(57)【要約】【課題】  噴孔の数の増加を招くことなく、燃料の微粒化が促進され、生産能率の高い燃料噴射装置を提供する。【解決手段】  噴孔プレート７０は噴孔７１の燃料入口が開口する第一面部８１ならびに第一面部８１よりも弁ボディ側に位置する第二面部８２を有しており、第一面部８１と第二面部８２との間には段差部８３が形成されている。段差部８３は第一面部８１から噴孔７１への燃料の流れを促進するとともに、第二面部８２から噴孔への燃料の流れを制限する。第一面部８１に流入した燃料は、同一の方向へ流れることにより流れを強め合うとともに、段差部８３に衝突することにより旋回流を形成する。また、段差部８３は第二面部８２からの燃料の流入を制限するため、第一面部８１における燃料の流れが弱められることがない。したがって、噴孔７１を単純な円筒形状に形成しても、噴孔７１の数の増加を招くことなく燃料の微粒化が促進される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料通路を形成する内壁面に弁座を有する弁ボディと、
前記弁座に着座可能な当接部を有し、前記当接部が前記弁座から離座または前記弁座に着座することにより前記燃料通路を開閉する弁部材と、
前記弁座よりも燃料出口側の前記弁ボディに取り付けられ、前記燃料通路から燃料が流入する噴孔、ならびに前記噴孔の入口側において燃料の流れを所定方向へ強めつつ前記噴孔へ案内する段差部を有する噴孔プレートと、
を備えることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記噴孔プレートは、
前記噴孔の燃料入口が開口している第一面部と、
前記第一面部よりも前記弁ボディ側に位置し、前記第一面部との間に前記段差部を形成する第二面部とを有し、
前記段差部は、前記第二面部から前記噴孔への燃料の流れよりも前記第一面部から前記噴孔への燃料の流れを促進することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記第一面部へ流入した燃料は、前記段差部に衝突した後、前記噴孔へ流入することを特徴とする請求項２記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記第一面部へ流入した燃料は、前記段差部に沿って流れ、他方からの燃料の流れと衝突して前記噴孔へ流入することを特徴とする請求項２記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記噴孔プレートは二つの噴孔を有し、前記二つの噴孔の中間に位置する仮想直線に沿って前記第一面部に流入した燃料は、前記段差部に衝突した後、前記噴孔へ流入することを特徴とする請求項３記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記噴孔から前記仮想直線までの距離は、前記噴孔から前記段差部までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項５記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記噴孔プレートは二つの噴孔を有し、前記段差部に沿って前記噴孔プレートの径方向の一方の端部側から前記第一面部に流入した燃料は、他方の端部側から流入した燃料と衝突し、前記噴孔へ流入することを特徴とする請求項４記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記二つの噴孔間の距離は、各噴孔から前記段差部までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項７記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記仮想直線と前記段差部とは、概ね直交することを特徴とする請求項５または６記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
前記第一面部は、前記噴孔プレートの周方向へ複数か所形成されていることを特徴とする請求項５から８のいずれか一項記載の燃料噴射装置。
【請求項１１】
四つの噴孔を有する前記第一面部は、第一軸方向の長さが前記第一軸に垂直な第二軸方向の長さよりも短かく形成され、
前記第二面部は前記第一面部の第一軸方向の両端部に形成されていることを特徴とする請求項４記載の燃料噴射装置。
【請求項１２】
隣接する噴孔間の距離は各噴孔から前記段差部までの距離よりも大きいことを特徴とする請求項１１記載の燃料噴射装置。
【請求項１３】
前記噴孔プレートはそれぞれ噴孔が形成されている複数の第一面部を有し、前記複数の第一面部は前記噴孔プレートの概ね中心で交差し、隣接する前記第一面部の間に前記第二面部が形成されていることを特徴とする請求項４記載の燃料噴射装置。
【請求項１４】
前記第一面部に形成されている噴孔から前記第一面部に隣接する一方の段差部までの距離と他方の段差部までの距離とは、異なることを特徴とする請求項１３記載の燃料噴射装置。
【請求項１５】
前記噴孔プレートと前記燃料通路との間に、前記噴孔プレートの前記第一面部への燃料の流入を許容する流入制御手段を備えることを特徴とする請求項２から１４のいずれか一項記載の燃料噴射装置。
【請求項１６】
燃料通路を形成する内壁面に弁座を有する弁ボディと、
前記弁座に着座可能な当接部を有し、前記当接部が前記弁座から離座または前記弁座に着座することにより前記燃料通路を開閉する弁部材と、
前記弁座よりも燃料出口側に設置され、前記燃料通路から燃料が流入する噴孔、ならびに外周側から前記噴孔の入口側が開口している中心部に向けて燃料の流れを案内する案内通路を形成する段差部を有する噴孔部と、
を備えることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１７】
前記案内通路は、前記噴孔の入口側が開口している中心部に向けて縮小している縮小部と、前記縮小部の径方向内側の端部に接続し前記噴孔までの距離が徐々に拡大する拡大部とを有することを特徴とする請求項１６記載の燃料噴射装置。
【請求項１８】
前記噴孔部は、積層されている複数のプレート部材を有することを特徴とする請求項１６または１７記載の燃料噴射装置。
【請求項１９】
前記弁ボディと前記噴孔部との間に設置され、前記燃料通路から前記案内通路の長手方向へ燃料の流れを案内する案内部をさらに備えることを特徴とする請求項１６、１７または１８記載の燃料噴射装置。
【請求項２０】
前記弁ボディと前記案内部とが形成する空間部をさらに備え、
前記空間部は、周縁が前記噴孔部材の径方向において前記噴孔よりも外側に位置することを特徴とする請求項１９記載の燃料噴射装置。
【請求項２１】
燃料通路を形成する内壁面に弁座を有する弁ボディと、
前記弁座に着座可能な当接部を有し、前記当接部が前記弁座から離座または前記弁座に着座することにより前記燃料通路を開閉する弁部材と、
前記弁座よりも燃料出口側に設置され、前記燃料通路から燃料が流入する噴孔、前記噴孔の入口側が開口している第一面部、前記第一面部よりも前記弁ボディ側に位置し前記弁部材の端面と接触可能な第二面部、ならびに前記第一面部と前記第二面部との間に形成されている段差部を有し、前記第二面部に前記弁部材の端面が接触しているとき前記第一面部と前記弁部材の端面と前記段差部との間に前記燃料通路から前記噴孔への燃料の流れを案内する案内通路を形成する制御部材と、
を備えることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２２】
