【００１８】
噴霧形状可変機構は、燃料噴射ノズルのノズルボディ２の噴孔周辺部４に設けられている。この噴霧形状可変機構は、ニードルリフト量が比較的小さな状態１の領域の時、つまり燃料流路６の流路断面積が比較的小さい時と、ニードルリフト量が比較的大きな状態２の領域の時、つまり燃料流路６の流路断面積が比較的大きい時とでスリット噴孔８、９から噴射される燃料の噴霧形状を変更するものである。
なお、噴霧形状可変機構の詳細は、後述する。
【００１９】
ニードルリフト量可変機構は、２組の第１、第２電磁アクチュエータ（ソレノイド）を備えている。
第１、第２ソレノイドは、ノズルボディ２の基端側に接続される筒状のインジェクタボディ（ハウジング）の内部にニードル１の基端側と共に収容されている。これらの第１、第２ソレノイドは、外部接続用コネクタを備え、エンジン制御ユニット（電子制御装置：ＥＣＵ）から印加されるインジェクタ駆動電流によって電子制御されるように構成されている。これにより、複数のスリット噴孔８、９から噴射される燃料噴射量および燃料噴射時期が可変制御される。
【００２０】
第１ソレノイドは、絶縁性を有する合成樹脂製の第１ボビンの外周に巻装される第１ソレノイドコイル（以下第１コイル）と、この第１コイルの内周側に配されるコイル内周側固定コア（例えば円筒状の第１ステータコア等）と、第１コイルの外周側に配されるコイル外周側固定コア（例えば円筒状の第１ヨーク等）と、第１ステータコア内を往復移動可能な可動コア（第１アーマチャ）とを備えている。また、第１ソレノイドには、第１アーマチャをニードル１の閉弁（シート）方向に付勢する第１リターンスプリング（以下第１スプリング）が取り付けられている。
なお、コイル外周側固定コアは、必要であれば設けられる。
【００２１】
第１アーマチャは、ニードル１の軸線方向の先端部（一端部）に対して反対側の基端部（他端部、ニードル１の軸方向部よりも基端側）に一体移動可能に固定されている。
第１コイルは、電力の供給を受けると（電流印加または通電されると）、第１アーマチャを第１ステータコアの磁気吸引部（例えば第１アーマチャと所定距離（第１軸方向距離）を隔てて対向する第１対向部）に引き寄せる磁力を発生する磁束発生手段（磁力発生手段）である。
また、第１アーマチャは、第１コイルへの通電が停止（ＯＦＦ）している時、第１ステータコアの磁気吸引部との間の第１軸方向距離（第１ギャップ）を隔てて対向して配置される。
なお、ニードル１の軸方向部よりも基端側と第１アーマチャとの間に、ニードル１の軸方向部よりも基端側と第１アーマチャとを連結する連結部材（例えばシャフト）が設けられていても良い。
【００２２】
第１ソレノイドは、第１コイルが通電（ＯＮ）されると、ニードル１および第１アーマチャ等が初期位置（デフォルト位置）からソレノイド軸方向の基端側へストロークする。また、第１コイルへの通電が停止（ＯＦＦ）されると、第１スプリングの付勢力（弾性復元力）によってニードル１および第１アーマチャ等がデフォルト位置へ戻される。
これにより、第１コイルのみがＯＮされている場合には、燃料噴射率がニードルリフト量に依存するニードルリフト量が低い領域、すなわち、ニードルリフト量が状態２と比べて小さな状態１に設定される。このとき、燃料流路６の流路断面積が状態２と比べて小さくなる。
【００２３】
第２ソレノイドは、絶縁性を有する合成樹脂製の第２ボビンの外周に巻装される第２ソレノイドコイル（以下第２コイル）と、この第２コイルの内周側に配されるコイル内周側固定コア（例えば円筒状の第２ステータコア等）と、第２コイルの外周側に配されるコイル外周側固定コア（例えば円筒状の第２ヨーク等）と、第２ステータコア内を往復移動可能な可動コア（第２アーマチャ）とを備えている。また、第２ソレノイドには、第２アーマチャをニードル２の閉弁（シート）方向に付勢する第２リターンスプリング（以下第２スプリング）が取り付けられている。
なお、コイル外周側固定コアは、必要であれば設けられる。
【００２４】
第２コイルは、電力の供給を受けると（電流印加または通電されると）、第２アーマチャを第２ステータコアの磁気吸引部（例えば第２アーマチャと所定距離（第２軸方向距離）を隔てて対向する第２対向部）に引き寄せる磁力を発生する磁束発生手段（磁力発生手段）である。
第２アーマチャは、ニードル１の軸線方向の先端部（一端部）に対して反対側の基端部（他端部、ニードル１の第１アーマチャ結合部よりも基端側）に一体移動可能に固定されている。
【００２５】
また、第２アーマチャは、第１、第２コイルへの通電が停止（ＯＦＦ）している時、第２ステータコアの磁気吸引部との間の第２軸方向距離（第１ギャップの２倍程度大きい第２ギャップ）を隔てて対向して配置される。また、第２アーマチャは、第１コイルがＯＮされ、第２コイルへの通電が停止（ＯＦＦ）している時、第２ステータコアの磁気吸引部との間の第２軸方向距離（第１ギャップの同程度の第２ギャップ）を隔てて対向して配置される。
なお、ニードル１の第１アーマチャ結合部よりも基端側と第２アーマチャとの間に、ニードル１の第１アーマチャ結合部よりも基端側と第２アーマチャとを連結する連結部材（例えばシャフト）が設けられていても良い。
【００２６】
