(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料通路（１５）により供給される燃料を噴射する噴孔（１７）を有する噴孔部材（１３）と、
前記噴孔よりも上流側において下流側に向かって縮径する弁座面（１６）を有し、前記弁座面により前記燃料通路の一部を形成する弁座部材（１２）と、
前記弁座面に離着座することにより、前記噴孔からの燃料噴射を断続させる弁部材（４０）と、を備えている燃料噴射弁（１）であって、
前記噴孔部材は、当該噴孔部材の径方向に延び、前記弁座面の下流側において前記燃料通路の一部を形成する弁座下流面（１３０）を有しており、
前記弁座部材は、前記弁座下流面と前記弁座面の下流端部とにかけ渡され、前記弁座下流面に向かって縮径する縮径面（１８）を有しており、
前記縮径面は、縮径率が一定のテーパ面であり、
前記弁座下流面に対する前記縮径面の傾斜角度は、３０度より大きく且つ６０度以下の範囲に設定されており、
前記弁座部材の径方向において、前記縮径面の下流端部と前記噴孔の流入口の中心との離間距離（Ｌ４）が、前記縮径面の長さ寸法（Ｌ３）より大きい燃料噴射弁。
【請求項２】
前記弁座面の延長線（Ｎｃ）を想定した場合に、前記延長線は、前記噴孔よりも上流側において前記弁座下流面に交差しており、
前記縮径面の下流端部（１８１）は、前記弁座部材の径方向において、前記延長線が前記弁座下流面に交差する交点（Ｐ）に比べて、前記噴孔から遠い位置に設けられている請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記弁座下流面に対する前記縮径面の傾斜角度は、前記弁座下流面に対する前記弁座面の傾斜角度よりも大きく、これら傾斜角度の差異は、０度より大きく且つ３０度以下の範囲に設定されている請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記弁座面は、前記弁部材が前記弁座面に着座した場合に前記弁部材が接触する接触部（１６０）を有しており、
前記弁座部材の径方向において、前記弁座面の前記接触部と前記縮径面の上流端部との離間距離（Ｌ５）が、前記縮径面の長さ寸法（Ｌ３）より大きい請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記噴孔は、内燃機関の吸気ポート（２ｂ）に燃料を噴射する請求項１〜４のいずれか１つ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、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料を噴射する噴孔と、この噴孔に燃料を供給する燃料通路とを有する燃料噴射弁が知られている。燃料噴射弁は、これら噴孔及び燃料通路に加えて、燃料下流側へ向かって縮径するテーパ面状の弁座面により燃料通路を形成する弁座部材と、当該弁座面に対して離着座することにより噴孔からの燃料噴射を断続する弁部材とを有している。
【０００３】
例えば特許文献１では、燃料噴射弁において、噴孔が形成された噴孔プレートの板面に、弁座部材の端面が重ねられている。噴孔プレートの板面の一部は燃料通路に露出しており、この露出した部分が、弁座部材の弁座面の下流側においてこの弁座面と同様に燃料通路を形成する弁座下流面になっている。弁座下流面は、弁座部材の径方向に延びており、噴孔は噴孔プレートの厚み方向に延びている。燃料通路を流れる燃料は、弁座面から弁座下流面に到達した後、弁座下流面に沿って流れることで噴孔に流入する。この場合、噴孔に流れ込んだ燃料は、噴孔の内周面に衝突することでその内周面に沿って膜状に延び、噴孔から流出する際に微粒化しやすくなる。
【０００４】
