(57)【要約】【課題】  燃料噴射に係る圧力損失を低減できると共に、噴射孔に破損が生じにくい燃料噴射ノズル、及び、このような燃料噴射ノズルを有する燃料噴射装置を提供すること。【解決手段】  燃料噴射ノズル１００は、セラミックからなり、噴射孔１０１を有する。この噴射孔１０１は、自身の内部に、両端（外側開口端１０２及び内側開口端１０３ｅ）の孔径よりも孔径が小さい細径部１０４を有する。この細径部１０４は、噴射孔１０１の中心軸ＢＸ側に突出する角部１０４ｃを有する形態をなす。そして、この細径部１０４の角部１０４ｃのなす角αが、噴射孔１０１の縦断面において、鈍角とされている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックからなり、噴射孔を備える燃料噴射ノズルであって、
前記噴射孔は、自身の内部に、両端の孔径よりも孔径が小さい細径部を有し、
前記噴射孔は、この噴射孔の縦断面において、前記細径部に、前記噴射孔の中心軸側に突出する１又は複数の角部を有し、
前記細径部の前記角部のなす角が、いずれも鈍角とされてなる
燃料噴射ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射ノズルであって、
前記細径部の最小孔径が１００μｍ以下である
燃料噴射ノズル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料噴射ノズルを備える燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を噴射させる噴射孔を有する燃料噴射ノズル、及び、このような燃料噴射ノズルを備える燃料噴射装置に関し、特に、セラミックからなる燃料噴射ノズル、及び、このような燃料噴射ノズルを備える燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、セラミックからなり、燃料を噴射させる噴射孔を有する燃料噴射ノズルが知られている。この噴射孔の形状としては、その孔径が一方の開口端から他方の開口端まで一定なストレート形状が一般的である。しかしながら、このようなストレート形状の噴射孔は、狭い流路が長く続くため、燃料噴射に係る圧力損失が大きくなる。このような問題を解決するために、特許文献１や特許文献２では、噴射孔の形状を改良している。具体的には、噴射孔の形状を、ノズルの先端側に向かって孔径が小さくなる形状としている。このような形状とすることで、ノズル先端側の開口部を小さくしつつ、流路を広くすることができる。従って、燃料噴射に係る圧力損失を低減できる。
【０００３】
【特許文献１】特許第３１１４３３４号公報
【特許文献２】特許第３１１８８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２のようにノズル先端側の開口部の孔径を小さくすると、その角部のなす角が鋭角な形態となる。このため、使用時に高圧で燃料を噴射すると、鋭角な角部周囲に大きな応力が掛かり、開口部が欠けるなど噴射孔に破損が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、燃料噴射に係る圧力損失を低減できると共に、噴射孔に破損が生じにくく信頼性の高い燃料噴射ノズル、及び、このような燃料噴射ノズルを備える燃料噴射装置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】
その解決手段は、セラミックからなり、噴射孔を備える燃料噴射ノズルであって、前記噴射孔は、自身の内部に、両端の孔径よりも孔径が小さい細径部を有し、前記噴射孔は、この噴射孔の縦断面において、前記細径部に、前記噴射孔の中心軸側に突出する１又は複数の角部を有し、前記細径部の前記角部のなす角が、いずれも鈍角とされてなる燃料噴射ノズルである。
