【事件の表示】
　特許第２８１６３３６号「電磁式燃料噴射弁」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２８１６３３６号の特許を維持する。
【理由】
（１）手続の経緯
　本件特許第２８１６３３６号に係る出願は、昭和６３年１月１３日に出願した特願昭６３−３７３７号（優先権主張：昭和６２年９月２５日）の一部を、平成７年８月２８日に特願平７−２１８４４５号として新たな特許出願としたものを、更にその一部を平成９年２月１７日に特願平９−３１７２１号として新たな特許出願としたものであって、その請求項１に係る発明は、平成１０年８月１４日にその特許権の設定登録がなされ、その後、桜井幸太郎より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１１年９月２４日に訂正請求がなされたものである。
（２）訂正の適否についての判断
ア．訂正の内容
▲１▼特許明細書の【特許請求の範囲】の【請求項１】における「前記複数の燃料通路の総断面積を」の記載（特許公報の【請求項１】において、下から３行目）を、『前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とし、前記燃料に旋回力を与える複数の燃料通路の総断面積を』と訂正する。
▲２▼特許明細書の【発明の詳細な説明】の【０００５】における「前記複数の燃料通路の総断面積を」の記載（特許公報の【０００５】において、下から３行目）を、『前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とし、前記燃料に旋回力を与える複数の燃料通路の総断面積を』と訂正する。
イ．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記の訂正▲１▼は、【請求項１】における「燃料に旋回力を与える複数の燃料通路」について、その断面形状を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当し、上記の訂正▲２▼は、上記【請求項１】の訂正に伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載との整合を図るものであるから、明瞭でない記載の釈明に該当し、また、上記の訂正▲１▼▲２▼は願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
ウ．独立特許要件の判断
（訂正明細書の請求項１に係る発明）
　訂正明細書の請求項１に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項１に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
「弁座と、この弁座の下流側に燃料噴射孔と、電磁石により駆動され、前記弁座との間で燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁座の上流側に配設され、供給された燃料に旋回力を与える複数の燃料通路とを備えた電磁式燃料噴射弁において、
　前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とし、前記燃料に旋回力を与える複数の燃料通路の総断面積を、開弁時に弁体と弁座とによって形成される隙間の面積よりも大きくしたことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。」
（引用刊行物１、２記載の発明）
　訂正明細書の請求項１に係る発明に対して、当審が通知した取消理由で引用した刊行物１（特開昭５６−７５９５５号公報：申立人桜井幸太郎の提示した甲第１号証）には、
　「弁座部３３と、この弁座部３３の下流側に燃料噴射孔１３と、電磁コイル６により駆動され、前記弁座部３３との間で燃料通路の開閉を行うボール１６と、前記弁座部３３の上流側に配設され、供給された燃料に旋回力を与える複数のスワール通路２４とを備えた電磁式燃料噴射弁。」
　が記載され、
　公報第２頁右下欄第１６行〜第３頁左上欄第５行に、『今、ターミナル８から電磁コイル６に電流パルスが印加されるとコネクタパイプ２が磁化され、コネクタパイプ２→ハウジング１→スワールプレート２０→ボール１６→コネクタパイプ２という磁気回路が形成される。ここで、ボール１６と隣接するシート部材１２が非磁性体からなるため、磁気力がボール１６に効果的に作用し、ボール１６は案内孔２２にガイドされてコネクタパイプ２の先端側へ吸引され、数十ミクロン程度移動してストッパ２１に当接する。』なる記載、同第３頁左上欄第９〜１２行に、『燃料はスワール通路２３により案内孔２２内へほぼ接線方向で導入されるため、案内孔２２の部分で旋回流を起こし、燃料の霧化が促進された状態で噴射される。』なる記載がある。