また、弁座部材においては、その弁座面が噴孔プレートの弁座下流面から離間しており、この弁座面と弁座下流面との間には、これら弁座面と噴孔プレートの板面とを接続する接続面が設けられている。この接続面は、噴孔プレートの弁座下流面に対して直交している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、弁座部材の接続面と噴孔プレートの弁座下流面とが直交した構成では、燃料通路において弁座面に沿って流れてきた燃料が弁座面の下流端部を通過した場合、その燃料の一部が接続面と弁座下流面との入隅部分に流れ込み、この入隅部分に燃料が溜まりやすくなる。この場合、入隅部分において燃料の流れに渦が生じるなど、燃料通路での燃料の流れに乱れが生じることで、燃料通路を流れる燃料について圧力損失が増加してしまう。圧力損失が増加すると、燃料が噴孔の内周面に衝突するエネルギーが減少し、噴孔の内周面に沿って延びる燃料の膜が薄くなりにくい。このため、噴孔から噴射される燃料の微粒化が適正に行われないことが懸念される。
【０００７】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、噴孔から噴射される燃料の微粒化を促進することが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】
【０００８】
以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。なお、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
上述の課題を解決するために開示された第１の発明は、燃料通路（１５）により供給される燃料を噴射する噴孔（１７）を有する噴孔部材（１３）と、噴孔よりも上流側において下流側に向かって縮径する弁座面（１６）を有し、弁座面により燃料通路を形成する弁座部材（１２）と、弁座面に離着座することにより、噴孔からの燃料噴射を断続させる弁部材（４０）と、を備えている燃料噴射弁（１）であって、噴孔部材は、当該噴孔部材の径方向に延び、弁座面の下流側において燃料通路を形成する弁座下流面（１３０）を有しており、弁座部材は、弁座下流面と弁座面の下流端部とにかけ渡され、弁座下流面に向かって縮径する縮径面（１８）を有しており、縮径面は、縮径率が一定のテーパ面であり、弁座下流面に対する縮径面の傾斜角度は、３０度より大きく且つ６０度以下の範囲に設定されており、弁座部材の径方向において、縮径面の下流端部と噴孔の流入口の中心との離間距離（Ｌ４）が、縮径面の長さ寸法（Ｌ３）より大きい。
【００１０】
第１の発明によれば、弁座部材の縮径面が、弁座下流面と弁座面とにかけ渡された状態になっているため、燃料通路において弁座下流面と縮径面との間の角度が鈍角になる。この構成では、燃料通路において弁座面の下流端部を通過した燃料の一部が、仮に縮径面に沿って流れたとしても、弁座下流面と縮径面との入隅部分に溜まりにくい、という知見を発明者らが得た。この場合、燃料通路を流れる燃料について圧力損失が生じにくくなり、燃料は十分なエネルギーを持った状態で噴孔の内周面に衝突することになるため、噴孔から噴射される燃料の微粒化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における燃料噴射弁が搭載される内燃機関を示す構成図。
【図２】燃料噴射弁を示す縦断面図。
【図３】図２を部分的に拡大して示す縦断面図。
【図４】図２，３の案内面を拡大して示す縦断面図。
【図５】案内面が縮径していない従来構成において燃料通路での燃料の流れを示す図。
【図６】案内面が縮径している第１実施形態の構成において燃料通路での燃料の流れを示す図。
【図７】案内面が縮径していない従来構成において噴孔での燃料の状態を示す図。
【図８】案内面が縮径している第１実施形態の構成において噴孔での燃料の状態を示す図。
【図９】第２実施形態における燃料噴射弁の案内面を拡大して示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
【００１５】
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の一実施形態として燃料噴射弁１は、気筒２ａ内においてガソリンを燃焼させる内燃機関２に、搭載される。燃料噴射弁１は、吸入空気と共に気筒２ａ内へと吸入される燃料を、当該吸入空気の流通する吸気ポート２ｂへと噴射する。
【００１６】
（基本構成）
まず、燃料噴射弁１の基本構成を説明する。図２に示すように燃料噴射弁１は、弁ハウジング１０、固定コア２０、可動コア３０、弁部材４０、弾性部材５０及び駆動部６０を備えている。