【０００７】
本発明によれば、噴射孔は、その中心軸側に突出する角部を有する形態の細径部を孔自身の内部に有する。このような噴射孔は、細径部を狭くしつつ、両端側の流路をそれよりも広くできる。従って、燃料噴射に係る圧力損失を低減できる。その上、この燃料噴射ノズルはセラミック製であるので、噴射孔の強度が高い。しかも、噴射孔の細径部は、その角部のなす角が噴射孔の縦断面で見たときに鈍角とされているので、使用時に角部に高い応力が掛かっても、角部が強固で破損しにくく、上述の従来技術に係る噴射孔（角部のなす角が鋭角である噴射孔）に比して、噴射孔に破損が生じにくい。よって、燃料噴射に係る圧力損失を低減できると共に、噴射孔に破損が生じにくく信頼性の高い燃料噴射ノズルとすることができる。
【０００８】
なお、本発明における「燃料噴射ノズル」は、上記の要件を満たすものであればよく、その形状等は適宜変更できる。
「噴射孔」は、上記の要件を満たすものであればよく、その数や形成位置などは、噴霧量や噴霧方向などを考慮して適宜変更すればよい。
また、両端の孔径や細径部の孔径も、噴霧量や噴霧されてできる液滴の大きさなどを考慮して適宜変更できる。なお、両端の孔径は、一方の端と他方の端とで異なる大きさとしてもよい。その場合、細径部は、いずれの端よりも孔径が小さい部分である。また、細径部の角部のなす角度は、鈍角である範囲内において、噴霧時の液滴微細化や噴霧圧に対する強度などを考慮して適宜変更できる。
【０００９】
更に、上記の燃料噴射ノズルであって、前記細径部の最小孔径が１００μｍ以下である燃料噴射ノズルとすると良い。
【００１０】
燃料噴射ノズルが金属製の場合、レーザ加工や放電加工、ＬＩＧＡプロセスなどの手法で噴射孔を形成する場合、孔径を１００μｍ以下とすることは困難である。
これに対し、本発明では、燃料噴射ノズルをセラミック製としている。セラミックは、焼成時に収縮するので、未焼成時に形成した貫通孔に対して、焼成後の噴射孔も孔径が小さくなる。従って、未焼成時に比較的大きい貫通孔を穿孔すれば足りるから、１００μｍ以下の孔径の噴射孔も形成できる。そして、このように孔径の小さい噴射孔を形成すれば、噴霧時の液滴微細化を図ることができるので、ＰＭの排出を大幅に低減できる。
【００１１】
また、他の解決手段は、上記のいずれかに記載の燃料噴射ノズルを備える燃料噴射装置である。
【００１２】
このような燃料噴射装置は、燃料噴射に係る圧力損失を低減できると共に、噴射孔に破損が生じにくく信頼性の高いなどの作用、効果を有する上述の燃料噴射ノズルを備えるので、燃料噴射に係る圧力損失を低減できると共に、噴射孔に破損が生じにくく信頼性を高くすることができるなどの作用、効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態１に係る燃料噴射装置１１０の縦断面図を示す。また、図２に本実施形態１に係る燃料噴射ノズル１００の縦断面図を示し、更に、図３にそのうちの噴射孔１０１付近の部分拡大断面図を示す。なお、図１は、下方が先端側、上方が基端側であり、一方、図２及び図３は、上方が先端側、下方が基端側である。
【００１４】
燃料噴射装置１１０は、図示しない内燃機関の燃焼室内に高圧の燃料を噴射するための装置である。この燃料噴射装置１１０は、積層型圧電素子（モールド済ユニット積層体）１１１を内部に有し、これにより駆動する。モールド済ユニット積層体１１１は、３つの積層型圧電ユニット１１３，１１３，１１３と、隣り合う積層型圧電ユニット１１３，１１３，１１３同士の境界の周囲に配置されたスペーサ１１５，１１５とを有する。
【００１５】