　同刊行物２（特公昭６０−１４９１１号公報：申立人桜井幸太郎の提示した参考資料１）には、「シート面１７ａと、前記シート面１７ａとの間で燃料通路の開閉を行う針弁１８と、前記シート面１７ａの上流側に配設され、供給された燃料に旋回力を与える複数の燃料通路１３ｄとを備えた燃料噴射弁。」
　が記載され、
　更に、公報第３頁右欄第１１〜１６行の『また、ノズル本体１３の燃料通路１３ｄの通路径及び通路数は、良好なる渦巻流を得る上で、噴射系において燃料通路１３ｄが絞りとして作用し弊害が生じない程度に径を小さくし個数を少なくするのが好ましく、発明者の実験によれば径０．４ｍｍ〜０．２５ｍｍ、個数２が特に好ましかった。』なる記載を参照すると、
「前記複数の燃料通路１３ｄの総断面積を、開弁時に絞りとして作用する針弁１８とシート面１７ａによって形成される隙間の面積よりも大きくする」
　事項が記載されているものと認められる。
（対比・判断）
▲１▼刊行物１について
　刊行物１には、「前記燃料に旋回力を与える複数のスワール通路２４の総断面積を、開弁時にボール１６と弁座部３３とによって形成される隙間の面積よりも大きくした」事項について記載されておらず、示唆もされていない。すなわち、上記複数のスワール通路２４の総断面積を推定するために必要な構造上の寸法は何ら記載されておらず、上記隙間の面積を推定するために必要な構造上の寸法は、上記数十ミクロンの記載を除いて何ら記載されていない。
　また、刊行物１には、「スワール通路２４の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とする」事項について記載されておらず、示唆もされていない。
　以上のとおり、刊行物１には、訂正明細書の請求項１に係る発明を特定する事項である「前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とし、前記燃料に旋回力を与える複数の燃料通路の総断面積を、開弁時に弁体と弁座とによって形成される隙間の面積よりも大きくした」事項について記載されていない。
▲２▼刊行物２について
　刊行物２に記載の「燃料通路１３ｄ」の断面形状は、「径０．４ｍｍ〜０．２５ｍｍ」の記載からみて、円形の孔と認められる。
　したがって、刊行物２には、訂正明細書の請求項１に係る発明を特定する事項である「前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とする」事項について記載されていない。
▲３▼適用容易性について
　刊行物２に記載の発明は、「シート面１７ａと、前記シート面１７ａとの間で燃料通路の開閉を行う針弁１８と、前記シート面１７ａの上流側に配設され、供給された燃料に旋回力を与える複数の燃料通路１３ｄとを備えた燃料噴射弁」である。
　これに対して、刊行物１に記載の発明は、「弁座部３３と、この弁座部３３の下流側に燃料噴射孔１３と、前記弁座部３３との間で燃料通路の開閉を行うボール１６と、前記弁座部３３の上流側に配設され、供給された燃料に旋回力を与える複数のスワール通路２４とを備えた燃料噴射弁」であるから、両者は、前提となる燃料噴射弁の基本構造を異にしている。
　すなわち、刊行物２に記載の発明は、シート面１７ａと針弁１８との隙間で「燃料噴射孔」を形成するものであって、この「燃料噴射孔」の隙間面積が、前記複数の燃料通路１３ｄの総断面積よりも小さく構成されているとしても、この構成を、刊行物１記載の「燃料噴射孔１３・弁座部３３及びボール１６・複数のスワール通路２４」を備える燃料噴射弁の「弁座部３３及びボール１６」部分に適用して訂正明細書の請求項１に係る発明のような構成とすることが、格別困難なくなし得ることとは認められない。
▲４▼以上のとおりであるから、刊行物１，２に記載の発明は、訂正明細書の請求項１に係る発明を特定する事項である「前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とする」事項を備えておらず、また、刊行物２に記載の構成を刊行物１に記載の発明に適用して訂正明細書の請求項１に係る発明の「前記燃料に旋回力を与える複数の燃料通路の総断面積を、開弁時に弁体と弁座とによって形成される隙間の面積よりも大きくする」事項を想到することが容易になし得ることとも認められない。