【００１７】
弁ハウジング１０は、パイプ部材１１、弁座部材１２及び噴孔部材１３等から構成されている。円筒状のパイプ部材１１は、第１磁性部１１０、非磁性部１１１及び第２磁性部１１２を、軸方向の開弁側から閉弁側へ向かってこの順に有している。金属磁性体からなる各磁性部１１０，１１２と、金属非磁性体からなる非磁性部１１１とは、例えばレーザ溶接等により同軸上に結合されている。この結合構造により非磁性部１１１は、第１磁性部１１０と第２磁性部１１２との間における磁束の短絡を、遮断している。
【００１８】
第１磁性部１１０は、燃料ポンプ３（図１参照）から燃料の供給を受ける供給入口１４を、形成している。第２磁性部１１２には、円筒状の金属からなる弁座部材１２が同軸上に嵌入固定されている。弁座部材１２は、上流側から導かれる燃料を下流側へと流通させるように、燃料通路１５をパイプ部材１１と共同して形成している。それと共に弁座部材１２は、図２〜４に示すように燃料通路１５に露出する弁座面１６を、有している。弁座面１６は、燃料通路１５の下流側へ向かって縮径する縮径形状として、縮径率が一定のテーパ面状に形成されている。この場合、弁座面１６は、円錐面を有しており、燃料の流れ方向に沿って真っ直ぐに延びていることになる。
【００１９】
図２〜４に示すように、有底円筒状の金属からなる噴孔部材１３は、第２磁性部１１２とは反対側において、弁座部材１２に同軸上に外嵌固定されている。噴孔部材１３は、弁座面１６の下流側において燃料通路１５を形成する弁座下流面１３０を有している。弁座下流面１３０は、弁座面１６と同様に燃料通路１５に露出しており、噴孔部材１３の径方向に延びた状態で噴孔部材１３の底面を形成している。
【００２０】
噴孔部材１３は、複数の噴孔１７を底部に有している。各噴孔１７は、弁座面１６よりも下流側において燃料通路１５と連通していると共に、吸気ポート２ｂ（図１参照）へ向かって放射状に開口している。噴孔１７は、燃料通路１５から燃料が流入する流入口１７０と、燃料が流出する流出口１７１とを有しており、噴孔部材１３の中心線に対する離間距離は、流出口１７１の方が流入口１７０よりも大きくなっている。噴孔部材１３の中心線は、後述する弁部材４０の中心線Ｌｖと一致している。噴孔１７の中心線Ｎａは、流入口１７０から流出口１７１に近付くにつれて中心線Ｌｖから遠ざかっている。ただし、流入口１７０の中心線Ｎｂは、中心線Ｌｖと平行に延びており、噴孔１７の中心線Ｎａとは交差している。
【００２１】
図２に示すように、円筒状の金属磁性体からなる固定コア２０は、第１磁性部１１０及び非磁性部１１１に同軸上に内嵌固定されている。固定コア２０には、円筒状の金属からなるアジャスティングパイプ２２が同軸上に圧入固定されている。固定コア２０は、上流側の供給入口１４から流入した燃料を下流側へ流出させるように、固定通路２４をアジャスティングパイプ２２と共同して形成している。
【００２２】
円筒状の金属磁性体からなる可動コア３０は、非磁性部１１１及び第２磁性部１１２内に同軸上に収容されている。可動コア３０は、固定コア２０よりも閉弁側において、軸方向の両側へと往復移動可能となっている。有底円筒状の金属非磁性体からなる弁部材４０は、第２磁性部１１２内及び弁座部材１２内に跨って同軸上に収容されている。図２，３に示すように弁部材４０は、可動コア３０に閉弁側から嵌入固定されている。これにより弁部材４０は、自身の弁中心線Ｌｖに沿う軸方向の両側へ、可動コア３０と一体に往復移動可能となっている。弁部材４０は、上流側の固定通路２４から流出する燃料を下流側の燃料通路１５へと導くように、可動通路４２を可動コア３０と共同して形成している。
【００２３】
弁部材４０は、弁座面１６よりも上流側において往復移動する当接部４４を、閉弁側の底部に有している。図２〜４に示すように弁部材４０は、全噴孔１７よりも上流側において上記縮径形状を呈する弁座面１６に対して、当接部４４を同軸上に離着座させる。具体的に弁部材４０は、開弁側へ移動することで、当接部４４を弁座面１６から全周に亘って離座させる。その結果、弁部材４０が開弁して各噴孔１７が燃料通路１５と連通するので、それら各噴孔１７からは燃料が吸気ポート２ｂ（図１参照）へ噴射される。また一方で弁部材４０は、閉弁側へ移動することで、当接部４４を弁座面１６に全周に亘って着座させる。その結果、弁部材４０が閉弁して各噴孔１７が燃料通路１５との連通を遮断されるので、それら各噴孔１７からの燃料噴射が停止する。このように弁部材４０は、弁座面１６に対する離着座により開閉弁することで、各噴孔１７からの燃料噴射を断続可能となっている。