燃料噴射装置１１０は、軸線ＡＸに沿って延びる筒状の本体部材１２０を有する。この本体部材１２０は、その先端側（図１中、下方）に位置するノズル保持部１２０ｎにおいて、ノズル部材１３０を保持している。また、本体部材１２０のうち、円筒状の圧電素子包囲部１２０ｐ内には、上記のモールド済ユニット積層体１１１が挿入され、保持されている。更に詳細には、圧電素子包囲部１２０ｐ内のうち、先端部分（図１中、下方）には、径大なベース部１４１ｂと径小なロッド部１４１ｒとからなるピストン１４１、及び、ロッド部１４１ｒに挿通された皿バネ１４３を有しており、ベース部１４１ｂより先端側（図１中、下方）に、シリンダ室１２０ｃが構成されている。
【００１６】
ピストン１４１には、モールド済ユニット積層体１１１の先端面１１１ｔ１が当接している。一方、モールド済ユニット積層体１１１の基端面１１１ｔ２は、圧電素子包囲部１２０ｐの基端部分（図１中、上方）に溶接、固定された封口板１４５に当接している。このため、モールド済ユニット積層体１１１は、皿バネ１４３の弾性力により、常時、圧縮応力が掛かるように付勢されている。また、ピストン１４１のベース部１４１ｂの周囲には、シール溝１４１ｍが凹設されており、この中にＯリング１４７が嵌め込まれてシリンダ室１２０ｃのシールを行っている。
【００１７】
ノズル部材１３０は、先端部分をなす燃料噴射ノズル１００と、その基端側に位置するノズル基端部材１３１とから構成されている。燃料噴射ノズル１００は、セラミック（具体的にはアルミナ）から形成されている。この燃料噴射ノズル１００は、半球面状の外面１００ａと半球面状の内面１００ｂとを有し、肉厚が１ｍｍのドーム状をなす（図２及び図３も参照）。
【００１８】
この燃料噴射ノズル１００には、外面１００ａと内面１００ｂとの間を貫通する噴射孔１０１，１０１，…が複数穿設されている。なお、図２及び図３には、噴射孔１０１の縦断面図が示されている。各々の噴射孔１０１は、外面１００ａ側の端に位置する外側開口端１０２と、内面１００ｂ側の端に位置する内側開口端１０３ｅを含む内側ストレート部１０３と、外側開口端１０２と内側ストレート部１０３との間に位置し、これらよりも孔径が小さい細径部１０４とから構成されている。
【００１９】
外側開口端１０２は、その孔径が１００μｍである。
内側開口端１０３ｅを含む内側開口部１０３は、孔径が一様に１００μｍで、長さ（中心軸ＢＸ方向の長さ）が９００μｍのストレート形状（円筒状）をなす。
細径部１０４は、外側開口端１０２から内面１００ｂ側に向かうにつれて徐々に孔径が小さくなる外側テーパ部１０４ｆと、内側開口部１０３から外面１００ａ側に向かうにつれて徐々に孔径が小さくなる内側テーパ部１０４ｇとを有し、これらの境界部分において（中心軸ＢＸ方向おける自身の中央において）最も孔径が小さくなる形状をなす。細径部１０４のうち最も孔径が小さい中央部分、即ち、次述する角部１０４ｃの孔径（最小孔径）は、１００μｍ以下（本例では７５μｍ）である。細径部１０４は、中心軸ＢＸ方向における自身の中央に、中心軸ＢＸ側に突出する１つの角部１０４ｃを有する。この角部１０４ｃは、噴射孔１０１の縦断面において、そのなす角αが鈍角（本例では１５０度）とされている。
【００２０】
このように、本実施形態１に係る噴射孔１０１は、中心軸ＢＸ側に突出する角部１０４ｃを有する形態の細径部１０４を備える。この噴射孔１０１は、細径部１０４を狭く、詳細には、細径部１０４のうち角部１０４ｃの孔径を小さくしつつ、両端側（外面１００ａ側及び内面１００ｂ側）の流路を細径部１０４よりも広くされている。従って、燃料噴射に係る圧力損失を低減できる。その上、この燃料噴射ノズル１００はセラミック製であるので、噴射孔１０１の強度が高い。しかも、噴射孔１０１の細径部１０４は、その角部１０４ｃのなす角αが鈍角とされているので、使用時に角部１０４ｃに高い応力が掛かっても、角部１０４ｃが強固で破損しにくく、噴射孔１０１に破損が生じにくい。よって、燃料噴射に係る圧力損失を低減できると共に、噴射孔１０１に破損が生じにくく信頼性の高い燃料噴射ノズル１００とすることができる。