第２ソレノイドは、第２コイルが通電（ＯＮ）されると、ニードル１および第２アーマチャ等が初期位置（デフォルト位置）からソレノイド軸方向の基端側へストロークする。また、第２コイルへの通電が停止（ＯＦＦ）されると、第２スプリングの付勢力（弾性復元力）によってニードル１および第２アーマチャ等がデフォルト位置へ戻される。
これにより、第１コイルおよび第２コイルが共にＯＮされている場合には、燃料流量が噴孔総断面積に依存するニードルリフト量が高い領域、すなわち、ニードルリフト量が状態１と比べて大きな状態２に設定される。このとき、燃料流路６の流路断面積が状態１と比べて大きくなる。
外部接続用コネクタは、第１コイルおよび第２コイルと外部回路（外部電源や外部制御回路：ＥＣＵ）との電気接続を行うためのものである。
【００２７】
本実施例の燃料噴射ノズルは、複数のスリット噴孔８の開口形状、特に複数の噴孔入口１１、複数の噴孔出口１２および複数の噴孔流路１３の開口形状が、扁平なスリット（長円）形状とされ、しかも複数のスリット噴孔９の開口形状、特に複数の噴孔入口２１、複数の噴孔出口２２および複数の噴孔流路２３の開口形状が、扁平なスリット（長円）形状とされている。
燃料噴射ノズルは、エンジンの気筒に形成される燃焼室内に燃料を噴射するもので、ノズル軸方向に往復移動可能なニードル１と、このニードル１２の先端側をそのノズル軸方向に往復移動可能に収容する有底円筒状のノズルボディ２等により構成されている。
ノズルボディ２は、ニードル１をその軸線方向に往復移動可能に支持する有底円筒状のバルブボディ（ニードル支持部材）である。
【００２８】
ノズルボディ２は、エンジンの気筒の燃焼室内に露出してエンジンの燃焼室に直接晒される有底円筒状の噴孔周辺部４を備えている。この噴孔周辺部４は、ニードル１の弁部３が着座する円環状のシート部（弁座）１７を含み、ニードル１の開弁（リフト）時にニードル１の弁部３との間に円環状の燃料流路６を形成するノズルシート５と、燃料流路６に連通するサック室７と、このサック室７に連通し、ニードル１の開弁（リフト）時に燃料を噴射する複数のスリット噴孔８、９とを備えている。
ここで、複数のスリット噴孔８は、内部にサック室７が形成される有底円筒状のサック部１０の基端側を貫通してサック部１０の基端側の内外を連通する第１内外連通孔（少なくとも２個以上のスリット噴孔群）である。また、複数のスリット噴孔９は、複数のスリット噴孔８の形成位置よりもサック部１０の先端側を貫通してサック部１０の先端側の内外を連通する第２内外連通孔（少なくとも２個以上のスリット噴孔群）である。
【００２９】
ノズルボディ２の縮径部１８の内周面には、シート部１７を含むノズルシート５が設けられている。このノズルシート５は、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔入口１１、２１よりも燃料流方向の上流側に設けられている。
ノズルシート５は、特許請求の範囲における「シート面」に相当する。
サック室７は、ニードル１の開弁（リフト）時に、燃料流路６にて円環状に分布する燃料を集合させて複数のスリット噴孔８、９と連通させる燃料集合部である。
また、ノズルボディ２の噴孔周辺部４の先端部には、内部にサック室７を形成する円錐形状のサック部１０が一体的に形成されている。
なお、ノズルボディ２の詳細は、後述する。
【００３０】
本実施例のニードル１は、ノズルボディ２のガイド孔内において往復移動可能に設置され、且つノズルボディ２の中心線上に設置されている。このニードル１は、ノズルボディ２のガイド孔内に収容される軸方向部を有している。この軸方向部の先端側には、概略２段の円錐面形状の弁部３が設けられている。また、ニードル１の軸方向部よりも基端側は、インジェクタボディの内部に往復移動可能に収容されている。
また、軸方向部の基端側には、軸線方向に延びる円柱形状の摺動部、およびこの摺動部よりも外径が小さい円柱形状の小径軸部３０が設けられている。その摺動部の外周面には、ノズルボディ２の基端側に設けられる摺動孔（ガイド孔）の孔壁面に対して摺動可能な摺動面となっている。
ニードル１は、上記の各部が、鍛造加工や機械加工（切削加工、研削加工）等により設けられている。
【００３１】
ニードル１の弁部３は、ニードル１の燃料流方向の下流側の先端部（噴孔側端部）に設けられており、ノズルボディ２のノズルシート５に対して着座、離脱して、複数のスリット噴孔８、９を閉鎖、開放する。
弁部３には、小径軸部３０のエッジラインから先端へ向かって外径が徐々に縮径する第１縮径部３１、およびこの第１縮径部３１のエッジラインから先端へ向かって外径が徐々に縮径する第２縮径部３２が一体的に形成されている。
【００３２】
第１縮径部３１の外周面には、第１縮径部３１の基端側から第１縮径部３１の先端側へ向かって外径が徐々に減少する円錐台形状の第１円錐面が形成されている。
第２縮径部３２の外周面には、第２縮径部３２の基端側から第２縮径部３２の先端（尖端）へ向かって外径が徐々に減少すると共に、第１円錐面よりも傾斜（テーパ）角度が急な円錐形状の第２円錐面を有している。