略弓形状に形成されている二つの第二面部を有し、前記二つの第二面部は前記第一面部を挟んで概ね平行な二つの段差部を形成していることを特徴とする請求項２１記載の燃料噴射装置。
【請求項２３】
前記噴孔は、燃料入口から燃料出口まで概ね同一内径に形成されていることを特徴とする請求項１から２２のいずれか一項記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（以下、内燃機関を「エンジン」という。）の燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置においては、例えば排気中の有害物質の低減ならびに燃費の向上などの観点から噴射される燃料の微粒化は重要な要素である。このような燃料噴射装置の場合、弁ボディと弁部材とから構成される燃料通路を通過した燃料は、噴孔プレートに形成されている噴孔を経由して噴射される（特許文献１参照）。
噴孔プレートに形成されている複数の噴孔は、噴孔プレートの板厚方向に対し傾斜して形成され、かつ噴孔の燃料入口から燃料出口にかけて内径が拡大するテーパ状に形成されている。これにより、噴孔の内部で形成される燃料の液膜の成長を促進し、噴射される燃料の微粒化を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１７４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者等は、更なる微粒化実現のために、噴孔へ流入する燃料流れを旋回流とすることを検討している。しかしながら、旋回流形成のために新たな部材を別途設ける場合、構造の複雑化を招き、コストが増加してしまうという問題点が発生する。
そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、簡単な構造で燃料の微粒化を促進する燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、噴孔プレートは段差部を有している。段差部は、噴孔の入口側において噴孔に流入する燃料の流れを所定方向へ強めつつ案内する。噴孔へ流入する燃料は、強い流れが形成されることにより旋回流の形成が促進される。したがって、簡単な構造で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。
【０００６】
請求項２記載の発明では、噴孔プレートは第一面部および第二面部を有している。第一面部と第二面部との間に段差部が形成されている。段差部は、第二面部から前記噴孔への燃料の流れよりも前記第一面部から前記噴孔への流れを促進する。これにより、第一面部を流れる燃料は、所定の方向への流れが強めらる。そのため、噴孔に流入する燃料には強い旋回流が形成される。また、段差部により、第二面部から噴孔への燃料の流入は制限される。そのため、強められた燃料の流れが第二面部からの燃料の流入によって弱められることはない。したがって、噴孔の数を増加させなくても、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。
【０００７】
請求項３記載の発明では、第一面部に流入した燃料は段差部に衝突した後、噴孔へ流入する。噴孔へ流入する燃料は、第一面部から段差部へ向けて流れることにより、一方向への流れが強められる。そして、強められた燃料の流れが段差部に衝突した後、噴孔に流入することにより、噴孔へ流入する燃料には旋回力が付与される。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
【０００８】
請求項４記載の発明では、第一面部に流入した燃料は段差部に沿って流れ、他方からの燃料の流れと衝突して噴孔へ流入する。噴孔へ流入する燃料は、第一面部から段差部に沿って流れることにより、一方向への流れが強められる。そして、流れが強められた燃料は他方から流入する燃料と衝突した後、噴孔へ流入することにより、噴孔へ流入する燃料には旋回力が付与される。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
【０００９】
請求項５記載の発明では、噴孔プレートは二つの噴孔を有している。燃料は二つの噴孔の中間に位置する仮想直線に沿って第一面部に流入する。そのため、仮想直線に沿って段差部へ向かう燃料の流れは強められる。そして、流れが強められた燃料は段差部に衝突した後、噴孔に流入する。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
【００１０】
請求項６記載の発明では、二つの噴孔の中心と仮想直線との距離は、噴孔から段差部までの距離よりも大きい。そのため、燃料はより流路が大きな噴孔間を仮想直線に沿って流れる。そのため、仮想直線に沿って段差部へ向かう燃料の流れは強められる。そして、流れが強められた燃料は段差部に衝突した後、噴孔に流入する。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
【００１１】
請求項７記載の発明では、噴孔プレートは二つの噴孔を有している。燃料は段差部に沿って第一面部に流入する。このとき、燃料は、噴孔プレートの径方向の両端部から段差部に沿って第一面部に流入する。そのため、噴孔プレートの径方向の両端部から流入した燃料は、衝突した後、噴孔へ流入する。その結果、噴孔へ流入する燃料の流れは強められる。そして、流れが強められた燃料は旋回しながら噴孔へ流入する。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
【００１２】
請求項８記載の発明では、二つの噴孔間の距離は、噴孔から段差部までの距離よりも小さい。燃料はより流路が大きな噴孔と段差部との間を流れる。そのため、噴孔プレートの径方向の両端部から段差部に沿った燃料の流れは衝突することによって噴孔方向へ強められる。そして、流れが強められた燃料は噴孔へ流入する。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
請求項９記載の発明では、仮想直線と段差部とは概ね直交している。そのため、仮想直線に沿って流れる燃料のエネルギーは段差部に衝突することによって旋回力を形成するエネルギーへ効率よく変換される。
請求項１０記載の発明では、第一面部は噴孔プレートの周方向へ複数か所形成してもよい。
【００１３】
請求項１１記載の発明では、第一面部は第一軸方向の長さが第二軸方向の長さよりも短く形成されている。第二面部は、第一面部の第一軸方向の両端部に形成されている。そのため、段差部も第一面部の第一軸方向の両端部に形成される。これにより、燃料は、第二軸方向の両端部から段差部に沿った流れが強められる。そして、第一面部に流入した燃料は第二軸の他方側の端部から流入した燃料と衝突した後、噴孔へ流入する。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
請求項１２記載の発明では、隣接する噴孔間の距離は噴孔から段差部までの距離よりも大きい。そのため、燃料はより流路の大きな噴孔と段差部との間を流れる。そのため、第二軸方向の両端部から段差部に沿った燃料の流れは衝突することによって噴孔方向へ強められる。そして、流れが強められた燃料は噴孔へ流入する。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
【００１４】