【００２１】
また、後述するように、セラミックは、焼成時に収縮するので、未焼成時に形成した貫通孔に対して、焼成後の噴射孔１０１も孔径が小さくなる。従って、未焼成時に比較的大きい貫通孔を穿孔すれば足りるから、１００μｍ以下の孔径の噴射孔１０１も形成できる。そして、このように孔径の小さい噴射孔１０１を形成すれば、噴霧時の液滴微細化を図ることができるので、ＰＭの排出を大幅に低減できる。
【００２２】
図１に戻り、ノズル部材１３０の内側には、ニードル１４９が摺動可能に収容されている。このニードル１４９の先端部１４９ｓにより、燃料噴射ノズル１１０の各噴射孔１０１，１０１，…が開閉可能とされている。また、ノズル部材１３０の基端部分（図１中、上方）には、環状室１３０ｐが形成されている。この環状室１３０ｐには、ニードル１４９のピストン部１４９ｐが、その周囲と環状室１３０ｐの壁面との間にオリフィス１５１を形成して配置されている。ニードル１４９のピストン部１４９ｐ内にはバネ保持孔１４９ｐｎが形成されている。このバネ保持孔１４９ｐｎ内には、コイルバネ１５３が挿入保持されて、本体部材１２０のノズル保持部１２０ｎと圧電素子包囲部１２０ｐとを区画する仕切壁部１２０ｗに当接しており、ニードル１４９を先端側（図１中、下方）に付勢している。
【００２３】
また、本体部材１２０及びノズル部材１３０には、外部と環状室１３０ｐとを結ぶ燃料供給口１２０ｆ，１３０ｆが形成されており、この燃料供給口１２０ｆ，１３０ｆを通じて、高圧に加圧された燃料が、環状室１３０ｐに供給される。更に、本体部材１２０の仕切壁部１２０ｗには、バネ保持孔１４９ｐｎと圧電素子包囲部１２０ｐとを連通する連通孔１２０ｔが形成されている。従って、環状室１３０ｐに供給された燃料は、オリフィス１５１を通じて、バネ保持孔１４９ｐｎ、連通孔１２０ｔ、圧電素子包囲部１２０ｐのシリンダ室１２０ｃにも充填される。
【００２４】
モールド済ユニット積層体１１１の複数の外部リード線１１７は、本体部材１２０のリード挿通孔１２０ｍを介して外部に取り出されている。これらの外部リード線１１７に電圧を印加すると、モールド済ユニット積層体１１１が軸線ＡＸ方向に伸長し、シリンダー室１２０ｃの圧力が高まる。すると、ニードル１４９が先端側に移動して閉弁する（噴射孔１０１，１０１，…が塞がる）。一方、モールド済ユニット積層体１１１の印加電圧を低下させて収縮させると、シリンダー室１２０ｃの圧力が低下し、燃料供給口１２０ｆ，１３０ｆから供給された燃料の圧力により、ニードル１４９のピストン部１４９ｐが基端側にコイルバネ１５３を圧縮しながら移動する。そうすると、開弁して、噴射孔１０１，１０１，…から燃料が噴射される。
【００２５】
次に、本実施形態１に係る燃料噴射ノズル１００の製造方法について説明する。
まず、公知の手法により、未焼成セラミックからなるスラリを作成する。
次に、図４及び図５に示すように、上型ＵＧと下型ＳＧとを有する成形用治具ＧＧを用意する。上型ＵＧには、後述する未焼成体２１０を形成するための半球状の凹部ＵＧＫが形成されている。また、上型ＵＧには、上記スラリＳＲを凹部ＵＧＫに注入するための注入口ＵＧＴが上方から下方に向けて形成されている。一方、下型ＳＧの先端部ＳＧＢは、上記凹部ＵＧＫに対応して、半球状に形成されている。これにより、上型ＵＧの凹部ＵＧＫと下型ＳＧの先端部ＳＧＢとの間に、後述する未焼成体２１０に対応した形状のキャビティＫＢが形成される。また、上型ＵＧと下型ＳＧとの間には、注入された余分なスラリＳＲをキャビティＫＢ内から外部に排出するための排出路ＨＳＴが形成されている。