【００２４】
図２に示すように弾性部材５０は、金属からなる圧縮コイルスプリングであり、固定コア２０及び可動コア３０内の各通路２４，４２に同軸上に収容されている。弾性部材５０は、固定コア２０内のアジャスティングパイプ２２と、可動コア３０との間に挟持されている。この挟持構造により弾性部材５０は、要素２２，３０間での圧縮に応じて弾性復原力を発生することで、可動コア３０及び弁部材４０を閉弁側の弁座面１６へと向かって付勢する。即ち、弾性部材５０の発生する弾性復原力が、可動コア３０及び弁部材４０を付勢する付勢力となる。
【００２５】
駆動部６０は、ソレノイドコイル６１、スプール６２、ターミナル６３及びコネクタ６４等から構成されている。ソレノイドコイル６１は、円筒状の樹脂からなるスプール６２に金属線材を巻回すことで、形成されている。ソレノイドコイル６１は、スプール６２を介して磁性部１１０，１１２及び非磁性部１１１に同軸上に外嵌固定されている。金属からなるターミナル６３は、樹脂からなるコネクタ６４に埋設され、外部の制御回路４（図１参照）と内部のソレノイドコイル６１との間を電気接続する。この電気接続によりソレノイドコイル６１への通電は、制御回路４により制御可能となっている。
【００２６】
以上の如く構成される燃料噴射弁１の開弁作動では、制御回路４により通電されるソレノイドコイル６１が励磁することで、第１磁性部１１０、固定コア２０、可動コア３０、及び第２磁性部１１２に磁束が案内される。その結果、互いに対向するコア２０，３０間には、可動コア３０を開弁側の固定コア２０へと向かって吸引するように、磁気吸引力が発生する。すると、可動コア３０は、弾性部材５０の付勢力に抗した開弁側へ弁部材４０と共に駆動されるため、固定コア２０に当接して係止される。このとき弁部材４０は、当接部４４を弁座面１６から離座させるので、各噴孔１７から燃料が噴射される。
【００２７】
一方、こうした開弁作動後の閉弁作動では、制御回路４により通電を停止されるソレノイドコイル６１が消磁するので、コア２０，３０間の磁気吸引力が消失する。すると、可動コア３０は、弾性部材５０の付勢力により閉弁側へ弁部材４０と共に駆動されるため、当該弁部材４０が弁座部材１２に当接して係止される。その結果として弁部材４０は、当接部４４を弁座面１６に着座させるので、各噴孔１７からの燃料噴射が停止する。また、こうして閉弁した弁部材４０は、弾性部材５０の付勢力に加えて、可動通路４２の燃料から当接部４４に作用する燃圧により、弁座面１６へと向かって付勢された状態となる。
【００２８】
（弁部材の構成）
次に、弁部材４０の構成を図３に基づき説明する。尚、図３は、弁部材４０の径方向中心に延伸想定される弁中心線Ｌｖを含んで切られる縦断面の一つを、図示している。そこで以下では、弁部材４０に関して図３の縦断面を含む任意の縦断面を、単に縦断面というものとする。
【００２９】
図３に示すように弁部材４０は、弁中心線Ｌｖを中心とした円筒面状にストレートに延伸する弁外周面４６を、当接部４４の外周側且つ開弁側に有している。それと共に弁部材４０は、当接部４４の内周側且つ閉弁側に、凸曲面状又は平面状の先端面４７を有している。さらに弁部材４０は、部分球面状に湾曲した二種類の凸曲面４４０，４４１を、それぞれ当接部４４の全周に亘って同軸上に有している。先端面４７の周縁部４７０は、先端面４７と内周側凸曲面４４０との境界部を前週に亘って形成している。
【００３０】
内周側凸曲面４４０は、先端面４７から外周側且つ開弁側へ連なっている。これにより、内周側凸曲面４４０よりも下流側に位置する先端面４７は、燃料通路１５の一部として開弁時に燃料を各噴孔１７へと案内する偏平状のサック室１５０を、弁ハウジング１０のうち噴孔部材１３との間に形成している。
【００３１】