また、隣接する２つの第１円錐面と第２円錐面との間に形成される円環状の交差稜線（シートライン）は、ノズルボディ２のノズルシート５のシート部１７に液密的に密着する円環状のシール部３３としての機能を有している。なお、縮径部の数は、２個でも３個でもいくつ設けられていても構わない。また、隣接する２つの図示上側の円錐面と図示下側の円錐面との間に形成される円環状の交差稜線（シートライン）がシール部となる。
【００３３】
次に、本実施例のノズルボディ２の詳細を図１ないし図１０に基づいて説明する。
本実施例のノズルボディ２は、金属製であり、高圧燃料の圧力に対して変形しない程度の硬度（剛性）を有している。
ノズルボディ２の軸線方向の一端側（先端側）には、ニードル１の弁部３が着座可能なシート部１７を含むノズルシート５が設けられている。このノズルシート５は、ニードル１が着座することでニードル１の全閉位置を規定している。また、ノズルシート５は、一端に向かって徐々に内径が縮径する円錐面である。
【００３４】
また、ノズルシート５よりも燃料流方向の下流側には、有底円筒状のサック部１０が設けられている。サック部１０の内部には、サックボリュームであるサック室７が形成されている。このサック室７は、燃料流路６と複数のスリット噴孔８、９とを連通すると共に、燃料流路６にて環状に流れる燃料を集合させて複数のスリット噴孔８、９へ分配供給する燃料集合部である。
そして、ノズルボディ２の中心線方向に真っ直ぐに延びるノズル軸（ＣＬ）上には、第１、第２ソレノイドを収容するインジェクタボディの密着面に液密的に密着する結合面（密着面）からサック部室８やスリット噴孔８、９側へと真っ直ぐに延びるノズル孔（軸方向孔）が設けられている。このノズル孔の内部には、ニードル１がその軸線方向に往復移動可能に収容されている。
【００３５】
ノズル孔の基端側、つまりノズルボディ２の円筒状のニードルガイドの内部には、単純な丸穴形状のガイド孔が形成されている。また、ノズル孔の中間部分には、ガイド孔よりも孔径が拡げられた燃料溜り室が設けられている。この燃料溜り室は、例えば高圧燃料ポンプまたはコモンレール等の高圧部から燃料孔を経て燃料が導入される。
ノズルボディ２は、ニードル１の小径軸部３０との間に、燃料溜り室に連通する燃料流路を形成する円筒部を有している。また、ノズルボディ２は、サック部１０と円筒部との間に、円筒部のエッジラインからサック部１０の基端部へ向かって外径が徐々に縮径する縮径部１８を有している。
【００３６】
ノズルボディ２のサック部１０には、所定の曲率半径を有する凹曲面状の底面１９が設けられている。このサック部１０には、その内面から外面までを、ノズル軸（ＣＬ）に対して斜めに貫通する複数のスリット噴孔８、９が形成されている。
複数のスリット噴孔８、９は、噴霧形状可変機構を構成し、ノズル軸（ＣＬ）を中心にして半径方向の外側へ向かって放射状に延伸するように設けられている。
複数のスリット噴孔８は、特許請求の範囲における「第１噴孔」に相当する。
複数のスリット噴孔９は、特許請求の範囲における「第２噴孔」に相当する。
【００３７】
複数のスリット噴孔８は、サック部１０の基端側の内面（第１サック壁面）とサック部１０の外面とを連通する第１燃料噴射孔（内外連通孔）である。これらのスリット噴孔８は、サック部１０の基端側の内面で開口した複数の噴孔入口１１、サック部１０の基端側の外面で開口した複数の噴孔出口１２、および複数の噴孔入口１１と複数の噴孔出口１２とを連通する複数の噴孔流路１３を有している。
複数の噴孔入口１１は、特許請求の範囲における「第１噴孔入口」に相当する。
複数の噴孔出口１２は、特許請求の範囲における「第１噴孔出口」に相当する。
複数の噴孔流路１３は、特許請求の範囲における「第１噴孔流路」に相当する。
【００３８】
また、複数のスリット噴孔８は、エンジンの気筒の燃焼室内に燃料噴霧が効率良く行き渡るように、サック部１０の円周方向に沿って形成されている。これらのスリット噴孔８は、サック部１０の円周方向に所定の間隔（等間隔）で複数個（５個）形成されている。  また、複数のスリット噴孔８は、複数の噴孔入口１１、複数の噴孔出口１２および複数の噴孔流路１３の開口形状が、ノズル軸（ＣＬ）に対して直交する方向の長さ（ａ）が、ノズル軸（ＣＬ）に対して平行する方向の長さ（ｂ）よりも大きい扁平なスリット形状を呈する。この扁平なスリット形状とは、図４（ａ）に示したように、扁平な長円形状である。
【００３９】
複数の噴孔入口１１は、燃料流路６からサック室７に流れ込む燃料流線に対して直交する方向が長軸となり、燃料流路６からサック室７に流れ込む燃料流線に対して平行する方向が短軸となっている。これらの噴孔入口１１は、サック部１０の基端側にてノズル軸（ＣＬ）を中心とした同一円周上に所定の間隔（等間隔）で配置されている。
複数の噴孔出口１２の開口形状は、複数の噴孔入口１１の開口形状と相似な扁平なスリット（長円）形状となっている。
複数の噴孔流路１３は、複数の噴孔入口１１から複数の噴孔出口１２に向かって複数の噴孔入口１１の開口形状または流路断面積が徐々に増大するように形成されている。
【００４０】
複数のスリット噴孔９は、サック部１０の先端側の内面（第１サック壁面）とサック部１０の外面とを連通する複数の第２噴孔である。これらのスリット噴孔９は、サック部１０の先端側の内面で開口した複数の噴孔入口２１、サック部１０の先端側の外面で開口した複数の噴孔出口２２、および複数の噴孔入口２１と複数の噴孔出口２２とを連通する複数の噴孔流路２３を有している。