　そして、当該両事項により訂正明細書の請求項１に係る発明は、「燃料に旋回力を与える燃料通路での圧力降下が少なく、圧力エネルギが旋回速度エネルギに効率よく変換されるため、優れた微粒化燃料を得ることができる。燃料通路の断面積を必要な流量を確保できる大きさにすることが容易になり、かつ旋回力の設計が容易になる。」という顕著な効果を奏するものである。
　したがって、訂正明細書の請求項１に係る発明は、刊行物１，２記載の発明であるとも、刊行物１，２記載の発明から容易に発明をすることができたものであるともいえない。
　よって、訂正明細書の請求項１に係る発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができない発明とすることはできない。
エ．むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２−４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
（３）特許異議の申立てについての判断
ア．申立ての理由の概要
　申立人桜井幸太郎は、甲第１号証（特開昭５６−７５９５５号公報），参考資料１（特公昭６０−１４９１１号公報），参考資料２（特開昭５７−４７０７８号公報），参考資料３（米国特許第１０４０８２７号明細書），参考資料４（特開昭６０−１３８２７０号公報），参考資料５（特開昭５９−７０８７０号公報）を提出し、請求項１に係る発明は、甲第１号証をもとに容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条第２項の規定により、特許を受けることができないものであるから、特許を取り消すべきと主張している。
イ．判断
　訂正明細書の請求項１に係る発明は、上記２．（２）ウで示したように、申立人桜井幸太郎提示の甲第１号証（刊行物１）及び参考資料１（刊行物２）に記載された発明であるとも、それらから容易に発明をすることができたものともすることはできない。
（申立人桜井幸太郎提示の参考資料２〜４にも、上記２．（２）ウで示した訂正明細書の請求項１に係る発明を特定する事項である「前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とし、前記燃料に旋回力を与える複数の燃料通路の総断面積を、開弁時に弁体と弁座とによって形成される隙間の面積よりも大きくした」事項は開示されていない。）
ウ．以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、訂正明細書の請求項１に係る発明についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に訂正明細書の請求項１に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年１０月１５日（１９９９．１０．１５）
【訂正の要旨】
▲１▼訂正事項
ａ．特許第２８１６３３６号発明の特許明細書中の特許請求の範囲の請求項１「前記複数の燃料通路の総断面積を」を「前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とし、前記燃料に旋回力を与える複数の燃料通路の総断面積を」と訂正する。
これに伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載の整合をとるため、特許第２８１６３３６号公報第２頁左欄第７行目の「前記複数の」を「前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とし、前記燃料に旋回力を与える複数の」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
電磁式燃料噴射弁
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】弁座と、この弁座の下流側に燃料噴射孔と、電磁石により駆動され、前記弁座との間で燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁座の上流側に配設され、供給された燃料に旋回力を与える複数の燃料通路とを備えた電磁式燃料噴射弁において、
前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とし、
燃料に旋回力を与える
