(57)【要約】【課題】ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型の撥油被膜を備え、ニードル当接部の外形に内向きコーナー状の交差部を有する内燃機関用燃料噴射弁であって、油滴を噴孔近傍に滞留させず速やかに滑落させることができるように撥油性および表面形態を改良した内燃機関用燃料噴射弁を提供する。【解決手段】本発明に係る内燃機関用燃料噴射弁は、ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型の撥油被膜を備え、ボディーのニードル当接部の外形が、円錐台状の基部と該基部から突き出た頭部との二段構造であり、該基部の外周面と該頭部の外周面との交差部は内向きのコーナーとなっており、該頭部の交差部直近の外周面に円周状に配列された複数の噴孔が開口している内燃機関用燃料噴射弁において、上記基部の外周面から上記頭部の外周面へ滑落する油滴が上記交差部で滞留することなく速やかに滑落するように、上記交差部は１６０°以上の開き角を有して形成されることを特徴とする。【選択図】図４
2008064051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材の表面に撥油被膜を備え、該撥油被膜は、基材表面に密着したＰＥＳの下層と、該下層のＰＥＳと一体を成すＰＥＳの連続相中にＦＥＰの離散相が分散して成る上層とで構成され、該上層が該撥油被膜の表面として露出している内燃機関用燃料噴射弁であって、
ボディーのニードル当接部の外形が、円錐台状の基部と該基部から突き出た頭部との二段構造であり、該基部の外周面と該頭部の外周面との交差部は内向きのコーナーとなっており、該頭部の交差部直近の外周面に円周状に配列された複数の噴孔が開口している内燃機関用燃料噴射弁において、
前記基部の外周面から前記頭部の外周面へ滑落する油滴が前記交差部で滞留することなく速やかに滑落するように、前記交差部は１６０°以上の開き角を有して形成される、ことを特徴とする内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項２】
前記交差部は１７０°以上の開き角を有して形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項３】
前記交差部は、曲率半径が０．８ｍｍ以上のＲ面取りがなされて形成される、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項４】
金属基材の表面に撥油被膜を備え、該撥油被膜は、基材表面に密着したＰＥＳの下層と、該下層のＰＥＳと一体を成すＰＥＳの連続相中にＦＥＰの離散相が分散して成る上層とで構成され、該上層が該撥油被膜の表面として露出している内燃機関用燃料噴射弁であって、
ボディーのニードル当接部の外形が、基部と該基部から突き出た頭部との二段構造であり、該頭部の外周面に円周状に配列された複数の噴孔が開口している内燃機関用燃料噴射弁において、
前記基部から前記頭部にわたる連続する外周面は複数の内向きコーナー状の交差部を有して形成され、前記基部の外周面から前記頭部の外周面へ滑落する油滴が前記内向きコーナー状の交差部で滞留することなく速やかに滑落するように、前記内向きコーナー状の交差部は１６０°以上の開き角を有して形成される、ことを特徴とする内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項５】
前記内向きコーナー状の交差部は１７０°以上の開き角を有して形成される、ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用燃料噴射弁。
【請求項６】
前記内向きコーナー状の交差部は、曲率半径が０．８ｍｍ以上のＲ面取りがなされて形成される、ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の内燃機関用燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥油被膜を備えた内燃機関用燃料噴射弁に関する。本発明は特に、内燃機関用燃料噴射弁において、ガソリン、軽油、潤滑油等の油性物質に由来するデポジットの発生を防止するのに有用である。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関では、燃料噴射弁の噴孔付近には噴霧された燃料や潤滑油の液滴が付着滞留することがあり、この液滴が燃焼室内の高温下で熱分解してデポジットを形成し噴孔を一部分でも塞いでしまうと、燃料噴射弁の噴霧特性が著しく損なわれ、内燃機関の正常な作動に悪影響が生ずる。