請求項１３記載の発明では、それぞれ噴孔が形成されている第一面部は噴孔プレートの概ね中心で交差している。また、隣接する第一面部間に第二面部が形成されている。そのため、第一面部に流入する燃料は、第一面部と第二面部との間に形成される段差部に沿って流れ、噴孔プレートの中心付近で交差する他の第一面部に流入した燃料と衝突する。そして、燃料は衝突した後、噴孔へ流入する。その結果、噴孔方向へ流入する燃料の流れは強められる。そして、流れが強められた燃料は旋回しながら噴孔へ流入する。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
【００１５】
請求項１４記載の発明では、噴孔から一方の段差部までの距離と他方の段差部までの距離とは異なっている。そのため、燃料はより流路が大きな噴孔と段差部との間の距離が大きな部分を流れる。これにより、一方の段差部に沿った燃料の流れは他の第一面部を流れる燃料と衝突することによって噴孔方向へ強められる。そして、流れが強められた燃料は噴孔へ流入する。また、段差部により、燃料の流れが弱められることはない。したがって、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。
請求項１５記載の発明では、噴孔プレートと燃料通路との間に流入制御手段を備えている。流入制御手段は、噴孔プレートの第一面部への燃料の流入を許容する。そのため、燃料の流れを噴孔プレートの第一面部へ案内することができる。
【００１６】
請求項１６記載の発明では、噴孔部は案内通路を形成する段差部を有している。案内通路は噴孔部の外周側から噴孔の入口側が開口している中心部に向けて燃料の流れを案内する。そのため、噴孔へ流入する燃料には噴孔部の外周側から中心部へ強い流れが形成され、燃料の旋回流の形成は促進される。したがって、簡単な構造で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。
請求項１７記載の発明では、案内通路は中心部に向けて縮小している縮小部と、縮小部の端部に接続し噴孔までの距離が徐々に拡大する拡大部を有している。噴孔部の径方向外側から流入した燃料は縮小部により流速が高められる。そして、縮小部を通過した燃料は拡大部において噴孔から離れる方向へ流れることにより、噴孔の周囲を旋回しつつ噴孔へ流入する。また、拡大部は、燃料が噴孔の周囲を旋回するために必要な空間を提供する。したがって、簡単な構造で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。
【００１７】
請求項１８記載の発明では、噴孔部は積層されている複数のプレート部材を有している。これにより、例えば噴孔あるいは段差部を異なるプレート部材に形成することができる。したがって、噴孔部の加工を容易にすることができる。
請求項１９記載の発明では、弁ボディと噴孔部との間に設置されている案内部を備えている。案内部は、燃料通路を流れる燃料を案内通路の長手方向へ案内する。これにより、案内通路には、径方向外側から噴孔の入口側が開口する中心部への燃料の強い流れが形成される。したがって、燃料の流れを確実に強めることができ、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。
【００１８】
請求項２０記載の発明では、弁ボディと案内部とは空間部を形成している。空間部の周縁は、噴孔の径方向外側に位置している。燃料通路の弁座と当接部との間を通過した燃料は、空間部へ流入することにより、径方向外側へ流れが拡大する。そして、案内部により噴孔部の径方向外側から噴孔へ向けて燃料の流れが形成される。これにより、例えば弁座が円錐台状の内周面に設置される場合でも、燃料の流れは一旦径方向外側へ拡大する。そのため、燃料通路を流れる燃料は案内通路の長手方向に沿った方向へ案内される。これにより、案内通路には、径方向外側から噴孔の入口側が開口する中心部への燃料の強い流れが形成される。したがって、燃料の流れを確実に強めることができ、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。
【００１９】
請求項２１記載の発明では、弁部材の端面は第二面部に接触する。弁部材の端面が第二面部に接触しているとき、第一面部と弁部材の端面と段差部との間に案内通路が形成される。これにより、燃料通路の弁座と当接部との間を通過した燃料は、弁部材の外側を経由して案内通路に流入する。そのため、弁座と当接部との間を通過した燃料は、第一面部に開口する噴孔に直接流入せず、案内通路を経由して噴孔へ流入する。その結果、噴孔へ流入する燃料には案内通路の外周側から噴孔へ強い流れが形成され、燃料の旋回流の形成は促進される。したがって、簡単な構造で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。
【００２０】
請求項２２記載の発明では、二つの弓形状の第二面部は第一面部を挟んで概ね平行な二つの段差部を形成している。これにより、燃料には段差部に沿って径方向外側から噴孔へ向けた流れが形成される。そのため、噴孔へ流入する燃料には案内通路の外周側から噴孔へ強い流れが形成され、燃料の旋回流の形成は促進される。したがって、簡単な構造で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。
請求項２３記載の発明では、噴孔は燃料入口から燃料出口まで概ね同一の内径に形成されている。そのため、噴孔の内径が変化する場合と比較して噴孔を容易に形成することができる。したがって、生産能率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射装置（以下、燃料噴射装置を「インジェクタ」という。）を図２に示す。第１実施形態によるインジェクタ１０は、例えば直噴式のガソリンエンジンに適用してもよく、予混合式のガソリンエンジンに適用してもよい。直噴式のガソリンエンジンに適用する場合、インジェクタ１０は図示しないエンジンヘッドに搭載される。また、予混合式のガソリンエンジンに適用される場合、インジェクタ１０は図示しない吸気管に搭載される。
【００２２】
インジェクタ１０のハウジング１１は筒状に形成されている。ハウジング１１は、同軸上に第一磁性部１２、非磁性部１３および第二磁性部１４を有している。非磁性部１３は、第一磁性部１２と第二磁性部１４との磁気的な短絡を防止している。固定コア１５は、磁性材料により筒状に形成されている。固定コア１５は、ハウジング１１の内周側に同軸に固定されている。可動コア１６は、磁性材料で筒状に形成され、ハウジング１１の内周側に収容されている。可動コア１６は、ハウジング１１の内周側を軸方向へ往復移動可能である。
【００２３】
ハウジング１１の外周側にはスプール２１が装着されている。スプール２１には、コイル２２が巻回されている。スプール２１およびコイル２２の外周側は樹脂モールド２０により覆われている。コイル２２は、樹脂モールド２０により形成されているコネクタ２３に埋設されているターミナル２４と接続されている。ターミナル２４を経由してコイル２２に通電されると、固定コア１５と可動コア１６との間に磁気吸引力が発生する。
アジャスティングパイプ１７は、固定コア１５の内周側に圧入されている。アジャスティングパイプ１７の内周側は、燃料通路３１を形成している。アジャスティングパイプ１７は、可動コア１６側の端部がスプリング１８に当接している。スプリング１８は、一方の端部がアジャスティングパイプ１７に当接し、他方の端部が可動コア１６に当接している。これにより、スプリング１８は可動コア１６を反固定コア方向に付勢する。アジャスティングパイプ１７の圧入量を調整することにより、可動コア１６を付勢するスプリング１８の荷重が調整される。