【００２６】
また、成形用治具ＧＧは、後述する未焼成体２１０に噴射孔１０１，１０１，…に対応した貫通孔２１１，２１１，…を形成するための上側ピンＰＧ１と下側ピンＰＧ２とをそれぞれ複数備える。これら上側ピンＰＧ１及び下側ピンＰＧ２は、それぞれ自身の軸線方向に進退可能に配設されている。各々の上側ピンＰＧ１は、円柱状をなす円柱部ＰＧ１Ｄと、その先端に位置し円錐台状をなす円錐台部ＰＧ１Ｅとを有する。同様に、下側ピンＰＧ２も、円柱状をなす円柱部ＰＧ２Ｄと、その先端に位置し円錐台状をなす円錐台部ＰＧ２Ｅとを有する。後述する未焼成体２１０の成形時には、上側ピンＰＧ１のうち円錐台部ＰＧ１Ｅのみを、キャビティＫＢ内に突出させると共に、下側ピンＰＧ２のうち円錐台部ＰＧ２Ｅと円柱部ＰＧ２Ｄの先端側の一部分とを、キャビティＫＢ内に突出させる。そして、このとき、上側ピンＰＧ１と下側ピンＰＧ２とを、先端同士で互いに当接させる。
【００２７】
このような成形用治具ＧＧを用いて、燃料噴射ノズル１００に対応した形態の未焼成体２１０を形成する。具体的には、図４中、上方に矢印で示すように、成形用治具ＧＧの注入口ＵＧＴから上記の未焼成セラミックのスラリＳＲを注入する。そうすると、スラリＳＲは、キャビティＫＢ内に充填される。また、余分なスラリＳＲは、図４中に矢印で示すように、排出路ＨＳＴを通じて外部に排出される。そして、乾燥処理等を経た後、上側ピンＰＧ１及び下側ピンＰＧ２をそれぞれ後退させる。これにより、図６に示すように、半球面状の外面２１０ａと半球面状の内面２１０ｂとを有するドーム状をなし、噴射孔１０１に対応した貫通孔２１１を有する未焼成体２１０ができる。
【００２８】
次に、この未焼成体２１０を公知の手法により焼成する。これにより、貫通孔２１１から噴射孔１０１が形成され、図２及び図３に示した燃料噴射ノズル１００が完成する。
なお、燃料噴射装置１１０は、この燃料噴射ノズル１１０を用いて、公知の手法により形成することができる。
【００２９】
（実施形態２）
次いで、第２の実施形態について説明する。なお、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。本実施形態２の燃料噴射装置３１０は、燃料噴射ノズル３００を除き、上記実施形態１の燃料噴射装置１００と同様である（図１参照）。本実施形態２では、燃料噴射ノズル３００の噴射孔３０１の形状が、上記実施形態１の燃料噴射ノズル１００の噴射孔１０１の形状と異なる。図７に本実施形態２に係る噴射孔３０１付近の部分拡大断面図を示す。なお、図７は、実施形態１の図３に対応した図面であり、噴射孔３０１の縦断面図を示している。
【００３０】
本実施形態２に係る燃料噴射ノズル３００も、半球面状の外面３００ａと半球面状の内面３００ｂとを有するドーム状をなし、複数の噴射孔３０１，３０１，…が穿設されている。本実施形態２では、各々の噴射孔３０１は、外面３００ａ側の端に位置する外側開口端３０２と、内面３００ｂ側の端に位置する内側開口端３０３と、外側開口端３０２と内側開口端３０３との間に位置し、これらよりも孔径が小さい細径部３０４とから構成されている。
【００３１】
外側開口端３０２及び内側開口端３０３は、共に孔径が１００μｍである。
細径部３０４は、外側開口端３０２から内面３００ｂ側に向かうにつれて徐々に孔径が小さくなる外側テーパ部３０４ｆと、内側開口端３０３から外面３００ａ側に向かうにつれて徐々に孔径が小さくなる内側テーパ部３０４ｇと、中心軸ＢＸ方向おける自身の中央部分をなし、孔径が一定のストレート部３０４ｈとを有する。