【０００３】
デポジットの形成を防止するには、その由来する燃料や潤滑油の液滴を滞留させずに速やかに滑落させる必要がある。
【０００４】
そのためには、液滴の付着滞留が起きる噴孔付近の表面に高い撥油性を付与することが有効であり、これは共に撥液であるという観点からは、水滴の付着滞留防止のための撥水性の付与と共通する。
【０００５】
撥水性の付与については、例えば特許文献１に、水に対する接触角が１５０°以上の撥水部分（ＣＦ、ＣＦ２、ＣＦ３で対応構成）と、水に対する接触角が７０°以下の親水部分（ＮＨＣＯと環状鎖を介しＯと架橋）とを共存させた、水無しオフセット印刷に適した印刷版が提案されている。
【０００６】
しかし、液滴の構成媒体が水ではなく油であるため、単に撥水性付与の延長として撥油性付与を達成することはできない。
【０００７】
すなわち、基材表面が撥液性を発揮するためには、液滴を構成する媒体の表面張力に比べて基材表面の表面張力が十分に小さいことが必要である。媒体が水の場合、表面張力は７０dyne/cmであるが、これに比べて本発明が対象とするガソリン、軽油、潤滑油等の油性媒体の場合、表面張力は１７〜２２dyne/cmと水に比べて遥かに小さい。したがって、撥水性付与のために表面張力が７０dyne/cmよりも十分に小さい撥水膜材料の選定は比較的容易であるのに対して、撥油性付与のために表面張力が１７〜２２dyne/cmよりも十分に小さい撥油膜材料を選定することは現実には非常に困難である。
【０００８】
そのため従来は、燃料噴射弁の噴孔近傍の表面から燃料や潤滑油の液滴を速やかに滑落させるのに十分な撥油性を付与することはできなかった。
【０００９】
すなわち、撥油膜を形成した例として特許文献２には撥油膜（ＥＴＦＥ、ＰＶＦ、ＰＶＤＦ、ＥＣＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ）を形成した動圧軸受装置が開示され、特許文献３には凝縮器および蒸発器の冷媒用チューブ、圧縮機の吸入側の冷媒配管の内壁面に撥油膜を形成し、圧縮機の潤滑油が熱交換部分のチューブに付着するのを防止した冷凍サイクルが開示され、特許文献４には過給機のディフューザ流路を挟んで対峙するシールプレート隣接部、ハウジング隣接部に撥油膜を形成し、オイルミストの付着、炭化層の形成を防止した過給機が開示されているが、いずれも内燃機関の燃料噴射弁における油滴の付着滞留防止には有効でない。
【００１０】
また、特許文献５には撥油剤の塗布領域の表面粗さを塗布されていない軸体または回転体の表面粗さよりも粗くした流体軸受装置が開示され、特許文献６には撥油膜が形成される部位は、流体動圧軸受を構成する軸受面より表面粗度を粗くして形成し、撥油膜の剥がれを防止することが開示されているが、いずれも基材に対する撥油膜の密着性向上させるためのものであり、撥油膜自体については内燃機関の燃料噴射弁における燃料や潤滑油の液滴すなわち油滴の付着滞留防止の考慮がなされていない。
【００１１】
更に、特許文献７には、噴口部分およびニードル先端部分を撥油性の被膜で覆うと共に、噴口部分を囲む筒状の撥油性および熱伝導性を有するシュラウド部材を設けた燃料噴射弁が開示され、特許文献８には、噴孔の内側表面および外側表面に撥油性を有するフッ素コーティングを施した燃料噴射弁が開示されている。しかし、フッ素コーティング等の撥油性を有する被膜を施しただけでは、付着燃料（ガソリン、軽油）の滑落性能が不十分であり油滴の滞留を防止できないため、噴孔周りのデポジット形成が避けられず、噴霧特性が低下する危険性を解消することができない。
【００１２】
本発明者は、上記従来技術の問題を解消するために、金属基材の表面に撥油被膜を備え、該撥油被膜が、基材表面に密着したＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）の下層と、該下層のＰＥＳと一体を成すＰＥＳの連続相中にＦＥＰ（４弗化エチレン・６弗化プロピレン共重合体）の離散相が分散して成る上層とで構成され、該上層が該撥油被膜の表面として露出している内燃機関用燃料噴射弁を開発した。この撥油被膜により飛躍的に撥油性が向上し、従来であれば油性物質が滑落可能な油滴とならずに表面を濡らして広がってしまうような場合であっても、適正な油滴となって容易に滑落でき、デポジットの形成を防止することを可能とする。