複数の噴孔入口２１は、特許請求の範囲における「第２噴孔入口」に相当する。
複数の噴孔出口２２は、特許請求の範囲における「第２噴孔出口」に相当する。
複数の噴孔流路２３は、特許請求の範囲における「第２噴孔流路」に相当する。
【００４１】
また、複数のスリット噴孔９は、エンジンの気筒の燃焼室内に燃料噴霧が効率良く行き渡るように、サック部１０の円周方向に沿って形成されている。これらのスリット噴孔９は、サック部１０の円周方向に所定の間隔（等間隔）で複数個（５個）形成されている。  また、複数のスリット噴孔９は、複数の噴孔入口２１、複数の噴孔出口２２および複数の噴孔流路２３の開口形状が、ノズル軸（ＣＬ）に対して直交する方向の長さ（ａ）が、ノズル軸（ＣＬ）に対して平行する方向の長さ（ｂ）よりも大きい扁平なスリット（長円）形状を呈する。この扁平なスリット（長円）形状とは、図４（ｂ）に示したように、扁平な長円形状である。
【００４２】
複数の噴孔入口２１は、燃料流路６からサック室７に流れ込む燃料流線に対して直交する方向が長軸となり、燃料流路６からサック室７に流れ込む燃料流線に対して平行する方向が短軸となっている。これらの噴孔入口２１は、サック部１０の先端側にてノズル軸（ＣＬ）を中心とした同一円周上に所定の間隔（等間隔）で配置されている。
複数の噴孔出口２２の開口形状は、複数の噴孔入口２１の開口形状と相似な扁平なスリット（長円）形状となっている。
複数の噴孔流路２３は、複数の噴孔入口２１から複数の噴孔出口２２に向かって複数の噴孔入口２１の開口形状または流路断面積が徐々に増大するように形成されている。
【００４３】
［実施例１の特徴］
ここで、図５および図６に、図１ないし図４に示した構成で燃料を噴射し、噴霧長さの時系列変化を噴射圧６０ＭＰａ、噴射圧８０ＭＰａ、噴射圧１２０ＭＰａに変えて計測した結果を噴射量別に示した。
【００４４】
図５および図６より、燃料噴射量が多く（ニードル１の開弁期間、つまり燃料噴射期間が長く）、ニードルリフト量が比較的小さい状態１の領域（ＳＳ＜（ＳＨ×Ｎ））から、ニードルリフト量が比較的大きい状態２の領域（ＳＳ＞（ＳＨ×Ｎ））へ遷移する場合においては、燃料の噴射圧を大きくすればする程、スリット噴孔８、９から噴射される燃料の噴霧長さが長くなり貫徹力が増加することが分かる。
【００４５】
また、燃料噴射量が少なく（ニードル１の開弁期間、つまり燃料噴射期間が短く）、状態１の領域のみで燃料の噴射が行われる場合には、燃料の噴射圧を大きくしても、スリット噴孔８、９から噴射される燃料の噴霧長さが短くなり貫徹力が低下することが分かる。  ここで、ＳＳは、ニードル開弁時に、ニードル１の弁部３のシール部３３とノズルボディ２のノズルシート５との間に形成される燃料流路６の流路断面積である。また、ＳＨは、全てのスリット噴孔８、９の総流路断面積である。また、Ｎは、全てのスリット噴孔８、９の総噴孔数（実施例１及び２では１０個）である。
【００４６】
図７に図５および図６に示した効果に対する原理の推測を示した。
ニードルリフト量が小さい状態１では、燃料がサック室７の上流側の燃料流路６からサック７内に導入され、直接スリット噴孔８、９に流れ込む燃料流れが強く、燃料の剥離が噴孔入口１１、２１の上部周縁で発生する。
本実施例の燃料噴射ノズルにおいては、扁平なスリット（長円）形状により燃料の剥離部分を多く発生させることができ、剥離による流路断面積の減少率が大きく流速の高い高噴射圧になるほどその傾向が顕著となったと本願出願人は推測する。これにより、貫徹力が低下する。
【００４７】
一方、ニードルリフト量が大きく、燃料流量が噴孔総面積に依存する状態２では、ノズルボディのノズル軸（ＣＬ）中心に向かう燃料流れにより噴孔入口１１、２１の上部周縁からスリット噴孔８、９への流れは弱まり、上記のような剥離は発生し難くなるため、噴孔総面積に依存する領域で燃料を噴射する期間が長い場合は貫徹力は減少しないと推測する。
上記の効果を得るため、各諸元は、以下の演算式（数１、数２、数３）を満たすようにする。
【００４８】
［数１］
６０°≦θ≦９０°・・・剥離を積極的に発生させるため、燃料がサック室７の上流側の燃料流路６からスリット噴孔８、９へ流れ込む角度を小さくする。
ここで、θは、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔流路１３、２３の中心線方向に延びる噴孔軸と、ノズル軸（ＣＬ）の先端方向との交差角度である。つまり交差角度（θ）は、直角または６０度以上の直角に近い鋭角となる。
【００４９】
［数２］
ｂ＜ａ≦Ｌｓ／Ｎ・・・・スリット噴孔８、９を扁平なスリット（長円）形状とし、状態１の領域の時の燃料剥離の影響を大きく受けるようにする。
すなわち、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔入口１１、２１の開口形状は、［数２］の演算式の関係を満たす扁平なスリット（長円）形状とする。