【００３２】
細径部３０４のうち最も孔径が小さいストレート部３０４ｈの孔径（最小孔径）は、１００μｍ以下（本例では７５μｍ）である。細径部３０４は、ストレート部３０４ｈの両端に、中心軸ＢＸ側に突出する２つの角部（外側角部３０４ｃ１及び内側角部３０４ｃ２）を有する。外側角部３０４ｃ１は、噴射孔３０１の縦断面において、そのなす角αが鈍角（本例では１５０度）とされている。同様に、内側角部３０４ｃ２も、噴射孔３０１の縦断面において、そのなす角βが鈍角（本例では角αと同じく１５０度）とされている。
【００３３】
このように、本実施形態２に係る噴射孔３０１は、中心軸ＢＸ側に突出する２つの角部（外側角部３０４ｃ１及び内側角部３０４ｃ２）を有する形態の細径部３０４を備える。この噴射孔３０１は、細径部３０４を狭く、詳細には、細径部３０４のうちストレート部３０４ｈの孔径を小さくしつつ、両端側（外面３００ａ側及び内面３００ｂ側）の流路を細径部３０４よりも広くされている。従って、燃料噴射に係る圧力損失を低減できる。その上、この燃料噴射ノズル３００もセラミック製であるので、噴射孔３０１の強度が高い。しかも、噴射孔３０１の細径部３０４は、外側角部３０４ｃ１及び内側角部３０４ｃ２のなす角α，βがそれぞれ鈍角とされているので、使用時に外側角部３０４ｃ１及び内側角部３０４ｃ２に高い応力が掛かっても、外側角部３０４ｃ１及び内側角部３０４ｃ２が強固で破損しにくく、噴射孔３０１に破損が生じにくい。よって、燃料噴射に係る圧力損失を低減できると共に、噴射孔３０１に破損が生じにくく信頼性の高い燃料噴射ノズル３００とすることができる。
その他、上記実施形態１と同様な部分は、上記実施形態１と同様な作用、効果を奏する。
【００３４】
（実施形態３）
次いで、第３の実施形態について説明する。なお、上記実施形態１または２と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。本実施形態３の燃料噴射装置４１０は、燃料噴射ノズル４００を除き、上記実施形態１，２の燃料噴射装置１００，３００と同様である（図１参照）。本実施形態３では、燃料噴射ノズル４００の噴射孔４０１の形状が、上記実施形態１，２の燃料噴射ノズル１００，３００の噴射孔１０１，３０１の形状と異なる。図８に本実施形態３に係る噴射孔４０１付近の部分拡大断面図を示す。なお、図８は、上記実施形態１，２の図３，図７に対応した図面であり、噴射孔４０１の縦断面図を示している。
【００３５】
本実施形態３の燃料噴射ノズル４００も、半球面状の外面４００ａと半球面状の内面４００ｂとを有するドーム状をなし、複数の噴射孔４０１，４０１，…が穿設されている。各々の噴射孔４０１は、外面４００ａ側の端に位置する外側開口端４０２と、内面４００ｂ側の端部に位置する内側開口端４０３と、外側開口端４０２と内側開口端４０３との間に位置し、これらよりも孔径が小さい細径部４０４とから構成されている。
【００３６】
外側開口端３０２及び内側開口端３０３は、共に孔径が１００μｍである。
細径部４０４は、外側開口端４０２から内面４００ｂ側に向かうにつれて徐々に孔径が小さくなる外側テーパ部４０４ｆと、内側開口部４０３から外面４００ａ側に向かうにつれて徐々に孔径が小さくなる内側テーパ部４０４ｇとを有し、これらの境界部分において最も孔径が小さくなる形状をなす。
【００３７】
本実施形態３では、上記実施形態２とは異なり、外側テーパ部４０４ｆの長さ（中心軸ＢＸ方向の長さ）が、内側テーパ部４０４ｇの長さ（中心軸ＢＸ方向の長さ）よりも短くされている。細径部４０４のうち最も孔径が小さい部分、即ち、次述する角部４０４ｃの孔径（最小孔径）は、１００μｍ以下（本例では７５μｍ）である。細径部４０４は、外側テーパ部４０４ｆと内側テーパ部４０４ｇとの境界部分に、中心軸ＢＸ側に突出する１つの角部４０４ｃを有する。この角部４０４ｃは、噴射孔４０１の縦断面において、そのなす角αが鈍角（本例では１５０度）とされている。