【００１３】
しかし、上記のようなＰＥＳ／ＦＥＰ複合型の撥油被膜を用いても、燃料噴射弁が特定の外形の場合には、油滴の滑落が妨げられる場合があることが分かった。
【００１４】
図１に示す燃料噴射弁は、ボディー１０のニードル当接部１２の外形が、円錐台状の基部１４と、基部１４から突き出た頭部１６との二段構造であり、基部１４の外周面Ａと頭部１６の外周面Ｂとの交差部Ｘは内向きのコーナーとなっており、頭部１６の交差部Ｘ直近の外周面Ｂに円周状に配列された複数の噴孔１８が開口している。
【００１５】
このような二段構造を取る理由は、機械的強度を確保しつつ適正な噴孔長さとするためである。すなわち、図２に示すように、ニードル２０の円錐面Ｃとニードル当接部１２の円錐状内壁面Ｄとが衝撃的に当接／離脱を行なうことにより燃料噴射弁の開閉を行なうので、ニードル当接部１２は機械的強度を確保するために大きい肉厚とする必要がある。
【００１６】
一方、噴孔１８からは適度な噴霧角αで燃料ｆが噴射されるように、噴孔１８は適度な長さとする必要がある。噴孔１８の長さが大きいほど噴霧角αは小さくなって、細く直線的な噴射形状となるからである。したがって、必要な噴霧角αを確保するために、噴孔１８の長さには上限がある。噴孔１８の長さは噴孔１８が貫通する部位の肉厚で決まるため、その部位の肉厚は噴孔長さの上限値以内としなくてはならない。
【００１７】
このように、機械的強度と適正な噴孔長さとを同時に確保するために、ニードル当接部１２のうちで基部１４は肉厚を大きくして機械的強度を確保し、噴孔１８を設ける頭部１６は適正な噴孔長さに併せて薄い肉厚としている。
【００１８】
このように内向きコーナー状の交差部をニードル当接部の外形に有する燃料噴射弁の場合、この形状に特有の下記の問題が生じ、良好な滑落性能を安定して得られない。
【００１９】
図３に、基部１４と頭部１６との交差部Ｘ付近の断面を拡大して示す。基部１４の外周面Ａに付着した油滴Ｍは、そのまま滑落、あるいは合体を繰り返して成長しつつ滑落する。この場合、滑落の駆動力ＲＡは撥油力ＦＡと重力によって生じている。
【００２０】
油滴Ｍが内向きコーナー状の交差部Ｘに達すると、油滴Ｍには基部１４の外周面Ａからの撥油力ＦＡに加えて頭部１６の外周面Ｂからの撥油力ＦＢも作用する。ところがこの新たな撥油力ＦＢは撥油力ＦＡの作用方向と交差する向きに作用するため、滑落の駆動力ＲＸは撥油力ＦＢの作用により小さくなるため、油滴Ｍの滑落が妨げられ、停止させられる油滴もある。その結果滞留した油滴が熱変化してデポジットが発生してしまうという問題がある。
【００２１】
【特許文献１】特許第３３４０３７７号
【特許文献２】特開２００４−２１１８５１号公報
【特許文献３】特開平０９−２１０５１３号公報
【特許文献４】特開２００４−０４４４５２号公報
【特許文献５】特開２００３−０６５３３６号公報
【特許文献６】特開２００４−２３９３４６号公報
【特許文献７】実開昭６３−１５１９７０号公報
【特許文献８】特開平１０−２７４１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型の撥油被膜を備え、ニードル当接部の外形に内向きコーナー状の交差部を有する内燃機関用燃料噴射弁であって、燃料や潤滑油の液滴を噴孔近傍に滞留させず速やかに滑落させることができるように撥油性および表面形態を改良した内燃機関用燃料噴射弁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】
【００２３】
請求項１に記載の発明によれば、金属基材の表面に撥油被膜を備え、該撥油被膜は、基材表面に密着したＰＥＳの下層と、該下層のＰＥＳと一体を成すＰＥＳの連続相中にＦＥＰの離散相が分散して成る上層とで構成され、該上層が該撥油被膜の表面として露出している内燃機関用燃料噴射弁であって、ボディーのニードル当接部の外形が、円錐台状の基部と該基部から突き出た頭部との二段構造であり、該基部の外周面と該頭部の外周面との交差部は内向きのコーナーとなっており、該頭部の交差部直近の外周面に円周状に配列された複数の噴孔が開口している内燃機関用燃料噴射弁において、前記基部の外周面から前記頭部の外周面へ滑落する油滴が前記交差部で滞留することなく速やかに滑落するように、前記交差部は１６０°以上の開き角を有して形成される、ことを特徴とする内燃機関用燃料噴射弁が提供される。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、前記交差部は１７０°以上の開き角を有して形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射弁が提供される。