ここで、ａはノズル軸（ＣＬ）と平行する方向のスリット噴孔８、９の長さで、ｂはノズル軸（ＣＬ）と直交する方向のスリット噴孔８、９の長さで、Ｌｓは噴孔入口１１、２１を含むサック室断面部の周長で、Ｎはサック室断面部における総噴孔数（スリット噴孔８の噴孔数＋スリット噴孔９の噴孔数：実施例１及び２では１０個）である。
【００５０】
［数３］
ｄｈ＞ｄｎ・・・・・・・燃料がノズル軸方向へ向かう流れを抑制し、状態１で燃料がサック室７の上流側の燃料流路６からスリット噴孔８、９へ鋭角に流れ込むようにする。  ここで、ｄｈはニードル全閉時におけるニードル１のシール部３３から、噴孔流路１３、２３の中心線方向に真っ直ぐに延びる仮想噴孔軸とノズル軸（ＣＬ）との交点に至るまでの距離（軸方向距離）で、ｄｎはニードル１のシール部３３からニードル１の軸線方向先端（弁部３の先端）に至るまでの距離（軸方向距離）である。
【００５１】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の燃料噴射ノズルを備えたインジェクタの作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００５２】
ここで、ＥＣＵにより第１、第２ソレノイドの第１、第２コイルへの通電が成されない場合には、図３に示したように、ニードル１の弁部３がノズルボディ２のシート部１７に着座して燃料流路６による上流側の燃料溜まり室と下流側のサック室７との連通が遮断されている。
したがって、燃料噴射ノズルは、ニードル１が閉弁した閉弁（全閉）状態となり、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔出口１２、２２からエンジンの燃焼室内への燃料噴射が成されない。
【００５３】
一方、エンジンの運転状態が第１の運転状態、例えばエンジン負荷が比較的低い第１の運転領域では、ニードルリフト量が比較的小さな状態１に設定される。このため、ＥＣＵは、第１ソレノイドの第１コイルのみを通電（ＯＮ）する。これにより、第１コイルのみがＯＮされると、ニードル１および第１アーマチャ等が初期位置（デフォルト位置）からソレノイド軸方向の基端側へストロークする。
したがって、燃料噴射率がニードルリフト量に依存するニードルリフト量が低い領域、すなわち、ニードルリフト量が状態２と比べて小さな状態１に設定される。このとき、燃料流路６の流路断面積は、状態２と比べて小さくなる。
【００５４】
燃料噴射率がニードルリフト量に依存するニードルリフト量が低い状態１の領域の時には、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔出口１２、２２からエンジンの気筒の燃焼室内に噴射される燃料の噴霧角が大きい高拡散で、且つ低貫徹力の噴霧が得られる。このようなときには、燃料流路の流路断面積が比較的小さくなり、サック室７よりも上流側の燃料流路６から直接スリット噴孔８、９に流れ込む燃料流れが強く、噴孔入口１１、２１の上部周縁で燃料の剥離が発生する。
【００５５】
そして、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔入口１１、２１の開口形状が上記した扁平なスリット（長円）形状となっているので、状態１の領域の時、つまり燃料の噴霧角が大きい高拡散で、且つ低貫徹力の燃料噴霧を得ることが可能な噴霧形状の時には、燃料の剥離部分を比較的に多く発生させることが可能となり、燃料の剥離による流路断面積の減少率が大きく、流速の高い高噴射圧になる程、その傾向が顕著となり、燃料の噴霧角が大きい高拡散で、且つ低貫徹力の燃料噴霧を得ることが可能となる。
したがって、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔出口１２、２２からエンジンの気筒の燃焼室内へ向かって燃料が高拡散・低貫徹力で噴射される。
【００５６】
また、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料噴射を開始してから指令噴射期間が経過すると、第１ソレノイドの第１コイルへの通電が停止される。すると、第１スプリングの付勢力（スプリング荷重）によって第１アーマチャおよびニードル１が閉弁方向へ移動する。  これにより、ニードル１の弁部３のシール部３３がノズルボディ２のシート部１７に着座して燃料流路６による上流側の燃料溜まり室と下流側のサック室７との連通が遮断される。
したがって、燃料噴射ノズルは、ニードル１が閉弁した閉弁（全閉）状態に戻ることになる。よって、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
【００５７】
また、エンジンの運転状態が第２の運転状態、例えばエンジン負荷が比較的高い第２の運転領域では、ニードルリフト量が比較的大きな状態２に設定される。このため、ＥＣＵは、第１、第２ソレノイドの第１、第２コイルを共に通電（ＯＮ）する。これにより、第１コイルがＯＮされると、ニードル１および第１アーマチャ等が初期位置（デフォルト位置）からソレノイド軸方向の基端側へストロークする。また、第２コイルがＯＮされると、ニードル１および第２アーマチャ等が初期位置（デフォルト位置）からソレノイド軸方向の基端側へストロークする。