【００３８】
このように、本実施形態３に係る噴射孔４０１も、中心軸ＢＸ側に突出する角部４０４ｃを有する形態の細径部４０４を備える。この噴射孔４０１は、細径部４０４を狭く、詳細には、細径部４０４のうち角部４０４ｃの孔径を小さくしつつ、両端側（外面４００ａ側及び内面４００ｂ側）の流路を細径部４０４よりも広くされている。従って、燃料噴射に係る圧力損失を低減できる。その上、この燃料噴射ノズル４００はセラミック製であるので、噴射孔４０１の強度が高い。しかも、噴射孔４０１の細径部４０４は、その角部４０４ｃのなす角αが鈍角とされているので、使用時に角部４０４ｃに高い応力が掛かっても、角部４０４ｃが強固で破損しにくく、噴射孔４０１に破損が生じにくい。よって、燃料噴射に係る圧力損失を低減できると共に、噴射孔４０１に破損が生じにくく信頼性の高い燃料噴射ノズル４００とすることができる。
その他、上記実施形態１または２と同様な部分は、上記実施形態１または２と同様な作用、効果を奏する。
【００３９】
（実施形態４）
次いで、第４の実施形態について説明する。なお、上記実施形態１〜３のいずれかと同様な部分の説明は、省略または簡略化する。本実施形態４の燃料噴射装置５１０は、燃料噴射ノズル５００を除き、上記実施形態１〜３の燃料噴射装置１００，３００，４００，５００と同様である（図１参照）。本実施形態４では、燃料噴射ノズル５００の噴射孔５０１の形状が、上記実施形態１〜３の燃料噴射ノズル１００，３００，４００の噴射孔１０１，３０１，４０１の形状と異なる。図９に本実施形態４に係る噴射孔５０１付近の部分拡大断面図を示す。なお、図９は、上記実施形態１〜３の図３，図７，図８に対応した図面であり、噴射孔５０１の縦断面図を示している。
【００４０】
本実施形態４の燃料噴射ノズル５００も、半球面状の外面５００ａと半球面状の内面５００ｂとを有するドーム状をなし、複数の噴射孔５０１，５０１，…が穿設されている。本実施形態４では、各々の噴射孔５０１は、外面５００ａ側の端に位置する外側開口端５０２と、内面５００ｂ側の端に位置する内側開口端５０３ｅを含む内側開口部５０３と、外側開口端５０２と内側開口部５０３との間に位置し、これらよりも孔径が小さい細径部５０４とから構成されている。
【００４１】
外側開口端５０２の孔径は、上記実施形態３と同様に１００μｍである。
一方、内側開口端５０３ｅの孔径は、上記実施形態３とは異なり、外側開口端５０２の孔径よりも大きく、２００μｍである。そして、この内側開口端５０３ｅを含む内側開口部５０３は、内側開口端５０３から外面５００ａ側に向かうにつれて徐々に孔径が小さくなるテーパ状をなす。内側開口部５０３の最小孔径は、外側開口端５０２の孔径と同様に１００μｍである。
【００４２】
細径部５０４は、外側開口端５０２から内面５００ｂ側に向かうにつれて徐々に孔径が小さくなる外側テーパ部５０４ｆと、内側テーパ部５０３から外面５００ａ側に向かうにつれて徐々に孔径が小さくなる内側テーパ部５０４ｇとを有し、これらの境界部分において（中心軸ＢＸ方向おける自身の中央において）最も孔径が小さくなる形状をなす。細径部５０４のうち最も孔径が小さい中央部分、即ち、次述する角部５０４ｃの孔径（最小孔径）は、１００μｍ以下（本例では７５μｍ）である。細径部５０４は、中心軸ＢＸ方向における自身の中央に、中心軸ＢＸ側に突出する１つの角部５０４ｃを有する。この角部５０４ｃは、噴射孔５０１の縦断面において、そのなす角αが鈍角（本例では１５０度）とされている。
【００４３】