【００２４】
ハウジング１１は、図示しない燃料タンクから燃料が供給される燃料入口１９を有している。燃料入口１９から流入した燃料は、フィルタ３２を経由してハウジング１１の内周側に流入する。フィルタ３２は、燃料に含まれる異物を除去する。
ノズルホルダ４０は、筒状に形成され、ハウジング１１の端部に接続されている。ノズルホルダ４０の内周側には、弁ボディ５０が固定されている。弁ボディ５０は、筒状に形成され、例えば圧入あるいは溶接などによりノズルホルダ４０に固定されている。弁ボディ５０は、内周壁に先端に近づくにつれて内径が小さくなる円錐状の弁座５１を有している。弁ボディ５０の反ハウジング側の端部とノズルホルダ４０との間には、流入制御手段としての制御プレート６０および噴孔プレート７０が設置されている。噴孔プレート７０には、複数の噴孔７１が形成されている。
【００２５】
弁部材としてのノズルニードル４１はハウジング１１、ノズルホルダ４０および弁ボディ５０の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。ノズルニードル４１は、一方の端部が可動コア１６に接続されている。これにより、ノズルニードル４１は、可動コア１６と一体に軸方向へ往復移動可能である。ノズルニードル４１の反可動コア側の端部には、弁ボディ５０の弁座５１に着座可能な当接部４２が形成されている。ノズルニードル４１と弁ボディ５０との間には、燃料が流れる燃料通路５３が形成される。
【００２６】
燃料入口１９からハウジング１１の内周側に流入した燃料は、フィルタ３２、アジャスティングパイプ１７の内周側に形成されている燃料通路３１、ならびに固定コア１５の内周側に形成されている燃料通路３３を経由して、可動コア１６の内周側に形成されている燃料通路３４へ流れる。燃料通路３４の燃料は、可動コア１６の内周と外周とを連通する燃料孔３５を経由してハウジング１１とノズルニードル４１との間に形成される燃料通路３６へ流れる。そして、燃料通路３６の燃料は、ノズルホルダ４０とノズルニードル４１との間に形成される燃料通路３７を経由して、弁ボディ５０とノズルニードル４１との間に形成されている燃料通路５３へ流入する。
【００２７】
コイル２２に通電されていないとき、ノズルニードル４１はスプリング１８の付勢力により可動コア１６とともに図２の下方へ移動している。そのため、当接部４２は弁座５１に着座し、燃料通路５３から噴孔７１への燃料の流れは遮断され、燃料は噴射されない。
コイル２２に通電されると、固定コア１５と可動コア１６との間には磁気吸引力が発生する。これにより、可動コア１６ならびに可動コア１６と一体のノズルニードル４１は、スプリング１８の付勢力に抗して図２の上方すなわち固定コア１５方向へ移動する。そのため、当接部４２は弁座５１から離座し、燃料通路５３から噴孔７１への燃料の流れは許容される。当接部４２と弁座５１との間を通過した燃料は、噴孔プレート７０に形成された噴孔７１から噴射される。
コイル２２への通電が停止されると、固定コア１５と可動コア１６との間の磁気吸引力が消滅する。これにより、可動コア１６ならびに可動コア１６と一体のノズルニードル４１は、スプリング１８の付勢力により図２の下方へ移動する。そのため、当接部４２は再び弁座５１に着座し、燃料通路５３から噴孔７１への燃料の流れは遮断される。その結果、燃料の噴射は終了する。
【００２８】
次に、噴孔プレート７０の近傍について詳細に説明する。
噴孔プレート７０は、弁ボディ５０の先端側すなわち反ハウジング側に取り付けられている。噴孔プレート７０と弁ボディ５０との間には、噴孔プレート７０へ流入する燃料の向きを規定する制御プレート６０が設置されている。噴孔プレート７０は、筒部７２および底部７３を有する円筒状に形成されている。噴孔プレート７０は、筒部７２が弁ボディ５０の外周壁とノズルホルダ４０の内周壁との間に挟まれており、底部７３が弁ボディ５０の外底壁とノズルホルダ４０の内底壁との間に挟まれている。
【００２９】
制御プレート６０と噴孔プレート７０とは、図３および図４に示すように積層されて設置されている。なお、図３では、噴孔プレート７０の筒部７２は省略している。制御プレート６０には、弁ボディ５０側から流入した燃料が噴孔プレート７０側へ通過する制御孔６１が形成されている。
噴孔プレート７０は、図１、図３および図４に示すように底部７３に第一面部８１および第二面部８２を有している。第一面部８１には、噴孔７１の燃料入口が開口している。第二面部８２は、第一面部８１よりも弁ボディ５０側に位置している。すなわち、第一面部８１および第二面部８２は階段状に形成されており、第一面部８１と第二面部８２とは段差部８３を形成している。
【００３０】
段差部８３を形成することにより、図４に示すように第一面部８１は制御プレート６０の噴孔プレート７０側の面７０ａとの間に隙間を形成し、第二面部８２は制御プレート６０の噴孔プレート７０側の面７０ａと接触する。そのため、制御プレート６０の制御孔６１を通過した燃料は、第一面部８１側へ流入し、第二面部８２側には流入しない。すなわち、段差部８３を形成することにより、噴孔７１には第一面部８１からの燃料の流れが許容され、第二面部８２からの燃料の流れが制限される。
【００３１】
第一面部８１には、図１に示すように二つの噴孔７１が形成されている。噴孔７１は、それぞれ燃料入口から燃料出口までの内径が概ね同一の円柱形状に形成されている。噴孔７１は、噴孔プレート７０の軸と平行に形成してもよく、軸に対し傾斜して形成してもよい。図５に示すように、二つの噴孔７１の中心からの距離が等しい位置すなわち二つの噴孔７１の中間に仮想直線Ｌ１を伸ばしたとき、仮想直線Ｌ１は段差部８３と概ね垂直に交差する。また、噴孔７１の燃料入口側すなわち第一面部８１において、二つの噴孔７１の中心から仮想直線Ｌ１までの距離をそれぞれＤ１とし、各噴孔７１の中心から段差部８３までの距離をＤ２とすると、Ｄ１＞Ｄ２である。
【００３２】
図３および図４に示すように、制御プレート６０に形成されている制御孔６１は、第一面部８１への燃料の流れを許容する。すなわち、噴孔プレート７０に段差部８３を形成することにより、上述のように第一面部８１は制御プレート６０との間に隙間を形成し、第二面部８２は制御プレート６０と接触する。一方、制御プレート６０の制御孔６１は、図４に示すように噴孔プレート７０の第一面部８１に対応する位置に開口している。これにより、制御プレート６０の制御孔６１を通過した燃料は、第二面部８２へ流入することなく第一面部８１へ流入する。さらに、図３に示すように制御プレート６０の制御孔６１は、第一面部８１に流入する燃料が仮想直線Ｌ１に沿って流れる位置、すなわち底部７３の外周側に対応して開口している。
【００３３】
噴孔プレート７０の第一面部８１へ流入した燃料は、噴孔７１と段差部８３との位置関係がＤ１＞Ｄ２であるため、図５の矢印Ｆに示すようにより流路の大きな二つの噴孔７１の間を仮想直線Ｌ１に沿って流れる。仮想直線Ｌ１を挟んで双方から二つの噴孔７１の間に流入した燃料は、互いに同一方向すなわち段差部８３に向けて流れるため、流れが強められる。そして、流れが強められた燃料は、段差部８３に衝突することによって噴孔７１方向へ折り返され、噴孔７１へ流入する。その結果、噴孔７１へ流入する燃料は、流れが強められるとともに、旋回力が付与される。
【００３４】