【００２５】
本発明者は、油滴滑落実験により、ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型の撥油被膜を備えた燃料噴射弁であって、噴孔が開口しているニードル当接部の外形に、内向きコーナーとなる交差部すなわち内向きコーナー状の交差部を有する燃料噴射弁においては、交差部の開き角が、交差部での油滴の滞留発生傾向に影響を与えることを突き止めた。そして、ガソリンの油滴の場合においては、交差部の開き角を１６０°以上とすることで、交差部における油滴の滞留を防止することができることを突き止めた。また、軽油の油滴の場合においては、交差部の開き角を１７０°以上とすることで、交差部における油滴の滞留を防止することができることを突き止めた。
【００２６】
このことに基づいて、請求項１の発明では、ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型の撥油被膜を備え、ボディーのニードル当接部の外形が、円錐台状の基部と該基部から突き出た頭部との二段構造であり、該基部の外周面と該頭部の外周面との交差部は内向きのコーナーとなっており、該頭部の交差部直近の外周面に円周状に配列された複数の噴孔が開口している内燃機関用燃料噴射弁において、上記交差部が１６０°以上の開き角を有して形成される。
【００２７】
これにより、交差部における油滴の滞留を防止することができ、交差部直近の外周面に円周状に配列された噴孔を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００２８】
また、請求項２の発明では、上記交差部が１７０°以上の開き角を有して形成される。これにより、ガソリンの油滴の場合のみならず、軽油の油滴である場合においても、交差部における油滴の滞留を防止することができ、交差部直近の外周面に円周状に配列された噴孔を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００２９】
請求項３に記載の発明によれば、前記交差部は、曲率半径が０．８ｍｍ以上のＲ面取りがなされて形成される、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射弁が提供される。
【００３０】
本発明者は、さらに油滴滑落実験により、ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型の撥油被膜を備えた燃料噴射弁であって、噴孔が開口しているニードル当接部の外形に、内向きコーナーとなる交差部すなわち内向きコーナー状の交差部を有する燃料噴射弁においては、交差部の開き角のみならず面取り形状もまた、交差部での油滴の滞留発生傾向に影響を与えることを突き止めた。そして、軽油の油滴の場合において、交差部が、曲率半径が０．８ｍｍ以上のＲ面取りがなされて形成される場合には、交差部の開き角を１５５°以上とすることで交差部における油滴の滞留を防止することができることを突き止めた。
【００３１】
このことに基づいて、請求項３の発明では、交差部が、曲率半径が０．８ｍｍ以上のＲ面取りがなされて形成される。これにより、交差部の開き角が１６０°以上とされた場合においても、交差部におけるガソリンおよび軽油の両方の油滴に対する滞留の防止を図ることができ、交差部直近の外周面Ｂに円周状に配列された噴孔を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、金属基材の表面に撥油被膜を備え、該撥油被膜は、基材表面に密着したＰＥＳの下層と、該下層のＰＥＳと一体を成すＰＥＳの連続相中にＦＥＰの離散相が分散して成る上層とで構成され、該上層が該撥油被膜の表面として露出している内燃機関用燃料噴射弁であって、ボディーのニードル当接部の外形が、基部と該基部から突き出た頭部との二段構造であり、該頭部の外周面に円周状に配列された複数の噴孔が開口している内燃機関用燃料噴射弁において、前記基部から前記頭部にわたる連続する外周面は複数の内向きコーナー状の交差部を有して形成され、前記基部の外周面から前記頭部の外周面へ滑落する油滴が前記内向きコーナー状の交差部で滞留することなく速やかに滑落するように、前記内向きコーナー状の交差部は１６０°以上の開き角を有して形成される、ことを特徴とする内燃機関用燃料噴射弁が提供される。