このように、本実施形態４に係る噴射孔５０１も、中心軸ＢＸ側に突出する角部５０４ｃを有する形態の細径部５０４を備える。この噴射孔５０１は、細径部５０４を狭く、詳細には、細径部５０４のうち角部５０４ｃの孔径を小さくしつつ、両端側（外面５００ａ側及び内面５００ｂ側）の流路を細径部５０４よりも広くされている。従って、燃料噴射に係る圧力損失を低減できる。その上、この燃料噴射ノズル５００はセラミック製であるので、噴射孔５０１の強度が高い。しかも、噴射孔５０１の細径部５０４は、その角部５０４ｃのなす角αが鈍角とされているので、使用時に角部５０４ｃに高い応力が掛かっても、角部５０４ｃが強固で破損しにくく、噴射孔５０１に破損が生じにくい。よって、燃料噴射に係る圧力損失を低減できると共に、噴射孔５０１に破損が生じにくく信頼性の高い燃料噴射ノズル５００とすることができる。
その他、上記実施形態１〜３のいずれかと同様な部分は、上記実施形態１〜３と同様な作用、効果を奏する。
【００４４】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１〜４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、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上述の実施形態１〜４では、燃料噴射ノズル１００等をアルミナにより構成したが、窒化珪素やジルコニア等を用いて燃料噴射ノズル１００等を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施形態１に係る燃料噴射装置の縦断面図である。
【図２】実施形態１に係る燃料噴射ノズルの縦断面図である。
【図３】実施形態１に係る燃料噴射ノズルのうち噴射孔付近の部分拡大断面図である。
【図４】実施形態１に係る燃料噴射ノズルの製造方法に関し、射出成形により未焼成体を形成する様子を示す説明図である。
【図５】実施形態１に係る燃料噴射ノズルの製造方法に関し、図４のうち噴射孔付近を拡大して示す説明図である。
【図６】実施形態１に係る燃料噴射ノズルの製造方法に関し、焼成前の未焼成体を示す説明図である。
【図７】実施形態２に係る燃料噴射ノズルのうち噴射孔付近の部分拡大断面図である。
【図８】実施形態３に係る燃料噴射ノズルのうち噴射孔付近の部分拡大断面図である。
【図９】実施形態４に係る燃料噴射ノズルのうち噴射孔付近の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００，３００，４００，５００  燃料噴射ノズル
１００ａ，３００ａ，４００ａ，５００ａ  外面
１００ｂ，３００ｂ，４００ｂ，５００ｂ  内面
１０１，３０１，４０１，５０１  噴射孔
１０２，３０２，４０２，５０２  外側開口端
１０３ｅ，３０３，４０３，５０３ｅ  内側開口端
１０３，５０３  内側開口部
１０４，３０４，４０４，５０４  細径部
１０４ｆ，３０４ｆ，４０４ｆ，５０４ｆ  外側テーパ部
１０４ｇ，３０４ｇ，４０４ｇ，５０４ｇ  内側テーパ部
３０４ｈ  ストレート部
１０４ｃ，４０４ｃ，５０４ｃ  角部
３０４ｃ１  外側角部（角部）
３０４ｃ２  内側角部（角部）
１１０，３１０，４１０，５１０  燃料噴射装置
１１１  積層型圧電素子（モールド済ユニット積層体）
１２０  本体部材
１３０  ノズル部材
１３１  ノズル基端部材
ＢＸ  中心軸
α  角
β  角
【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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