また、このとき、噴孔プレート７０に段差部８３を形成することにより、第二面部８２から噴孔７１側への燃料の流入は制限される。そのため、第一面部８１において流れが強められた燃料は、噴孔７１の燃料入口側において第二面部８２側からの燃料の流れによって流れが弱められることはない。
したがって、流れが強められ、かつ旋回力が付与された状態で噴孔７１へ流入した燃料は、噴孔７１の内部において強力な旋回流を形成し、噴孔７１の燃料出口から噴射される。
【００３５】
本発明の第１実施形態によると、噴孔プレート７０に段差部８３を形成することにより、第一面部８１から噴孔７１への燃料の流れは促進される。また、段差部８３を形成することにより、第二面部８２から第一面部８１に開口する噴孔７１への燃料の流れは制限される。そのため、互いに流れを強め合った燃料は、弱められることなく段差部８３と衝突し、噴孔７１方向へ折り返される。その結果、噴孔７１へ流入する燃料は、流れが強められるとともに、旋回力が付与される。したがって、噴孔７１の内部における旋回流の形成が促進され、燃料の微粒化を促進することができる。また、噴孔７１の燃料入口側において燃料の流れは強められるため、燃料の圧力が低くても強い旋回流が形成される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。さらに、噴孔プレート７０に段差部８３を形成することにより燃料の微粒化が促進されるため、旋回流を形成するための他の部材などを必要としない。したがって、構造を簡単にすることができ、かつ部品点数の増加を招くことがなく、製造コストの上昇を抑制することができる。
【００３６】
第１実施形態では、噴孔７１の中心から仮想直線Ｌ１までの距離Ｄ１は、噴孔７１の中心から段差部８３までの距離Ｄ２よりも大きく設定している。そのため、第一面部８１に流入した燃料は、より流路の大きな二つの噴孔７１の間を仮想直線Ｌ１に沿って流れる。そして、燃料は仮想直線Ｌ１と概ね垂直な段差部８３と衝突する。これにより、仮想直線Ｌ１を挟んで双方から流入した燃料は、同一方向へ流れることにより互いに流れを強め合う。また、燃料が段差部８３へ概ね垂直に衝突することにより、燃料の有している運動エネルギーは旋回エネルギーへ効率よく変換される。したがって、噴孔７１の内部における旋回流の形成が促進され、燃料の微粒化を促進することができる。
【００３７】
第１実施形態では、噴孔７１から噴射される燃料の微粒化が促進されるため、噴孔７１の数を増大することなく所望の燃料の噴霧を形成することができる。微粒化を促進するためには、噴孔７１の数を増加することが効果的である。しかし、噴孔７１の数を増加すると、加工工程の複雑化ならびに加工工数の増大を招く。一方、第１実施形態では、噴孔７１一つあたりの微粒化が促進されるため、噴孔７１の数を増やすことなく燃料の微粒化を達成することができる。また、噴孔７１が円筒形状であるため、噴孔７１の形成が容易である。したがって、噴孔プレート７０の加工工程の簡略化ならびに加工工数を低減することができ、製造効率を高めることができる。
【００３８】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるインジェクタの噴孔プレートを図６に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態では、図６に示すように噴孔７１と段差部８３との位置関係が第１実施形態と異なる。二つの噴孔７１の中心間の距離をＤ３とし、各噴孔７１から段差部８３までの距離をＤ４とすると、第２実施形態ではＤ３＜Ｄ４となる。すなわち、二つの噴孔７１の間の距離よりも、噴孔７１と段差部８３との間の距離の方が大きく設定されている。また、制御プレート６０は、図７に示すように噴孔プレート７０の径方向の両端部側から噴孔プレート７０への燃料の流れを許容する位置に制御孔６１を有している。
【００３９】
Ｄ３＜Ｄ４と設定することにより、図６の矢印Ｆに示すように燃料はより流路の大きな噴孔７１と段差部８３との間を流れる。第一面部８１に流入した燃料は、噴孔プレート７０の径方向の両端部から段差部８３に沿って噴孔プレート７０の中央部へ流れる。噴孔プレート７０の径方向の両端部から流入した燃料は、噴孔プレート７０の概ね中央部において、他方から流入した燃料と衝突する。噴孔プレート７０の両端部から流入した燃料は、衝突することにより折り返される。このとき、噴孔プレート７０の両端部から流入し折り返された燃料の流れは、いずれも流入方向とは概ね垂直な方向へ曲げられる。これにより、噴孔プレート７０の両端部から流入した燃料の流れは、二つの噴孔７１の間において概ね同一の方向への流れを形成する。その結果、噴孔プレート７０の両端部から流入した燃料は、流れが強められる。そして、噴孔プレート７０の径方向において一方の端部から流入した燃料は、他方の端部から流入した燃料と衝突し流れの方向が曲げられ、噴孔７１へ流入する。その結果、噴孔７１へ流入する燃料は、流れが強められるとともに、旋回力が付与される。
【００４０】
また、このとき、段差部８３は第二面部８２から第一面部８１への燃料の流れを制限している。そのため、第一面部８１において流れが強められた燃料は、噴孔７１の燃料入口側において流れが弱められることはない。
したがって、流れが強められ、かつ旋回力が付与された状態で噴孔７１へ流入した燃料は、噴孔７１の内部において強力な旋回流を形成し、噴孔７１の燃料出口から噴射される。
【００４１】
本発明の第２実施形態によると、噴孔７１と段差部８３との位置関係を調整することにより、燃料は段差部８３に沿ってすなわち段差部８３と概ね平行に第一面部８１へ流入する。この場合でも、燃料の流れは強められ、かつ旋回力が付与される。したがって、第１実施形態と同様に微粒化を促進することができる。
第２実施形態では、噴孔プレート７０の径方向の両端部から流入した燃料は、噴孔プレート７０の中央付近で衝突し、流れが曲げられる。これにより、噴孔プレート７０の両端部から流入した燃料は、同一方向へ流れることにより互いに流れを強め合う。また、噴孔プレート７０の一方の端部から流入した燃料が他方の端部から流入した燃料と衝突することにより、燃料の有している運動エネルギーは旋回エネルギーへ効率よく変換される。したがって、噴孔７１の内部における旋回流の形成が促進され、燃料の微粒化を促進することができる。
【００４２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるインジェクタの噴孔プレートを図８に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第３実施形態では、図８に示すように第二面部８２が第一面部８１を包囲して形成されている。また、噴孔７１と段差部８３との位置関係は、第１実施形態と同様に二つの噴孔７１間の距離が各噴孔７１から段差部８３までの距離よりも大きい。さらに、制御プレート６０による燃料の流入方向も第１実施形態と同様である。以上の構成により、第３実施形態では、矢印Ｆに示すように第１実施形態と同様に燃料の流れは強められ、かつ旋回力が付与される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。
【００４３】
また、第３実施形態において、図９に示すように二つの噴孔７１間の距離よりも、各噴孔７１と段差部８３との間の距離を大きくしてもよい。この場合、第２実施形態と同様に段差部８３に沿って第一面部８１に流入した燃料は、矢印Ｆに示すように噴孔プレート７０の中心部付近で相互に衝突した後、噴孔７１へ流入する。これにより、第２実施形態と同様に燃料の流れは強められ、かつ旋回力が付与される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。