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用電磁式燃料噴射弁に係り、特に旋回型の電磁式燃料噴射弁に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】従来の装置は、特開昭５６−７５９５５号に記載のようにボールを収納する案内孔と、この案内孔にほぼその接線方向から燃料を導入するスワール通路とを持つスワールプレートをハウジング内に設けた構成によって燃料の霧化を向上できるとなっていた。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、スワール通路及びこのスワール通路に連通する４個の燃料通路孔を、加圧燃料が通過する際にその損失なく十分な旋回速度エネルギに変換するという点について配慮されておらず、燃料の霧化が効率よく行えないという問題があった。
　【０００４】本発明は、加圧燃料を損失なく旋回燃料に変換し優れた微粒化特性でもって噴射供給を行い得る電磁式燃料噴射弁を提供することを目的とする。
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】上記目的は、上記目的は、弁座と、この弁座の下流側に燃料噴射孔と、電磁石により駆動され、前記弁座との間で燃料通路の開閉を行う弁体と、前記弁座の上流側に配設され、供給された燃料に旋回力を与える複数の燃料通路とを備えた電磁式燃料噴射弁において、
前記燃料に旋回力を与える燃料通路の断面形状を弁軸心に沿う方向に形成された辺と弁軸心を横切る方向に形成された辺とを有する角形とし、
　【０００６】燃料に旋回力を与える燃料通路によって加圧され、旋回力を与えられた燃料はボールと弁座によって形成される環状隙間を流れ、さらに燃料噴射孔を通って噴射される。このとき、燃料に旋回力を与える燃料通路の総断面積を、前記弁座と弁体とによって形成される隙間の面積よりも大きくすることによって、加圧燃料を効率良く旋回速度エネルギに交換し燃料噴射孔へ導くことができる。
　【０００７】
　【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１ないし図９により説明する。
図１を用いて電磁式燃料噴射弁（以下、‘噴射弁’という。）１の構造・動作について説明する。該噴射弁１は、コントロールユニット（図示せず）により演算されたデューティのＯＮ−ＯＦＦ信号によりシート部の開閉を行うことにより燃料の噴射を行うものである。磁気回路は、有底筒状のヨーク３，ヨーク３の開口端を閉じる栓体部２ａとヨーク３の中心に延びる柱状部２ｂとから成るコア２及びコア２に空隙を隔てて対面するプランジャ４とからなる。コア２の柱状部２ａの中心には、プランジャ４とロッド５とボール弁６からなる可動部４Ａをバルブガイド７に形成されたオリフィス８のシート面９に押圧する弾性部材としてのスプリング１０を挿入保持する為の孔が開けてある。スプリング１０の上端はセット荷重を調整する為にコア２の中心に挿通されたスプリングアジャスタ１１の下端に当接している。コア２とアジャスタ１１の間の隙間から外部に燃料が流出するのを防ぐ為に両者間にＯリング１２が設けられている。また、コア２とヨーク３の間には、コア２とヨーク３の隙間から外部に燃料が流出するのを防ぐ為のＯリング１３が介装されている。磁気回路が励磁するコイル１５はボビン１４に巻かれ、その外側をプラスチック材でモールドされている。これらから成るコイル組立体１６の端子１８はコア２のつば部に設けた孔１７に挿入され、端子１８とコア２の間にはＯリング１９が介装されている。噴射弁１の外側のモールド樹脂（以下ヨークモールドと称す）１９ａが成形時に噴射弁１内部に入らないようにするためのカラー２０が孔１７の入口にかぶせられる。燃料や燃料蒸気の通路としてコア２との隙間２１，上部通路２２，下部通路２３が設けてある。ヨーク３の外周には、環状溝２５が形成されていて噴射弁１と筐体としての図示しないソケットとの隙間から燃料が流出するのを防ぐＯリング２４がそこに保持されている。ヨーク３のまわりには燃料が流入する流入通路２６及び噴射弁１の中に溜まった気泡を含む余分な燃料を流出させる流出通路２７が開けられている。またヨーク３の有底部には可動部４Ａを受容するプランジャ受容部２８が開けられており、更にプランジャ受容部２８の径より大径でそこでストッパ２９及びバルブガイド７を受容するバルブガイド受容部３０がヨーク先端まで貫設されている。また、ヨーク３の外周には、燃料流入通路２６から燃料中，配管中のゴミや異物がバルブシート側へ侵入するのを防ぐ環状フィルタ３１が設けられている。