したがって、第１コイルおよび第２コイルが共にＯＮされている場合には、燃料流量が噴孔総断面積に依存するニードルリフト量が高い領域、すなわち、ニードルリフト量が状態１と比べて大きな状態２に設定される。このとき、燃料流路６の流路断面積は、状態１と比べて大きくなる。
【００５８】
燃料流量が噴孔総断面積に依存するニードルリフト量が高い状態２の領域の時には、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔出口１２、２２からエンジンの気筒の燃焼室内に噴射される燃料の噴霧角が小さい低拡散で、且つ高貫徹力の噴霧が得られる。このようなときには、燃料流路６の流路断面積が比較的大きくなり、ノズルボディ２のノズル軸（ＣＬ）中心に向かう燃料の流れにより噴孔入口１１、２１の上部周縁から噴孔流路１３、２３への流れが弱まり、噴孔入口１１、２１の上部周縁で燃料の剥離が発生し難くなる。
【００５９】
そして、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔入口１１、２１の開口形状が上記した扁平なスリット（長円）形状となっているので、状態２の領域の時、つまり燃料の噴霧角が小さい低拡散で、且つ高貫徹力の燃料噴霧を得ることが可能な噴霧形状の時には、噴孔総断面積に依存するニードルリフト量が高い領域で燃料噴射する期間が長い場合は貫徹力は減少せず、燃料の噴霧角が小さい低拡散で、且つ高貫徹力の燃料噴霧を得ることが可能となる。
したがって、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔出口１２、２２からエンジンの気筒の燃焼室内へ向かって燃料が低拡散・高貫徹力で噴射される。
【００６０】
また、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料噴射を開始してから指令噴射期間が経過すると、第１、第２ソレノイドの第１、第２コイルへの通電が停止される。すると、第１、第２スプリングの付勢力（スプリング荷重）によって第１、第２アーマチャおよびニードル１が閉弁方向へ移動する。
これにより、ニードル１の弁部３のシール部３３がノズルボディ２のシート部１７に着座して燃料流路６による上流側の燃料溜まり室と下流側のサック室７との連通が遮断される。
したがって、燃料噴射ノズルは、ニードル１が閉弁した閉弁（全閉）状態に戻ることになる。よって、エンジンの気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
【００６１】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のインジェクタにおいては、ノズルボディ２の噴孔周辺部４のサック部１０の円周方向に沿って形成される複数のスリット噴孔８、９の開口形状、特に複数の噴孔入口１１、２１、複数の噴孔出口１２、２２および複数の噴孔流路１３、２３の開口形状を、ｂ＜ａ≦Ｌｓ／Ｎの関係を満たす扁平なスリット（長円）形状をとした燃料噴射ノズルを備えている。
【００６２】
これにより、ニードル１の弁部３を形成するのに複雑な加工工程を必要としない簡単な構造でありながらも、燃料噴射率がニードルリフト量に依存するニードルリフト量が低い状態１の領域の時と、燃料流量が噴孔総断面積に依存するニードルリフト量が高い状態２の領域の時とで燃料の噴霧形状を変更することが可能となる。具体的には、状態１の時の噴霧形状が低貫徹・高拡散噴霧となり、また、状態２の時の噴霧形状が高貫徹・低拡散噴霧となる。
【００６３】
これによって、複数のスリット噴孔８、９から噴射される燃料の噴霧形状を、ニードルリフト量が低い状態１の領域の時とニードルリフト量が高い状態２の領域の時とで変更可能な噴霧形状可変機構、つまり燃料噴射ノズルにおける燃料の噴霧形状を変更するための噴霧形状可変機構、特に複数のスリット噴孔８、９を、複雑な加工工程を必要とすることなく、比較的簡単な構造で実現することができる。
また、本実施例の燃料噴射ノズルは、従来例１及び２の燃料噴射ノズルと比べて簡単な構造で、且つ一定噴射圧での燃料の噴霧形状の変更を実現することができる。
【００６４】
ところで、ディーゼルエンジン等の内燃機関（圧縮着火式エンジン）では、アイドリング等の低負荷、低速回転時における燃焼状態を改善して窒素酸化物（ＮＯｘ）や燃焼騒音を低減するという目的で、エンジンの燃焼トルクと成り得るメイン噴射の前に、微少量の微少噴射（以下パイロット噴射）を実施している。
例えば従来例１の燃料噴射ノズル（円形噴孔の従来例１のノズル）において、高圧噴射時にパイロット噴射を実施している時に、ニードルリフト量が比較的大きな状態２を選択すると、次のような不具合がある。高圧噴射時にパイロット噴射を実施する場合には、エンジンの気筒の燃焼室内の圧力が比較的に小さいので、燃料の噴霧形状が高貫徹・低拡散噴霧であると、噴孔からの燃料噴霧がエンジンの気筒の燃焼室壁面に当たってしまい、良好な燃焼状態が得られないという問題がある。
【００６５】
そこで、本実施例のインジェクタにおいては、ノズルボディ２のノズル軸（ＣＬ）のノズル先端方向に対して直角または直角に近い鋭角（６０°≦θ≦９０°）に扁平なスリット（長円）形状のスリット噴孔８、９を多数配置した燃料噴射ノズルを採用している。