【００４４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるインジェクタの噴孔プレートを図１０に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第４実施形態では、図１０に示すように噴孔７１の燃料入口が開口している第一面部８１は噴孔プレート７０の周方向へ二か所形成されている。また、二か所の第一面部８１の間に二か所の第二面部８２が形成されている。第４実施形態では、噴孔プレート７０に形成される噴孔７１の総数が四つとなる。また、噴孔７１と段差部８３との位置関係は、第１実施形態と同様に二つの噴孔７１間の距離が各噴孔７１から段差部８３までの距離よりも大きい。このとき、図１１に示すように制御プレート６０の制御孔６１は、噴孔プレート７０の第一面部８１に対応して形成されている。制御プレート６０を通過した燃料は、矢印Ｆに示すように第一面部８１にそれぞれ形成されている二つの噴孔７１の間に流入する。以上の構成により、第４実施形態では、燃料の流れは強められ、かつ旋回力が付与される。したがって、第１実施形態と同様に燃料の微粒化を促進することができる。
【００４５】
また、第４実施形態において、図１２に示すように二つの噴孔７１間の距離よりも各噴孔７１と段差部８３との間の距離を大きくしてもよい。この場合、第２実施形態と同様に段差部８３に沿って第一面部８１に流入した燃料は、矢印Ｆに示すように噴孔プレート７０の中心部付近で衝突した後、噴孔７１へ流入する。これにより、第２実施形態と同様に燃料の流れは強められ、かつ旋回力が付与される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。
また、第４実施形態では、噴孔プレート７０には四つの噴孔７１が形成されるため、噴孔７１の数の増加による微粒化の効果が得られる。したがって、さらなる燃料の微粒化の促進を図ることができる。
【００４６】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態によるインジェクタの噴孔プレートを図１３に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第５実施形態では、図１３に示すように第一面部８１は概ね長円形状に形成されている。第一面部８１は、第一軸Ｐ１方向と第一軸Ｐ１に垂直な第二軸Ｐ２方向に伸びる長円形状に形成されており、第一軸Ｐ１方向の長さが第二軸Ｐ２方向の長さよりも短く形成されている。一方、第二面部８２は、第一面部８１の第一軸Ｐ１方向の両端部に形成されている。そのため、段差部８３も、第一面部８１の第一軸Ｐ１方向の両端部に形成される。
【００４７】
噴孔プレート７０には、噴孔プレート７０と概ね同心円上に四つの噴孔７１が形成されている。四つの噴孔７１の燃料入口は第一面部８１に開口している。隣接する噴孔７１間の距離は、噴孔７１から段差部８３までの距離よりも大きく形成されている。すなわち、四つの噴孔７１の中心を一辺がＤ５の正方形の各頂点に配置した場合、各噴孔７１から段差部８３までの距離Ｄ６は、Ｄ５より小さい。このとき、図１４に示すように制御プレート６０は、第一面部８１の第二軸Ｐ２方向の両端部から第一面部８１への燃料の流れを許容する位置に制御孔６１を有する。なお、四つの噴孔７１は正方形の各頂点に限らず長方形の各頂点に配置してもよい。
【００４８】
制御プレート６０を通過した燃料は、第二軸Ｐ２方向の両端部から、矢印Ｆに示すようにより流路の大きな各噴孔７１間へ流入する。各噴孔７１間へ流入した燃料は、噴孔プレート７０の中心部付近において、第二軸Ｐ２に沿って他方から流入した燃料と衝突する。燃料は衝突することにより、流入方向とは反対方向へ折り返される。このとき、燃料の流れはいずれも流入方向とは概ね垂直な方向へ曲げられる。これにより、第二軸Ｐ２方向の両端部から流入した燃料の流れは、隣り合う各噴孔７１間において概ね同一の方向へ流れる。その結果、噴孔プレート７０の両端部から流入した燃料は、噴孔７１の入口側において流れが強められる。そして、噴孔プレート７０の径方向において一方の端部から流入した燃料は、他方の端部から流入した燃料と衝突し流れの方向が曲げられ、噴孔７１へ流入する。その結果、噴孔７１へ流入する燃料は、流れが強められるとともに、旋回力が付与される。
【００４９】
また、このとき、段差部８３は第二面部８２から第一面部８１への燃料の流れを制限している。そのため、第一面部８１において流れが強められた燃料は、噴孔７１の燃料入口側において第二面部８２からの燃料の流れによって流れが弱められることはない。
第５実施形態では、第２実施形態と同様に段差部８３に沿って第一面部８１に流入した燃料は、噴孔プレート７０の中心部付近で衝突した後、噴孔７１へ流入する。これにより、第２実施形態と同様に燃料の流れは強められ、かつ旋回力が付与される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。
また、第５実施形態では、噴孔プレート７０には四つの噴孔７１が形成されるため、噴孔７１の数の増加による微粒化の効果が得られる。したがって、さらなる燃料の微粒化の促進を図ることができる。
【００５０】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態によるインジェクタの噴孔プレートを図１５に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第６実施形態では、図１５に示すように噴孔プレート７０はそれぞれ噴孔７１が形成されている四つの第一面部８１を有している。四つの第一面部８１は、噴孔プレート７０の概ね中心で交差している。第二面部８２は、隣接する各第一面部８１の間に形成されている。そのため、段差部８３は各第一面部８１の両側部に形成されている。噴孔７１は、噴孔プレート７０と同心円上に四つ配置され、それぞれ燃料入口が第一面部８１に開口している。各第一面部８１の中心軸は、噴孔プレート７０の中心を含んで対向する噴孔７１間を結ぶ仮想直線Ｌ３、Ｌ４とずれて配置されている。そのため、各第一面部８１に形成されている噴孔７１は、一方の段差部８３までの距離と他方の段差部８３までの距離とが異なる。このとき、図１６に示すように制御プレート６０は、各第一面部８１への燃料の流れを許容する位置に制御孔６１を有する。
【００５１】
制御プレート６０を通過した燃料は、第一面部８１に流入し、矢印Ｆに示すように噴孔７１と段差部８３との距離が大きな流路を段差部８３に沿って噴孔プレート７０の中心へ向けて流れる。第一面部８１から噴孔プレート７０の中心へ向けて流れる燃料は、隣接する第一面部８１を流れる燃料と衝突する。燃料は衝突することにより、流入方向とは反対方向へ折り返される。また、燃料は、衝突の前後において隣接する第一面部８１を流れる燃料と概ね同一の方向へ流れる。その結果、第一面部８１へ流入した燃料は、噴孔７１の入口側において流れが強められる。そして、第一面部８１から段差部８３に沿って流れた燃料は、隣接する第一面部８１を流れる燃料と衝突し流れの方向が曲げられ、噴孔７１へ流入する。その結果、噴孔７１へ流入する燃料は、流れが強められるとともに、旋回力が付与される。
【００５２】
また、このとき、段差部８３は第二面部８２から第一面部８１への燃料の流れを制限している。そのため、第一面部８１において流れが強められた燃料は、噴孔７１の燃料入口側において第二面部８２からの燃料の流れによって流れが弱められることはない。