コイル１５ヘコントロールユニットからの信号を伝える端子３２は端子１８に接合されている。これら端子３２はモールド樹脂によって電磁弁組体の上端にモールドされモールドコネクタ３３を形成する。可動部４Ａは、磁性材製プランジャ４と、一端がプランジャ４に接合されたロッド５とロッド５の他端に接合されたボールと、プランジャ４の上端開口部に固定された非磁性材からなるガイドリング３４とから構成されている。ガイドリング３４とコア２の先端に開けられた中空部の内壁３５で、またボールバルブ６はバルブガイド７の中空部の内壁３６に挿入される円筒状の燃料旋回素子３７の内周面３８で、それぞれガイドされているバルブガイド７には、ボール弁６をガイドする円筒状の燃料旋回素子３７に引きつづいて、ボール弁６をシートするシート面９が形成されており、シール面９の中央には燃料噴射孔８が穿設されている。バルブガイド７には更にシート面９とは反対方向に延びる筒状部３９が形成されている。図示しないソケットとバルブガイド７の外周面との間には燃料をシールするＯリング４０が介装されている。実施例ではバルブガイド７の外周の環状溝としてＯリング受容部４１が形成されている。
　【０００８】以下噴射弁の組立方法及び流量の調整方法について説明する。まず、電磁石部の組体の組立方法を説明する。コイル組立体１６の端子１８部にＯリング１９をつけた後、コア２のつば部の孔１７に端子１８を挿入し、次に端子１８の上からカラー２０を挿入する。その後コアの栓体部外周下部にＯリング１３を取り付けヨーク３内に嵌入する。この状態でヨーク３の内周上端縁のコア当接面部４２を軸方向に押圧し、コア２の栓体部の外周に設けた溝４３にヨーク３の材料を塑性流動によって半径方向に流し込みその緊迫力で固定する。いわゆるメタルフローを行う。可動部はそのボール弁６を燃料旋回素子３７の内壁面３８でガイドすると共にコア２の先端内壁面３５で非磁性リング３４をガイドして結局２ケ所でガイドして軸方向に進退するため、ヨーク３のバルブガイド７の受容部３０の内径とコア２の内壁面３５の同軸度が正確に得られることが重要である。そこでバルブガイド７の受容部３０の内径及び、コア２の内壁面３５を精度よく支持した状態でメタルフローを行う。その後、端子１８に端子３２をカシメあるいははんだ付け、溶接等により固定し、その後樹脂により、モールディングを行う。次に、バルブガイド組体の組立について説明する。バルブガイドは、可動部４Ａと燃料旋回素子３７とバルブガイド７とから成る。可動部４Ａはボール弁６と焼入れ硬化したステンレス材製のロッド５を、抵抗溶接あるいはレーザー溶接等により溶接接合する。次いでロッド５の他端とプランジャ４とはロッド５の外周に設けた溝４４にメタルフローによってプランジャ４の内壁を流動圧着することにより固定する。また、ガイドリング３４とプランジャ４の結合は、プランジャ４のボール弁側の面４５を雇で受けて、プランジャ４の先端内周縁のガイドリング当接部４６を軸方向に押圧し、ガイドリングに半径方向の緊迫力を与えることによってメタルフローで行うことができる。
　【０００９】燃料旋回素子３７は、焼結合金を用いて円筒状に型形成され、バルブガイド７の内壁面３６に圧着固定される。すなわち、燃料旋回素子３７の外周面４７（４ケ所）をバルブガイド７の溝４８にメタルフローによって流動圧着する（図２及び図２をＡ方向より見た図３）。なお、本実施例では、上記の如くメタルフローにて圧着固定する方法について述べるが、該燃料旋回素子３７は弾性部材によって、図２に示すＡ方向より固定してもその機能は同様に満足できる。
　【００１０】該燃料旋回素子３７には、軸方向溝４９と径方向溝５０が設けてある。本実施例では軸方向溝４９はＤカット面を形成した。かかる溝４９，５０は、軸方向より導入される燃料通路であるが、溝４９を通過した燃料は溝５０にて軸中心より偏心導入される。いわゆる燃料に旋回力が付与されバルブガイド７に設けた出口オリフィスの燃料噴射孔８より噴出する際の微粒化を促進する働きがある。
　【００１１】ここに、燃料旋回素子３７は次に示す配慮がなされた上で設計製作され、バルブガイド７の内壁面３６に圧着固定されるものである。
　【００１２】燃料の静的流量に影響を与える因子として、該燃料旋回素子３７の流路の圧損と付与される旋回力がある。流路の圧損は溝の断面積によって主に支配される。本実施例における径方向溝５０の断面形状を図４（図３のＢ−Ｂ方向断面図）に示した。図４における溝の幅Ｗと溝の深さＨより表わされる流れ学的相当径を用いると断面積Ａ１は、
　【００１３】
　【数１】
　【００１４】となる。ここに、ｎ：溝の数である。
　【００１５】該断面積Ａ１は、燃料噴射孔８の断面積Ａ３