【００３３】
すなわち、請求項４の発明では、ニードル当接部の基部から頭部にわたる連続する外周面が、複数の内向きコーナー状の交差部すなわち少なくとも２つ以上の内向きコーナー状の交差部を有して形成され、且つ、該内向きのコーナー状の交差部が１６０°以上の開き角を有して形成される。
【００３４】
基部から頭部にわたる連続する外周面が複数の内向きコーナー状の交差部を有して形成されることで、基部から頭部にわたる連続する外周面が１つのみの内向きコーナー状の交差部を有して形成される場合と比較して、内向きコーナー状の交差部を、より大きな開き角で形成することが可能となる。
【００３５】
また、請求項１と同様に、内向きのコーナー状の交差部を、１６０°以上の開き角を有して形成することで、交差部における油滴の滞留を防止することができ、噴孔を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００３６】
請求項５に記載の発明によれば、前記内向きコーナー状の交差部は１７０°以上の開き角を有して形成される、ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射弁が提供される。
【００３７】
請求項６に記載の発明によれば、前記内向きコーナー状の交差部は、曲率半径が０．８ｍｍ以上のＲ面取りがなされて形成される、ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の内燃機関用燃料噴射弁が提供される。
【発明の効果】
【００３８】
各請求項に記載の発明によれば、ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型の撥油被膜を備え、ニードル当接部の外形が、基部と該基部から突き出た頭部との二段構造であり、該頭部の外周面に円周状に配列された複数の噴孔が開口している内燃機関用燃料噴射弁であって、基部から頭部にわたる連続する外周面に内向きコーナー状の交差部を有する内燃機関用燃料噴射弁において、基部の外周面から頭部の外周面へ滑落する燃料や潤滑油の液滴すなわち油滴を内向きコーナー状の交差部で滞留させることなく速やかに滑落させることができ、噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる共通の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図４は、本発明に係る内燃機関用燃料噴射弁の第一の実施形態を説明するための断面図である。図示した燃料噴射弁１００は前述したＰＥＳ／ＦＥＰ複合型撥油被膜が外周面に施されている。
【００４０】
ボディーのニードル当接部１２の外形は、円錐台状の基部１４と該基部１４から突き出た頭部１６との二段構造であり、基部１４の外周面Ａと頭部１６の外周面Ｂとの交差部Ｘは内向きのコーナーとなっており、頭部１６の交差部Ｘ直近の外周面Ｂに円周状に配列された複数の噴孔１８が開口している。
【００４１】
本発明者は、ニードル当接部１２の外形に内向きコーナー状の交差部を有する燃料噴射弁において、基部１４の外周面Ａを滑落する油滴Ｍが交差部Ｘを超えて頭部１６の外周面Ｂを滑落続行できるか否かに対する、交差部Ｘの開き角θの影響を把握するために、ガソリンおよび軽油について種々の開き角θに対応した試料を用いて油滴滑落実験を行なった。
【００４２】
図５は、行われた油滴滑落実験の概略図である。実験条件は下記のとおりであった。
〔撥油被膜条件〕
ＰＥＳ／ＦＥＰ比＝７０／３０
一次焼成：１８０℃×３０分
二次焼成：３５０℃×３０分
膜厚    ：９〜１０μｍ
〔供試媒体〕
ガソリン：市販レギュラー
軽油    ：市販油
〔試料条件〕
撥油被膜を施した平板（ステンレス製）を、曲げ半径を０．５ｍｍとし、種々の所定開き角θで折り曲げたものを試料とした。
【００４３】
〔実験手順〕
マイクロシリンジ５μＬを用い、滴下法でラフサーベイを行なった。
【００４４】
試験温度は２４℃であった。