第６実施形態では、段差部８３に沿って第一面部８１に流入した燃料は、噴孔プレート７０の中心部付近で隣接する第一面部８１を流れる燃料と衝突した後、噴孔７１へ流入する。これにより、燃料の流れは強められ、かつ旋回力が付与される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。
【００５３】
また、第６実施形態では、噴孔プレート７０には四つの噴孔７１が形成されるため、噴孔７１の数の増加による微粒化の効果が得られる。したがって、さらなる燃料の微粒化の促進を図ることができる。
第６実施形態では、噴孔７１を噴孔プレート７０と同心円上に配置するとともに、仮想直線Ｌ３、Ｌ４と各第一面部８１の中心軸とをずらしている。これにより、各噴孔７１から一方の段差部８３までの距離と他方の段差部８３までの距離とが異なる構成としている。
【００５４】
これに対し、図１７に示すように、噴孔プレート７０の中心を挟んで対向する第一面部８１の中心軸を同一直線上に配置し、各第一面部８１における噴孔７１の位置を各第一面部８１の中心軸からずらしてもよい。これにより、各第一面部８１に形成される噴孔７１から一方の段差部８３までの距離と他方の段差部８３までの距離とが異なる構成とすることができる。この場合も、第６実施形態と同様に燃料は矢印Ｆに示すように噴孔プレート７０の中心付近で隣接する第一面部８１を流れる燃料と衝突する。そのため、燃料の流れは強められ、かつ旋回力が付与される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。
【００５５】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態によるインジェクタの要部を図１８に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第７実施形態では、図１８に示すようにインジェクタ１１０は弁ボディ５０の先端に旋回流形成部１６０を備えている。旋回流形成部１６０は、噴孔部および案内部から構成され、燃料に旋回力を付与する。旋回流形成部１６０は、積層されている複数のプレート部材を有している。旋回流形成部１６０は、弁ボディ５０側から第一プレート１６１、第二プレート１６２、第三プレート１６３および噴孔プレート１６４を有している。第一プレート１６１および第二プレート１６２は案内部を構成しており、第三プレート１６３および噴孔プレート１６４は噴孔部を構成している。
【００５６】
第一プレート１６１は、図１９に示すように円環状に形成されている。第一プレート１６１の内径は、図１８に示す弁ボディ５０の出口側すなわち第一プレート１６１側の端部の内径よりも大きい。なお、図１９では、図示を簡単にするため第一プレート１６１、第二プレート１６２、第三プレート１６３および噴孔プレート１６４、ならびに弁ボディ５０を円板状に示しており、実際の形状を示すものではない。以下の図面においても同様である。
第二プレート１６２は、図１９に示すように円弧形状の二つの開口部１６５および開口部１６６を有している。開口部１６５および開口部１６６は、同一の円周上に配置され、第二プレート１６２を板厚方向に貫いている。開口部１６５および開口部１６６の外径は、第一プレート１６１の内径と概ね同一である。
第三プレート１６３は、板厚方向に貫く制御開口部１６７を有している。制御開口部１６７は、径方向の両端部にそれぞれ形成されている略扇形状の部分と、略扇形状の部分に挟まれた略八角形状の部分とから構成されている。
【００５７】
噴孔プレート１６４は、中心付近に複数の噴孔１６８を有している。本実施例の場合、噴孔プレート１６４は四つの噴孔１６８を有している。噴孔１６８は、噴孔プレート１６４を板厚方向に貫いており、噴孔プレート１６４の第三プレート１６３側の端面と反弁ボディ側の端面とを連通している。噴孔プレート１６４に第三プレート１６３を積層することにより、制御開口部１６７を形成する第三プレート１６３の周壁は段差部１７０を形成する。すなわち、段差部１７０の高さは第三プレート１６３の板厚に対応する。
【００５８】
積層された第一プレート１６１、第二プレート１６２、第三プレート１６３および噴孔プレート１６４は弁ボディ５０の先端部に取り付けられる。これにより、図２０に示すように弁ボディ５０の第一プレート１６１側の端面５０ａと、第二プレート１６２の第一プレート１６１側の端面１６２ａと、第一プレート１６１の内周面１６１ａとは空間部１８０を形成する。すなわち、案内部と弁ボディ５０とが空間部１８０を形成している。第一プレート１６１は円環状であるため、空間部１８０は略円柱状となる。第一プレート１６１の内径は弁ボディ５０の出口側端部の内径よりも大きいため、空間部１８０の内径も弁ボディ５０の出口側端部の内径よりも大きくなる。また、空間部１８０を形成する第一プレート１６１の内周面１６１ａは、噴孔プレート１６４に形成されている噴孔１６８よりも径方向外側に位置している。すなわち、空間部１８０は、周縁が噴孔プレート１６４の径方向において噴孔１６８よりも外側に位置している。空間部１８０は、径方向の両端部において第二プレート１６２の開口部１６５および開口部１６６に接続している。
【００５９】
第三プレート１６３は第二プレート１６２と噴孔プレート１６４との間に挟まれている。第二プレート１６２の第三プレート１６３側の端面１６２ｂと、噴孔プレート１６４の第三プレート１６３側の端面１６４ａと、段差部１７０を形成する第三プレート１６３の周壁とは、案内通路１７１を形成している。第三プレート１６３の制御開口部１６７は径方向に伸びて形成されているため、案内通路１７１も径方向に伸びている。案内通路１７１は、一方が径方向外側の両端部において第二プレート１６２の開口部１６５および開口部１６６に接続し、他方が噴孔プレート１６４の中心付近に開口する噴孔１６８に接続している。
【００６０】
第三プレート１６３は図２１に示すように略扇形状の部分と略八角形の部分とを有している。そのため、案内通路１７１の断面積は径方向内側へ向かうにしたがって徐々に縮小した後、徐々に拡大する。すなわち、案内通路１７１は、径方向内側に向かうにしたがって徐々に断面積が縮小する縮小部１７２と、徐々に断面積が拡大する拡大部１７３と、断面積が変化しない定形部１７４とから構成されている。噴孔１６８の燃料入口側は定形部１７４に開口している。縮小部１７２では、段差部１７０が略扇形状の案内通路１７１を形成しているため、中心に向かうにしたがって案内通路１７１の断面積は徐々に縮小する。拡大部１７３は、縮小部１７２の径方向内側の端部に接続している。拡大部１７３では、段差部１７０と噴孔１６８との間の距離が徐々に大きくなっている。すなわち、拡大部１７３では、中心に向かうにしたがって段差部１７０が噴孔１６８から遠ざかっている。これにより、案内通路１７１の断面積は徐々に拡大する。
【００６１】
次に、燃料の流れについて説明する。
ノズルニードル４１が図１８の上方へ移動し弁座５１から当接部４２が離座すると、燃料通路５３の燃料は弁ボディ５０の内壁面に沿って空間部１８０へ流入する。空間部１８０は上述のように弁ボディ５０の出口側の端部よりも内径が大きいため、空間部１８０へ流入した燃料は空間部１８０を形成する第二プレート１６２の端面１６２ａおよび弁ボディ５０の端面１５０ａに案内されて径方向外側へ流れる。空間部１８０の径方向の両端部には第二プレート１６２の開口部１６５、１６６が接続している。そのため、燃料は、空間部１８０により径方向外側へ拡大した後、開口部１６５、１６６へ流入する。
【００６２】