　【００１６】
　【数２】
　【００１７】との比σ＝＝Ａ１／Ａ３が１．５＜σ＜６．５となるように寸法決定されており、圧力損失をできるだけ防ぐように設計されている。筆者らの実験結果を図５，図６に示したが、これによって損失による影響がごく僅かであることが証明されよう。図５は、溝幅Ｗが静的流量に及ぼす影響を示したもので、基準溝幅Ｗ０に対する公差±ａにおいて流量の変化率は０．２％弱である。図６は、溝深さＨが静的流量に及ぼす影響を示したもので、基準溝深さＨ０に対する公差±ａにおいて流量の変化率は０．１％弱である。従って、溝が静的流量に与える影響は、上記設計条件において無視される程僅かである。なお、図５，図６において静的流量Ｑ０は目標流量であり、ＱｍａｘはＱ０の＋３％を表わし、ＱｍｉｎはＱ０の−３％を表わしている。また、公差±ａは本実施例の場合２０μｍ程度である。
　【００１８】次に旋回力が静的流量に与える影響について記述する。旋回強度を示すパラメータとして与えられるスワール数Ｓは次式で与えられる。
　【００１９】
　【数３】
　【００２０】ここに、Ｌ：溝の偏心量（図４参照）
ｄｓ：流れ学的等価直径で溝径Ｗと溝深さＨを用いて表わされる（数１参照）
ｎ：溝の数
である。このスワール数Ｓの大きさが静的流量に与える影響を次式によって説明すると共に、筆者らの実験結果と合わせて記載する。先ず流量Ｑは数４で与えられる。
　【００２１】
　【数４】
　【００２２】ここに、Ｑ：流量
Ｃ０：流量係数
ｄ：オリフィス径
γ：比重量
Ｐ：燃料圧力
である。数４における流量係数Ｃ０は、数３によって求められるスワール数Ｓの逆数で示される特性値Ｋをもって表わされ、これを図で表わすと図７のようになる。図から明らかな様に、本実施例では流量係数Ｃ０の変化率が小さくなる領域で燃料の通過が許されるように設計されている。言いかえれば、数３におけるスワール数Ｓの大小は、溝の偏心量Ｌによって選択できる。この偏心量Ｌは、流量係数Ｃ０の変化率を小さくする寸法に決定されているのは当然であるが、筆者らの実験結果を示す図８によってこれが証明されよう。
　【００２３】図８において、基準偏心量Ｌ０に対する公差±ａにおいて静的流量の変化率は±１％弱である。図におけるハッチング部の流量変化に相当するが、この流量変化は図７において示した流量係数Ｃ０の変化Ｃ０ｍｉｎからＣ０ｍａｘに相当すると言えよう。
　【００２４】以上説明したように、燃料旋回素子３７が静的流量の変化に与える影響は比較的少なく、その製作精度を緩くした単純な構成によって安価な燃料旋回素子３７が提供されることになる。該燃料旋回素子３７は、緩い製作精度で所望の寸法に製作されたのち、バルブガイド７の内壁面３６の溝４８にメタルフローによって流動圧着することによって固定される。
　【００２５】次に、可動部４Ａのストロークの調整について記述する。ストロークはロッド５の首部の受け面５ａとストッパ２９間の空隙の寸法で決定される。
　【００２６】このストローク１が静的流量に与える影響についての実験結果を図９に示す。図から明らかな様に、ストローク１の増加に伴って流量は急激に上昇を始め次第に勾配がゆるやかになりほぼ一定の流量Ｑ０となる。このストロークによって、ボール６と弁座９間に形成される環状隙間の面積Ａ２は、図１０を参照するが、数５で与えられる。
　【００２７】
　【数５】
　【００２８】ここに、Ｄ１：図中台形の下辺
Ｄ：図中台形の上辺、すなわちシート径
ｈ：図中台形の高さ
である。
　【００２９】一定の流量Ｑ０になるための面積Ａ２は、燃料噴射孔８の面積Ａ３との比δ＝Ａ２／Ａ３で表わすとき１＜δである。本実施例では、図９に示すが、基準ストローク１０に対する公差±ａにおいて、十分余裕のある寸法に決定されることがわかる。該ストローク１０の公差−ａにおける比δは２以上である。なお、寸法ａは、前述したが約２０μｍ程度である。
　【００３０】以上のように、可動部４Ａのストローク量は、静的流量に影響を及ぼさない絶対量であって、しかも十分余裕のある寸法公差でもって決定される。したがって、従来のように、可動部４Ａと、バルブガイド７を組合わせた状態で一旦リフト量を測定し、バルブガイドの端面あるいは、ロッド５の首部の受け面５ａを研摩して目標範囲のストロークに調整する必要がなく、部品寸法の管理のみで良い。従って組立て作業が容易でかつ単純化される。
　【００３１】次に、バルブガイド７に設けた燃料の噴出口である燃料噴射孔８の静的流量への影響について述べる。単一燃料噴射孔８を通過する燃料の静的流量は図１１に示される。基準オリフィス径ｄ０に対する公差±ｂにおける静的流量の変化率は±１．５％弱である。ここに、ｂ寸法は５μｍ程度である。