外周側凸曲面４４１は、弁外周面４６から内周側且つ閉弁側へ連なっている。これにより外周側凸曲面４４１は、弁外周面４６から尖鋭状に屈曲する屈曲部４４２を、全周に亘って形成している。また、外周側凸曲面４４１は、内周側凸曲面４４０から内周側且つ開弁側へ連なっている。これにより外周側凸曲面４４１は、内周側凸曲面４４０との境界部４４３を、全周に亘って形成している。ここで境界部４４３は、弁ハウジング１０のうち弁座部材１２の弁座面１６へと向かって突出する形状を、全周に亘って有している。
【００３２】
（弁座部材の詳細構成）
続いて、弁座部材１２の詳細構成を図４を参照しつつ説明する。
【００３３】
図４に示すように、弁座部材１２は、弁座面１６の下流端部から下流側に向けて延びた案内面１８を有している。案内面１８は、弁座面１６と同様に燃料通路１５に露出しており、弁座面１６に沿って流れてきた燃料を弁座下流面１３０に案内する。弁座部材１２は、噴孔部材１３の弁座下流面１３０に重ねられた端面１２０を有しており、案内面１８の下流端部は端面１２０に接続されている。この場合、案内面１８は、弁座面１６と端面１２０とを接続している。上述したように、端面１２０が弁座下流面１３０に重ねられているため、案内面１８は、弁座面１６と弁座下流面１３０にかけ渡された状態になっている。
【００３４】
弁座部材１２においては、案内面１８の上流端部１８０が、案内面１８と弁座面１６との境界部に含まれており、案内面１８の下流端部１８１が、案内面１８と端面１２０との境界部に含まれている。
【００３５】
案内面１８は、弁座面１６と同様に、燃料通路１５の下流側に向かって縮径する縮径形状として、本実施形態では縮径率が一定のテーパ面状（換言すれば円錐面状）に形成されている。この場合、案内面１８は縮径面に相当する。案内面１８の縮径率は、弁座面１６の縮径率に比べて小さくなっている。この場合、弁座下流面１３０に対する案内面１８の傾斜角度θａは、弁座下流面１３０に対する弁座面１６の傾斜角度θｂより大きくなっている。この場合、燃料通路１５においては、弁座面１６と案内面１８との間の角度θｃが１８０度より大きくなっている。
【００３６】
弁座面１６の傾斜角度θｂは、０度より大きく且つ３０度以下の範囲に設定されており、案内面１８の傾斜角度θａは、３０度より大きく且つ６０度以下の範囲に設定されている。これら傾斜角度θａ，θｂの差異は、０度より大きく且つ３０度以下になっている。本実施形態では、弁座面１６の傾斜角度θｂが３０に設定されており、案内面１８の傾斜角度θａが４４度に設定されている。
【００３７】
弁座面１６の延長線Ｎｃを想定し、この延長線Ｎｃと弁座下流面１３０とが交差する点を交点Ｐと称した場合、この交点Ｐは、弁座部材１２の径方向において案内面１８の下流端部１８１と噴孔１７との間に配置されている。この場合、弁座部材１２において、下流端部１８１及び交点Ｐはいずれも噴孔１７より外周側に配置されており、下流端部１８１は、噴孔１７に対して交点Ｐよりも遠い位置にある。
【００３８】
ここでは、案内面１８の位置や縮径率を距離で説明する。交点Ｐは、下流端部１８１と流入口１７０の中心線Ｎｂとの間において、下流端部１８１寄りの位置に配置されている。この場合、交点Ｐと下流端部１８１との離間距離Ｌ１は、交点Ｐと流入口１７０の中心線Ｎｂとの離間距離Ｌ２よりも小さくなっている。
【００３９】
また、弁座部材１２の径方向においては、交点Ｐと上流端部１８０との間で、下流端部１８１が上流端部１８０寄りの位置に配置されている。この場合、弁座部材１２の径方向において、案内面１８の長さ寸法Ｌ３は、下流端部１８１と交点Ｐとの離間距離Ｌ２より大きくなっている。その一方で、長さ寸法Ｌ３は、下流端部１８１と流入口１７０の中心線Ｎｂとの離間距離Ｌ４より小さくなっている。この離間距離Ｌ４は、離間距離Ｌ１，Ｌ２の合計である。なお、長さ寸法Ｌ３は、下流端部１８１と上流端部１８０との離間距離である。
【００４０】
弁座面１６は、弁部材４０が弁座面１６に着座した場合に、その弁部材４０の当接部４４が接触する接触部１６０を有している。接触部１６０は、当接部４４の境界部４４３が接触する部分であり、弁座面１６と共に噴孔部材１３の全周に亘って存在している。弁座部材１２の径方向においては、接触部１６０と下流端部１８１との間で、上流端部１８０が下流端部１８１寄りの位置に配置されている。この場合、上流端部１８０と接触部１６０との離間距離Ｌ５が、案内面１８の長さ寸法Ｌ３より大きくなっている。