そして、ニードルリフト量が比較的小さな状態１のみでパイロット噴射を実施し、その後に所定のインターバル経過後に、状態１及び２でメイン噴射を実施することにより、仮に高圧噴射時（比較的高い噴射圧の時）にメイン噴射の前にパイロット噴射を実施した場合でも、スリット噴孔８、９から気筒の燃焼室内へ噴射される燃料噴霧の貫徹力を従来例１と比べて抑制することができる。
【００６６】
したがって、エンジンの気筒の燃焼室内の圧力が比較的に小さくても、燃料の噴霧形状が低貫徹・高拡散噴霧となるので、複数のスリット噴孔８、９からの燃料噴霧がエンジンの気筒の燃焼室壁面に当たることはなく、良好な燃焼状態を得ることができる。
また、低貫徹力噴霧のため、エンジンの各気筒の燃焼室内の空中で燃焼を行うことができ、熱エネルギーが逃げる熱損失を低減することができる。
また、図６の噴霧特性を活かし、燃料の噴射圧を高圧一定に保ちつつ、エンジンの気筒の燃焼室壁面付着を早期に回避しながら、複数のスリット噴孔８、９から燃料を噴射することにより、均質混合気を形成する均質予混合自着火燃焼の運転と、拡散燃焼とを選択的に行うディーゼルエンジンにも応用可能となる。
【００６７】
また、少なくとも複数のスリット噴孔８、９の各噴孔入口１１、２１の開口形状が扁平なスリット形状になっていれば、図８（ａ）に示したような扁平な台形状の噴孔入口４１、図８（ｂ）に示したような扁平な長方形と２組の正方形とを組み合わせた扁平なスリット形状の噴孔入口４２、図８（ｃ）に示したような扁平な長方形と３組の正方形とを組み合わせた扁平なスリット形状の噴孔入口４３、図８（ｄ）に示したような扁平な長方形と２組の円とを組み合わせた扁平なスリット形状の噴孔入口４４等を採用しても構わない。  
【００６８】
また、図８（ｅ）に示したような扁平な長方形（ノズル軸（ＣＬ）と直交する横長の長方形）とノズル軸（ＣＬ）と平行する縦長の正方形とを組み合わせた扁平なスリット形状の噴孔入口４５、図８（ｆ）に示したような扁平な楕円形状の噴孔入口４６、図８（ｇ）に示したような扁平な三角形状の噴孔入口４７等を採用しても構わない。さらに、これらを選択的に組み合わせた扁平なスリット形状を採用しても良い。
なお、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔入口１１、２１の開口形状が扁平なスリット形状になっていれば、複数のスリット噴孔８、９の各噴孔出口１２、２２の開口形状を円形状としても構わない。
【００６９】
次に、従来例１の燃料噴射ノズル（以下従来例１のノズル）の円形噴孔から噴射される燃料の噴霧長さと、実施例１の燃料噴射ノズル（以下実施例１のノズル）のスリット噴孔から噴射される燃料の噴霧長さとを比較調査した実験１について説明する。
この実験１は、従来例１のノズルの円形噴孔から噴射される燃料の噴霧長さ（従来噴孔の場合の特性線：図示破線）と、実施例１のノズルのスリット噴孔から噴射される燃料の噴霧長さ（スリット噴孔の場合の特性線：図示実線）とを比較調査したもので、その実験結果を図９のグラフに示した。
ここで、従来例１のノズルの円形噴孔とは、ノズルボディのサック部の内面の円周方向に沿って形成される複数の噴孔入口、ノズルボディのサック部の外面の円周方向に沿って形成される複数の噴孔出口、複数の噴孔入口から複数の噴孔出口に至るまでの複数の噴孔流路のいずれの開口形状も円形状を呈する噴孔のことである。
【００７０】
次に、従来例１の燃料噴射ノズル（以下従来例１のノズル）の円形噴孔から噴射される燃料の噴霧体積と、実施例１の燃料噴射ノズル（以下実施例１のノズル）のスリット噴孔８、９から噴射される燃料の噴霧体積とを比較調査した実験１について説明する。
この実験１は、従来例１のノズルの円形噴孔から噴射される燃料の噴霧体積（従来噴孔の場合の特性線：図示破線）と、実施例１のノズルのスリット噴孔８、９から噴射される燃料の噴霧体積（スリット噴孔の場合の特性線：図示実線）とを比較調査したもので、その実験結果を図１０のグラフに示した。
図９および図１０のグラフより、実施例１のノズルのスリット噴孔８、９から噴射された燃料の噴霧は、従来１のノズルよりも燃料噴霧の貫徹力が低下し、噴霧体積は増加することが分かるので、エンジンの気筒の燃焼室内の燃焼状態が改善されるため、排気エミッションを低減することができる。
【００７１】
［実施例２の構成］
図１１は、本発明の燃料噴射弁を適用したインジェクタ（実施例２）を示したものである。ここで、実施例１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。
【００７２】
本実施例のインジェクタは、実施例１と同様に、エンジンの気筒に形成された燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、燃料噴射ノズルのノズルボディ２の外部に設置されて、ニードル１のリフト量を変更可能なニードルリフト量可変機構とを備えている。