　【００３２】前述したように、燃料噴射孔８の断面積Ａ３は、可動部４Ａのストローク時の環状隙間面積Ａ２および燃料旋回素子３７の溝面積Ａ１を用いてその関係を表わすと
　【００３３】
　【数６】
Ａ１＞Ａ２＞Ａ３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（数６）
となる。いわゆる、本実施例における噴射弁１は、オリフィスの燃料噴射孔８によって燃料が計量される。
　【００３４】Ａ２／Ａ３なる比δは前記した様に、２以上の値をとるが、このとき、燃料噴射孔８の流体損失が全損失の９５％以上を占めており、上記計量がこの燃料噴射孔８によってなされることが裏付けされる。
　【００３５】また、図５ないし図８を用いて説明したが燃料旋回素子３７の流量への影響と図９，図１０を用いて説明したストロークの流量への影響とを考慮した流量変化率は±１％程度であることも、流量の調整が出口オリフィスの燃料噴射孔８によって行われることを意味する。
　【００３６】以上のように、静的流量はストロークによってほとんど影響されず、燃料旋回素子３７によって±１％程度、オリフィスによって±１．５％程度で変化するが、噴射弁組体において目標とする±３％を十分満足できる。
　【００３７】すなわち、静的流量の調整を分解組立てや高い経費をかけて再び製造する必要のない安価な噴射弁となる。なお、バルブガイド７に設けられたオリフィスの静的流量が、バルブガイド７に燃料旋回素子３７を圧着固定する前に測定されることによっても、目標精度内に管理されることはいうまでもない。
　【００３８】上記のように、組立てられたバルブガイド組体をストッパ２９とともに、電磁石組体のヨーク３のバルブガイド受容部３０へ挿入し両者を組立てる。両者の固定はバルブガイド７の外周に設けた溝５１にヨーク３の先端内周壁をメタルフローにて塑性流動により流れ込ませて固定する。その際ストッパ２９は、可動部が吸引されたときプランジャ４の先端とコア２の先端が直接接触しないように、所定のエアギャップを持つような厚みに設定する。次に、電磁石組体のコア２の中心に設けた孔にバルブガイド７とは反対方向より、先端にスプリング１０を保持し外周にＯリング１２を取り付けたアジャスタ１１を挿入する一方、ヨーク３の外周にフィルタ３１及びＯリング２４を取り付け、図示しない雇へ一旦収納して、そこで噴射量の試験に入る。噴射量試験は、まず可動部をフルストロークさせた状態で測定し、その時の噴射量が規定の噴射量になることを確認する。
　【００３９】その後、一定周期，一定開弁時間の噴射量を規定の噴射量になるように、可動部の応答性をスプリング１０の荷重を変化させて決定し、しかるのちコア２の上部突出部５２の外周をモールド樹脂の孔から半径方向に押圧し、アジャスタの溝部５３にコアの内壁を喰い込ませることにより固定する。
　【００４０】以上の通り構成された、本噴射弁の動作を説明する。噴射弁１は電磁コイル１５に与えられる電気的なＯＮ−ＯＦＦ信号により、可動部を操作してバルブシートの開閉を行い、それによって燃料の噴射を行う。電気信号はコイル１５にパルスとして与えられる。コイル１５に電流が流されるとコア２，ヨーク３，プランジャ４で磁気回路が構成され、プランジャ４がコア２側に吸引される。プランジャ４が移動すると、これと一体になっているボール弁６も移動して、バルブガイド７の弁座９のシート面から離れ燃料噴射孔８を開放する。燃料は、図示しない燃料ポンプや燃圧レギュレータにより加圧調整され、フィルタ３４を介して流入通路２６より電磁弁組体の内部に流入し、コイル組立体１６の下部通路２３，プランジャ４の外周，ストッパ２９とロッド５の隙間，燃料旋回素子３７の溝４９，５０を通って、シート部へ旋回供給され、開弁時に燃料噴射孔８を通って吸気管内に噴射される。
　【００４１】電磁コイル１５が消勢されると可動部４Ａはスプリング１０に押されてバルブシート側に移動し、ボール弁６が弁座９のシート面を閉塞する。
　【００４２】以上の説明で、流量の調整手段を必要としないことは明らかになったが、ここに燃料の微粒化に寄与する点について記述する。
　【００４３】燃料は、燃料旋回素子３７に至ると、該旋回素子に設けた軸方向溝４９、これに連通する径方向溝５０から弁座９シート面に向って流れるが、この際に軸中心より偏心して構成される径方向溝の出口において旋回流れが発生する。この旋回流れは、弁座９のシート面１に形成される損失のない環状隙間を経て下流に進むが、その流れは助長されて十分な旋回エネルギを保持したまま燃料噴射孔８に至る。