【００４５】
試験結果を表１にまとめて示す。
【００４６】
【表１】
2008064051.tif 000003
【００４７】
表１から理解されるごとく、交差部の開き角θが小さいほど、油滴は、折り曲げ部すなわち交差部に滞留し易くなる。また、交差部で油滴が滞留せずに確実に滑落を続行するための開き角θの下限値は、ガソリンの場合は１６０°であり、軽油の場合は１７０°であった。このように、交差部での油滴の滞留発生傾向は交差部の開き角θの影響を受けることが判明した。
【００４８】
このことに基づいて、図４に示される本発明に係る内燃機関用燃料噴射弁の第一の実施形態においては、基部１４の外周面Ａと頭部１６の外周面Ｂとの内向きコーナー状の交差部Ｘは、１６０°以上の開き角を有して形成される。これにより、少なくとも媒体がガソリンとされた場合において、交差部Ｘにおける油滴の滞留を防止することができ、交差部Ｘ直近の外周面Ｂに円周状に配列された噴孔１８を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００４９】
ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型撥油被膜が外周面に施されていない燃料噴射弁において、そもそも油滴が形成されることがなく全面濡れ状態であったので、基部１４の外周面Ａと頭部１６の外周面Ｂとの内向きコーナー状の交差部を１６０°以上の開き角を有して形成してもなんら効果はない。交差部Ｘにおける油滴の滞留によるデポジットの生成という問題は、ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型撥油被膜を用いた場合に特有の新規な課題である。
【００５０】
尚、基部１４の外周面Ａと頭部１６の外周面Ｂとの内向きコーナー状の交差部は、図４に示す第一の実施形態においては、１６０°以上の開き角を有して形成されるものとされているが、１７０°以上の開き角を有して形成されるものとされてもよい。この場合には、媒体がガソリンである場合のみならず、軽油である場合においても、交差部Ｘにおける油滴の滞留を確実に防止することができ、交差部Ｘ直近の外周面Ｂに円周状に配列された噴孔１８を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００５１】
更に、本発明者は、ニードル当接部１２の外形に内向きコーナー状の交差部を有する燃料噴射弁において、基部１４の外周面Ａを滑落する油滴が交差部Ｘを超えて頭部１６の外周面Ｂに滑落続行できるか否かに対する、内向きコーナー状の交差部Ｘの面取り形状の影響を把握するために、軽油の油滴について種々の面取り形状に対応した試料を用いて油滴滑落実験を行なった。
【００５２】
該油滴滑落実験の概観は図５に示された概観と同様である。また、実験条件は下記のとおりであった。
〔撥油被膜条件〕
ＰＥＳ／ＦＥＰ比＝７０／３０
一次焼成：１８０℃×３０分
二次焼成：３５０℃×３０分
膜厚    ：９〜１０μｍ
〔供試媒体〕
軽油    ：市販油
〔試料条件〕
撥油被膜を施した平板（ステンレス製）を、曲げ半径を種々の所定値とし、種々の所定開き角θで折り曲げたものを試料とした。
【００５３】
〔実験手順〕
マイクロシリンジ５μＬを用い、滴下法でラフサーベイを行なった。
【００５４】
試験温度は２４℃であった。
【００５５】
試験結果を表２にまとめて示す。
【００５６】
【表２】
2008064051.tif 000004
【００５７】
表２から理解されるごとく、曲げ半径が０．５ｍｍの場合、油滴を交差部で滞留させることなく滑落させるためには、交差部の開き角を１７０°以上にしなければならない。しかしながら、曲げ半径を０．８ｍｍ以上とする場合には、交差部の開き角を１５５°以上とすることで油滴を交差部で滞留させることなく滑落させることができる。このように、交差部における油滴の滞留発生傾向は交差部の開き角θのみならず交差部の面取り形状の影響をも受けることが判明した。
【００５８】
このことに基づいて、図４に示される本発明に係る内燃機関用燃料噴射弁の第一の実施形態においては、基部１４の外周面Ａと頭部１６の外周面Ｂとの内向きコーナー状の交差部Ｘは、曲率半径が０．８ｍｍ以上のＲ面取りがなされて形成される。これにより、媒体がガソリンの場合においても、また、媒体が軽油の場合においても、より確実に、交差部Ｘにおける油滴の滞留を防止することができ、交差部Ｘ直近の外周面Ｂに円周状に配列された噴孔１８を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００５９】