【００４１】
弁部材４０では、この弁部材４０の径方向において、先端面４７の周縁部４７０と流入口１７０の中心線Ｎｂとの離間距離Ｌ６が、その中心線Ｎｂと下流端部１８１との離間距離Ｌ４より小さくなっている。この場合、下流端部１８１は、周縁部４７０に比べて中心線Ｌｖから遠い位置に配置されていることになる。
【００４２】
次に、本実施形態のように案内面１８が縮径している構成と、案内面１８が縮径していない構成とを対象として、燃料通路１５での燃料の流れ方についてのシミュレーション結果を、図５と図６とを参照しつつ比較する。図５に示すように、案内面１８が縮径していない従来構成では、中心線Ｌｖに対する離間距離が案内面１８の上流端部１８０と下流端部１８１とで同じになっている。
【００４３】
図５に示すように、案内面１８が縮径していない本実施形態の構成では、案内面１８と弁座下流面１３０とがほぼ直交している。この構成では、これら案内面１８と弁座下流面１３０との入隅部分に燃料の大きな渦が発生しやすく、それに伴って、噴孔１７側から入隅部分側に戻るように流れる燃料も多くなりやすい。この場合、噴孔１７の上流側において入隅部分に燃料が溜まりやすく、燃料通路１５での燃料の流れが大きく乱れると考えられる。
【００４４】
図６に示すように、案内面１８が縮径している構成では、案内面１８と弁座下流面１３０との入隅部分に燃料の渦が発生しやすく、仮に生じたとしてもその渦が小さくなっている。それに伴って、噴孔１７側から入隅部分への燃料の逆流も生じにくくなっている。この場合、噴孔１７の上流側において入隅部分に燃料が溜まりにくく、燃料通路１５での燃料の流れが乱れにくいと考えられる。
【００４５】
次に、噴孔１７での燃料の状態についてシミュレーション結果を、案内面１８が縮径していない従来構成（図７参照）と縮径している本実施形態の構成（図８参照）とを比較しつつ説明する。
【００４６】
図７、図８に示すように、燃料通路１５において燃料が噴孔１７の径方向に流れていることに起因して、案内面１８が縮径していない構成及び縮径している構成にいずれにおいても、燃料が流れ込んだ噴孔１７においては燃料層と空気層とが形成される。燃料層は、噴孔１７に流れ込んだ燃料がその噴孔１７の内周面に衝突し、その内周面に沿って延びることで膜状になる。そして、噴孔１７の流出口１７１から放出されることで、膜状の層になっていた燃料が微粒化しやすくなる。
【００４７】
本実施形態のように案内面１８が縮径している構成の燃料層の厚み寸法Ａ１（図７参照）は、案内面１８が縮径していない従来構成の燃料層の厚み寸法Ａ２（図８参照）より小さくなっている。このシミュレーションにおいては、縮径している方の厚み寸法Ａ１が８９．４μｍであり、縮径していない方の厚み寸法Ａ２が９０．９μｍである。
【００４８】
（作用効果）
ここまで説明した第１実施形態の作用効果を、以下に説明する。
【００４９】
第１実施形態によれば、案内面１８が縮径しているため、この案内面１８と弁座下流面１３０との間の角度が鈍角になる。この構成では、案内面１８と弁座下流面１３０との入隅部分に燃料がたまりにくく、燃料通路１５を流れる燃料について圧力損失が生じにくい。この場合、燃料が十分なエネルギーを持った状態で噴孔１７の流入口１７０から流れ込んで、その噴孔１７の内周面に衝突し、その内周面に沿って膜状になりやすい。その結果、流出口１７１から流出する燃料の微粒化を促進することができる。
【００５０】
第１実施形態によれば、案内面１８の縮径率が弁座面１６の縮径率より小さくなっているため、弁座部材１２の径方向位において、案内面１８の長さ寸法が極力短くなっている。ここで、案内面１８が弁座面１６と弁座下流面１３０とにかけ渡されているということは、弁座部材１２の厚み寸法が、案内面１８の下流端部１８１に向けて徐々に小さくなっていることである。この場合、弁座部材１２において、案内面１８を形成している部分の強度が低下することが懸念されるが、案内面１８の長さ寸法が極力小さくなっていることで、強度が低下しやすい部分が縮小化されている。このため、弁座部材１２において案内面１８を形成している部分の強度を適正に確保することができる。