　【００４４】なお、溝４９，５０及びボール６がリフトした際に弁座９のシート面間に生ずる環状隙間を流れる際の燃料の圧力降下はこれまでの説明から明らかなようにごく僅かである。従って、供給される燃料圧力を維持したまま燃料の旋回供給が行われ、燃料噴射孔８部で十分な噴射圧，旋回力で噴射されるため優れた微粒化燃料が得られることになる。
　【００４５】ここで図１２に、本発明の噴射弁を用いた場合の、燃料の流路と流速との関係を表わす。図１２からも明らかなように燃料の導入部から出口まで燃料噴射孔の部分が流速が最も大きい。従って、燃料噴射孔即ち、出口オリフィスのみで流量が計測できることになる。設計上は出口オリフィスを精度よく作れば流量が精度よく計測することができるということである。
　【００４６】図１３は、本発明の他の実施例を示すもので、燃料旋回素子３７は、燃料の通路を許す十分な空隙を有する軸方向溝４９と燃料流れ損失の起こらない先絞り形状となる径方向溝５０とにより、その通過の際の圧力損失がごく僅かになるように構成してあり、燃料は第一の燃料旋回室５４へ流入する。
　【００４７】図１４は、本発明の他の実施例に係るノズル装置の断面図である。図１４において、３７は別なる燃料旋回素子、４９は軸方向溝、５０は径方向溝である。
　【００４８】この実施例においても第一実施例と同様な効果が得られるもので、構造が比較的簡単であり安価に構成できるというものである。
　【００４９】なお、この実施例における軸方向溝４９及び径方向溝５０は実施例から明らかなように任意の形状を採ることができる。すなわち、噴射圧及び燃料旋回力の調整を行うことが可能であり、燃料噴射孔８より噴射される噴霧のパターンを選ぶこともできるということになる。さらに、軸方向溝４９は面取りによる構成によっても同様の効果が得られることはいうまでもない。
　【００５０】次に、図１５は、本発明のさらに他の実施例に係る電磁式燃料噴射弁の要部拡大図、図１６は図１５のＢ−Ｂ矢視断面図である。
　【００５１】図１５において、３７はフランジ５１を有する燃料旋回素子であり、このフランジ５１の外周面がノズル装置２の急拡大孔５の内面に固着される。５２はフランジ５１下部に形成される燃料溜り部で、これにより燃料は、弁座９面との対応面に設けられる径方向溝５０から第１の燃料旋回室５４へ至る。５５は図１６に示した様にフランジ５１に設けた複数個の切欠部５５で燃料溜り部５２に連通する。
　【００５２】５７は、ボール６下部に円すい状の弁座９で形成される第２の燃料旋回室で、第１の燃料旋回室５４より流入する燃料の旋回流れを助長する。
　【００５３】５６は、ヨーク３の支承面１ａと、前記ノズル装置７の支承面２ａとの問に挿入されるスペーサ部材で、このスペーサ部材５６は、前記バルブ装置の突起面８ａとの隙間を規制して、該バルブ装置の上方への移動、すなわちリフト量を確保するものである。
　【００５４】この実施例においても、第１の実施例と同様な効果が得られるが、特に、径方向溝５０の直前において、加圧燃料の均一な配分が得られ、効率良く旋回燃料に置換できるというものである。
　【００５５】
　【発明の効果】本発明によれば、燃料に旋回力を与える燃料通路での圧力降下が少なく、圧力エネルギが旋回速度エネルギに効率良く変換されるため、優れた微粒化燃料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の一実施例に係る電磁式燃料噴射弁の縦断面図。
　【図２】燃料旋回素子，バルブガイド組立構造を説明する為の縦断面図。
　【図３】図２のＡ方向よりの視図。
　【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。
　【図５】溝幅と流量の関係を示す実験例。
　【図６】溝深さと流量の関係を示す実験例。
　【図７】本発明の実施例に係る燃料旋回強さと流量係数の関係を示す図。
　【図８】溝の偏心量と流量の関係を示す図。
　【図９】バルブストロークと流量の関係を示す図。
　【図１０】ボールと弁座間に生ずる環状隙間を説明する為の図。
　【図１１】オリフィス径と流量の関係を示す図。
　【図１２】燃料の流路と流速との関係を示す図。
　【図１３】本発明の他の実施例のボール弁体部分の断面図。
　【図１４】本発明の他の実施例のボール弁体部分の断面図。
　【図１５】本発明の他の実施例の要部拡大断面図。
　【図１６】図１５のＢ−Ｂ断面図。
　【符号の説明】
１…噴射弁、２…コア、３…ヨーク、４ａ…可動弁、４…プランジャ、５…ロッド、
６…ボール弁、８…燃料噴射孔、９…弁座、１５…コイル、３７…燃料旋回素子、
４９…軸方向溝、５０…径方向溝。