次に、図６を参照して、本発明に係る内燃機関用燃料噴射弁の二実施形態を説明する。図６は、本発明に係る内燃機関用燃料噴射弁の第二の実施形態を説明するための外観図である。
【００６０】
図６に示した燃料噴射弁２００は前述したＰＥＳ／ＦＥＰ複合型撥油被膜が外周面に施されている。また、ボディーのニードル当接部１２の外形は、基部１４と該基部１４から突き出た頭部１６との二段構造であり、該頭部１６の外周面に円周状に配列された複数の噴孔１８が開口している。
【００６１】
図６に示した本発明の第二の実施形態の内燃機関用燃料噴射弁においては、基部１４から頭部１６にわたる連続する外周面が、少なくとも二つ以上の複数の内向きコーナー状の交差部Ｘを有して形成され、且つ、該内向きのコーナー状の交差部Ｘが１６０°以上の開き角θを有して形成される。
【００６２】
基部１４から頭部１６にわたる連続する外周面が少なくとも二つ以上の複数の内向きコーナー状の交差部Ｘを有して形成されることで、基部１４から頭部１６にわたる連続する外周面が１つのみの内向きコーナー状の交差部Ｘを有して形成される場合と比較して、内向きコーナー状の交差部Ｘを、より大きな開き角で形成することが可能となる。
【００６３】
また、上述した油滴滑落実験の結果に基づいて、該内向きのコーナー状の交差部Ｘを、１６０°以上の開き角を有して形成することで、交差部Ｘにおける油滴の滞留を防止することができ、噴孔１８を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００６４】
更に、図６に示した本発明の第二の実施形態の内燃機関用燃料噴射弁においては、上述した油滴滑落実験に基づいて、内向きコーナー状の交差部Ｘは、曲率半径が０．８ｍｍ以上のＲ面取りがなされて形成される。
【００６５】
これにより、媒体がガソリンの場合においても、また、媒体が軽油の場合においても、より確実に、交差部Ｘにおける油滴の滞留を防止することができ、噴孔１８を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００６６】
尚、内向きコーナー状の交差部Ｘは、図６に示す第二の実施形態においては、１６０°以上の開き角を有して形成されるものとされているが、１７０°以上の開き角を有して形成されるものとされてもよい。この場合には、媒体がガソリンである場合のみならず軽油である場合においても、より確実に、交差部Ｘにおける油滴の滞留を防止することができ、噴孔１８を閉鎖するような噴孔周りのデポジットの形成を回避することが可能となる。
【００６７】
以上、本発明によれば、ＰＥＳ／ＦＥＰ複合型の撥油被膜を備え、ニードル当接部の外形に内向きコーナー状の交差部を有する内燃機関用燃料噴射弁であって、油滴を噴孔近傍に滞留させず速やかに滑落させることができるように撥油性および表面形態を改良した内燃機関用燃料噴射弁が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の対象とする内燃機関用燃料噴射弁のニードル当接部付近を示す側面図である。
【図２】本発明の対象とする内燃機関用燃料噴射弁のニードル当接部付近を示す断面図である。
【図３】図１、図２に示した内燃機関用燃料噴射弁のニードル当接部外周面の交差部付近における滑落油滴の挙動を示す拡大断面図である。
【図４】本発明に係る内燃機関用燃料噴射弁の第一の実施形態を説明するための断面図である。
【図５】油滴滑落実験の概略図である。
【図６】本発明に係る内燃機関用燃料噴射弁の第二の実施形態を説明するための外観図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０    ボディー
１２    ニードル当接部
１４    基部
１６    頭部
１８    噴孔
２０    ニードル
１００、２００    燃料噴射弁
Ａ、Ｂ    外周面
Ｍ    油滴
ＦＡ、ＦＢ    撥油力
ＲＡ、ＲＸ    滑落の駆動力
Ｘ    交差部
【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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