燃料噴射ノズルは、先端側に概略２段の円錐面形状の弁部３を有するニードル１と、ニードル開弁時にニードル１の弁部３と円錐面形状のノズルシート５との間に形成される環状の燃料通路６、この燃料通路６よりも燃料の流れ方向の下流側に設けられて、燃料通路６に連通するサック室７、このサック室７よりも燃料の流れ方向の下流側に設けられて、サック室７に連通する複数のスリット噴孔８、９を有し、複数のスリット噴孔８、９を開閉するニードル１を内蔵するノズルボディ２とを備えている。
【００７３】
複数のスリット噴孔８、９は、複数の噴孔入口１１、２１、複数の噴孔出口１２、２２および複数の噴孔流路１３、２３の開口形状が、実施例１と同様なｂ＜ａ≦Ｌｓ／Ｎの関係を満たす扁平なスリット形状を呈する。
複数の噴孔入口１１、２１の開口形状は、ノズル軸（ＣＬ）に対して直交する方向の長さが、ノズル軸（ＣＬ）と平行する方向の長さよりも大きい扁平な長円形状を呈する。また、複数の噴孔出口１２、２２の開口形状は、複数の噴孔入口１１、２１の開口形状と同一な扁平な長円形状を呈する。
そして、複数の噴孔流路１３、２３は、実施例１と異なり、複数の噴孔入口１１、２１から複数の噴孔出口１２、２２に至るまで複数の噴孔入口１１、２１の開口形状または流路断面積を保つように形成されている。
以上のように、本実施例のインジェクタにおいては、実施例１と同様な効果を奏する。  
【００７４】
［変形例］
本実施例では、本発明の燃料噴射弁を、コモンレールの内部に蓄圧した高圧燃料を、エンジンの気筒内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルを備えたインジェクタに適用した例を説明したが、本発明の燃料噴射弁を、列型燃料噴射ポンプや分配型燃料噴射ポンプ等の燃料噴射ポンプから燃料溜り室の内部に直接燃料が圧送され、燃料溜り室内の燃料圧力（ノズル開弁力）がスプリング（バネ）の付勢力（閉弁方向の軸力：ノズル閉弁力）よりも上回るとニードルが開弁して、エンジンの気筒内に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に使用される燃料噴射ノズルを備えた燃料噴射弁に適用しても良い。
【００７５】
本実施例では、ニードル１のリフト量を、ニードルリフト量が比較的小さな第１の状態（状態１）と、ニードルリフト量が比較的大きな第２の状態（状態２）とに変更するニードルリフト量可変機構のアクチュエータとして、２組の第１、第２ソレノイド（アクチュエータ）を採用しているが、ニードルリフト量可変機構のアクチュエータとして、第１、第２ピエゾスタックの伸縮に伴う変位をニードル１に伝達し、ニードル１のリフト量を、ニードルリフト量が比較的小さな第１の状態（状態１）と、ニードルリフト量が比較的大きな第２の状態（状態２）とに変更するピエゾアクチュエータを採用しても良い。
【００７６】
また、ニードル１のリフト量を、ニードルリフト量が比較的小さな第１の状態（状態１）と、ニードルリフト量が比較的大きな第２の状態（状態２）とに変更するニードルリフト量可変機構のアクチュエータとして、モータにより駆動される回転軸の回転運動をニードル１の直線運動に変換する変換機構を備えた電動アクチュエータを採用しても良い。
また、ノズルボディ２の軸線方向の一端側（先端側）に、ノズルボディ２の軸線方向の先端壁部（円頂部）を貫通する噴孔を設けても良い。
また、複数の噴孔入口１１、２１、複数の噴孔出口１２、２２および複数の噴孔流路１３、２３の開口形状を同一形状としてるが、複数の第１、第２噴孔間で流路断面積を異ならせても良く、また、複数の第１、第２噴孔の開口形状を互いに異ならせても良い。
【００７７】
また、本発明の燃料噴射ノズルを備えた燃料噴射弁を、例えばガソリンエンジン等の内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射するフューエルインジェクタに適用しても良い。
また、スリット噴孔８、９の総噴孔数を１０個としているが、スリット噴孔８、９の総噴孔数を２〜２０個としても良い。また、複数の噴孔を、同一円周上に所定の間隔（等間隔）でそれぞれ配置した２つの第１、第２噴孔群（複数のスリット噴孔８、９）に分けているが、複数の噴孔を、同一円周上に所定の間隔（等間隔）でそれぞれ配置した１つの噴孔群（複数のスリット噴孔）としても良い。
【００７８】
また、ニードルリフト量が比較的小さな第１の状態（状態１）の時に、サック部１０の先端側のスリット噴孔９のみが開放され、ニードルリフト量が比較的大きな第２の状態（状態２）の時に、サック部１０の基端側のスリット噴孔８およびサック部１０の先端側のスリット噴孔９の両方のスリット噴孔が開放されるようにしても良い。
また、ノズルボディ２の噴孔周辺部４が強度的に損傷なく使用できるような配置が可能であれば、そのスリット噴孔の総噴孔数は、４〜２０個が妥当である。
【符号の説明】
【００７９】
１  ニードル
２  ノズルボディ
３  ニードルの弁部
４  ノズルボディの噴孔周辺部
５  ノズルシート（シート面）
６  燃料流路
７  サック室
８  スリット噴孔（第１噴孔）
９  スリット噴孔（第２噴孔）
１０  サック部
【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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