【００５１】
第１実施形態によれば、案内面１８は、縮径率が一定のテーパ面になっている。この場合、例えば案内面１８が上流側に向けて膨らんだ湾曲面になっている構成に比べて、案内面１８と弁座下流面１３０との入隅部分が小さくなるため、この入隅部分に燃料が溜まりにくい構成を実現できる。また、例えば案内面１８が下流側に向けて膨らんだ湾曲面になっている構成に比べて、弁座部材１２において案内面１８を形成する部分について、下流端部１８１周辺で厚み寸法の小さい部分を極力狭い範囲に抑えることができる。このため、弁座部材１２において案内面１８を形成している部分の強度を適正に確保することができる。
【００５２】
第１実施形態によれば、弁座下流面１３０に対する案内面１８の傾斜角度θａと、弁座面１６の傾斜角度θｂとの差異が０度より大きく且つ３０度以下になっている。この構成が実現されていることで、燃料通路１５での燃料の流れに乱れが生じにくく、噴孔１７から噴射される燃料の微粒化が促進される、という知見を発明者らが得た。
【００５３】
第１実施形態によれば、案内面１８の傾斜角度θａが３０度より大きく且つ６０度以下になっている。この構成が実現されていることで、弁座部材１２において案内面１８を形成している部分の強度を適正に確保できる、という知見を発明者らが得た。
【００５４】
第１実施形態によれば、弁座部材１２の径方向において、案内面１８と流入口１７０の中心線Ｎｂとの離間距離Ｌ４が、案内面１８の長さ寸法である長さ寸法Ｌ３より大きい。この場合、弁座下流面１３０に到達した燃料の流れを、案内面１８に沿って流れてきた向きから、弁座下流面１３０に沿って流れる向きに変えるための領域を、案内面１８と噴孔１７との間に確保することができる。このため、燃料が案内面１８に沿って流れることで、仮に燃料通路１５での燃料の流れに乱れが生じたとしても、燃料が噴孔１７に到達するまでにその乱れを低減することができる。
【００５５】
第１実施形態によれば、弁座部材１２の径方向において、弁座面１６の長さ寸法が案内面１８の長さ寸法より大きいため、燃料通路１５においては、燃料が案内面１８に到達する前の段階で、燃料の流れが弁座面１６により整えられることになる。このため、燃料が案内面１８に沿って流れることで、仮に燃料通路１５での燃料の流れに乱れが生じたとしても、その乱れを最小限に抑えることができる。
【００５６】
第１実施形態によれば、燃料噴射弁１により吸気ポート２ｂへの燃料噴射が行われるため、燃料通路１５を流れる燃料の圧力が比較的低くなっている。これに対して、燃料通路１５を流れる燃料の圧力損失が生じにくい構成が案内面１８により実現されているため、燃料圧力が比較的低くても噴孔１７から噴射される燃料の微粒化が適正に行われる。
【００５７】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、弁座部材１２が弁座面１６及び端面１２０に加えて案内面１８を有していたが、第２実施形態では、弁座部材１２が案内面１８を有していない。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５８】
図９に示すように、弁座部材１２においては、弁座面１６と端面１２０とが直接的に接続されている。このため、弁座面１６が弁座下流面１３０から上流側に向けて延びている。この場合、燃料通路１５において、弁座面１６に沿って流れてきた燃料は、弁座面１６の下流端部１６１を通過することで弁座下流面１３０に到達する。弁座下流面１３０に対する弁座面１６の傾斜角度θｄは、上記第１実施形態での弁座下流面１３０に対する弁座面１６の傾斜角度θａと同じになっている。
【００５９】
燃料通路１５においては、弁座面１６と弁座下流面１３０との間の角度が鈍角になっており、弁座面１６と弁座下流面１３０との入隅部分に燃料が溜まりにくくなっている。したがって、上記第１実施形態と同様に、燃料噴射に際して圧力損失が生じにくく、噴孔１７から噴射される燃料の微粒化が促進される。
【００６０】
弁座部材１２の径方向においては、弁座面１６の下流端部１６１と噴孔１７の流入口１７０との離間距離Ｌ７が、流入口１７０の幅寸法Ｌ８より大きくなっている。この場合、上記第１実施形態と同様に、弁座下流面１３０に到達した燃料の流れを、弁座面１６に沿って流れてきた向きから、弁座下流面１３０に沿って流れる向きに変えるための領域を、弁座面１６と噴孔１７との間に確保することができる。
【００６１】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００６２】
変形例１として、上記第１実施形態において、案内面１８の傾斜角度θａは、弁座面１６の傾斜角度θｂと同じ又はそれより小さくてもよい。案内面１８の傾斜角度θａが弁座面１６の傾斜角度θｂより小さい構成では、燃料通路１５において、案内面１８と弁座下流面１３０との間に燃料が更に溜まりにくくなっており、燃料について生じる圧力損失の更なる低減化を実現できる。また、案内面１８の傾斜角度θａが弁座面１６の傾斜角度θｂと同じ構成は、弁座面１６が弁座下流面１３０から上流側に向けて延びているという上記第２実施形態と同じ構成になる。
【００６３】
変形例２として、上記第１実施形態において、弁座面１６の傾斜角度θｂは、３０度より大きい値に設定されていてもよい。また、案内面１８の傾斜角度θａは、３０度以下の値に設定されていてもよく、６０度より大きい値に設定されていてもよい。いずれの場合でも、燃料通路１５での燃料の流れに乱れが生じにくい構成が案内面１８により実現されていればよい。
【００６４】
変形例３として、上記第１実施形態において、案内面１８の縮径率が一定でなくてもよい。縮径率が一定でない構成としては、案内面１８が上流側や下流側に向けて膨らんだ湾曲面になっている構成が挙げられる。
【００６５】
変形例４として、上記第１実施形態の噴孔部材１３の径方向にて、案内面１８の下流端部１８１と流入口１７０の中心線Ｎｂとの離間距離Ｌ４が案内面１８の長さ寸法Ｌ３より大きければ、交点Ｐは、噴孔１７と案内面１８との間においてどの位置にあってもよい。例えば、交点Ｐと下流端部１８１との離間距離Ｌ１が、交点Ｐと流入口１７０の中心線Ｎｂとの離間距離Ｌ２より小さいのではなく、同じ又はそれより大きくなっていてもよい。
【００６６】
変形例５として、上記第１実施形態の噴孔部材１３の径方向において、案内面１８の下流端部１８１と流入口１７０の中心線Ｎｂとの離間距離Ｌ４は、案内面１８の長さ寸法Ｌ３より大きいのではなく、同じ又はそれより小さくなっていてもよい。
【００６７】
変形例６として、上記第１実施形態の噴孔部材１３の径方向において、上流端部１８０と接触部１６０との離間距離Ｌ５が、案内面１８の長さ寸法Ｌ３より大きいのではなく、同じ又はそれより小さくなっていてもよい。
【００６８】
変形例７として、上記第２実施形態の噴孔部材１３の径方向において、弁座面１６の下流端部１６１と噴孔１７の流入口１７０との離間距離Ｌ７が、流入口１７０の幅寸法Ｌ８より大きのではなく、同じ又はそれより小さくなっていてもよい。
【００６９】
変形例８として、燃料噴射弁１は、ガソリン式内燃機関の気筒内へ燃料を噴射する燃料噴射弁であってもよい。
【００７０】
変形例９として、燃料噴射弁１は、ディーゼル式内燃機関の気筒内へ燃料を噴射する燃料噴射弁であってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…燃料噴射弁、１２…弁座部材、１３…噴孔部材、１３０…弁座下流面、１５…燃料通路、１６…弁座面、１７…噴孔、１８…案内面（縮径面）、１８１…下流端部、Ｌ３…離間距離（長さ寸法）、Ｌ４，Ｌ５…離間距離Ｎｃ…延長線、Ｐ…交点。
【図１】
0006658019.tif 000002
【図２】
0006658019.tif 000003
【図３】
0006658019.tif 000004
【図４】
0006658019.tif 000005
【図５】
0006658019.tif 000006
【図６】
0006658019.tif 000007
【図７】
0006658019.tif 000008
【図８】
0006658019.tif 000009
【図９】
0006658019.tif 000010