空間部１８０により径方向外側へ拡大した燃料の流れは、開口部１６５、１６６を経由して案内通路１７１へ流入する。開口部１６５、１６６は空間部１８０の径方向両端部と案内通路１７１の径方向両端部とを接続している。そのため、燃料は案内通路１７１の径方向の両端部から案内通路１７１の長手方向に沿って流入する。案内通路１７１へ流入した燃料は、縮小部１７２における段差部１７０に案内されながら径方向内側へ向けて流れる。縮小部１７２は略扇形状であるため、燃料は噴孔プレート１６４の中心に向けて集束した流れを形成する。そのため、燃料の流れは中央部ほど流速が大きくなる。すなわち、燃料は、案内通路１７１の縮小部１７２を流れることにより、噴孔プレート１６４の中心に向けた流れが強められる。
【００６３】
燃料は、縮小部１７２を通過すると拡大部１７３における段差部１７０に案内されながら径方向内側へ向けてさらに流れる。燃料が噴射されるとき、燃料は噴孔１６８へ向けて吸い込まれる。そのため、案内通路１７１の拡大部１７３に流入した燃料は、噴孔１６８へ向けて流入する。このとき、拡大部１７３では、段差部１７０と噴孔１６８との距離が徐々に拡大し、断面積が拡大している。そのため、案内通路１７１の縮小部１７２から拡大部１７３へ流入した燃料は、図２１の矢印に示すように噴孔１６８の入口側の周囲を周回しながら噴孔１６８へ流入する。燃料は、縮小部１７２において噴孔プレート１６４の中心へ向けた流れが強められるとともに、噴孔１６８に吸引された状態となり、かつ拡大部１７３において案内通路１７１が急激に拡大することにより、噴孔１６８の周囲を旋回する流れを形成する。その結果、燃料は旋回流を形成しつつ噴孔１６８へ流入する。
【００６４】
以上説明したように、第７実施形態では、案内通路１７１を流れる燃料は段差部１７０に沿って流れることにより、縮小部１７２において中心へ向けた流れが強められる。そして、拡大部１７３において案内通路１７１が急激に拡大するとともに、燃料が噴孔１６８へ吸引された状態となることにより、燃料は噴孔１６８の入口側の周囲において旋回流を形成する。これにより、燃料の旋回流の形成は促進される。したがって、簡単な構造で噴孔１６８から噴射される燃料の微粒化を促進することができる。
【００６５】
第７実施形態では、案内通路１７１は拡大部１７３および定形部１７４を有している。そのため、縮小部１７２により噴孔プレート１６４の中心への流れが強められた燃料は、拡大部１７３により流れが拡大するともに段差部１７０と噴孔１６８との間に十分な距離がある定形部１７４において噴孔１６８へ向けて旋回する。すなわち、拡大部１７３および定形部１７４により、燃料の旋回流の形成に必要な空間が確保される。これにより、燃料の旋回流の形成は促進される。したがって、簡単な構造で噴孔１６８から噴射される燃料の微粒化を促進することができる。
【００６６】
第７実施形態では、燃料は空間部１８０および開口部１６５、１６６を経由して案内通路１７１に流入する。空間部１８０および開口部１６５、１６６は噴孔１６８よりも径方向外側に位置している。そのため、燃料は噴孔１６８の径方向外側から案内通路１７１へ流入する。そして、燃料は案内通路１７１の長手方向に沿って案内通路１７１を流れる。これにより、燃料は、縮小部１７２および拡大部１７３を経由して噴孔へ流入し、旋回流を形成する。したがって、簡単な構造で噴孔１６８から噴射される燃料の微粒化を促進することができる。
【００６７】
第７実施形態では、旋回流形成部１６０を構成する第一プレート１６１、第二プレート１６２、第三プレート１６３および噴孔プレート１６４をいずれも別体に形成し、積層する例について説明した。しかし、例えば案内部を構成する第一プレート１６１と第二プレート１６２とを一体に形成し、噴孔部を構成する第三プレート１６３と噴孔プレート１６４とを一体に形成した後、これらを積層する構成としてもよい。また、第一プレート１６１、第二プレート１６２、第三プレート１６３および噴孔プレート１６４をすべて一体に形成してもよい。すなわち、第一プレート１６１、第二プレート１６２、第三プレート１６３および噴孔プレート１６４は、任意に組み合わせて一体に形成することができる。複数のプレートを一体に形成することにより、軸合わせなどが不要となり、加工が容易になる。
【００６８】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態によるインジェクタ２００の要部を図２２に示す。
インジェクタ２００は、弁ボディ２１０、ノズルニードル２２０および制御部材２３０を備えている。弁ボディ２１０は、ハウジング２０１の先端に例えば溶接などにより固定されている。弁ボディ２１０は、内壁面に弁座２１１を有している。ノズルニードル２２０は、一体に形成されている軸部２２１および台部２２２を有している。台部２２２には、弁座２１１に着座可能な当接部２２３が形成されている。ノズルニードル２２０は、軸部２２１の反台部側に係止部材２２４を有している。係止部材２２４はノズルニードル２２０に固定されている。係止部材２２４と弁ボディ２１０との間には付勢手段としてのコイルスプリング２２５が設置されている。なお、付勢手段としては、コイルスプリング２２５に限らず、例えば板ばねなど押し付け力を提供するものであればよい。コイルスプリング２２５は、伸長方向の力を有しており、一方の端部が係止部材２２４に接し、他方の端部が弁ボディ２１０に接している。これにより、コイルスプリング２２５は係止部材２２４を介してノズルニードル２２０を図２２の上方へ押し付ける。そのため、ノズルニードル２２０にコイルスプリング２２５の押し付け力以外の力が加わっていないとき、ノズルニードル２２０の当接部２２３は弁ボディ２１０の弁座２１１に着座している。台部２２２の反軸部側の端部は、平坦な平坦面２２６を形成している。
【００６９】
制御部材２３０は、カップ部材２３１および流路形成部材２３２から構成されている。カップ部材２３１と流路形成部材２３２とは、例えば溶接などにより接続されている。なお、制御部材２３０は、カップ部材２３１および流路形成部材２３２を溶接することなく積層してもよい。また、カップ部材２３１および流路形成部材２３２を制御部材２３０として一体成形してもよい。カップ部材２３１は、カップ状に形成され、弁ボディ２１０との間に流路形成部材２３２を挟み込んでいる。カップ部材２３１は、中心付近に複数の噴孔２３３を有している。噴孔２３３は、カップ部材２３１の弁ボディ２１０側の端面と反弁ボディ側の端面とを接続している。噴孔２３３の入口側が開口しているカップ部材２３１の弁ボディ２１０側の端面は、第一面部２４１である。
【００７０】
流路形成部材２３２は、カップ部材２３１の弁ボディ２１０側に設置されている。流路形成部材２３２は、図２３に示すように略弓形の板状に形成されている。流路形成部材２３２の弁ボディ２１０側の端面は、カップ部材２３１の弁ボディ２１０側の端面すなわち第一面部２４１よりも弁ボディ２１０側に位置している。この流路形成部材２３２の弁ボディ２１０側の端面は、第二面部２４２である。第二面部２４２は第一面部２４１よりも弁ボディ２１０側に位置しているため、第一面部２４１と第二面部２４２との間には段差部２４３が形成される。二つの流路形成部材２３２は第一面部２４１を挟んで段差部２４３が概ね平行となるように配置されている。これにより、二つの流路形成部材２３２の間には、略長円形状の第一面部２４１が形成される。第二面部２４２には、ノズルニードル２２０の台部２２２の端部に位置する平坦面２２６が着座可能である。第二面部２４２に平坦面２２６が着座したとき、第一面部２４１、二つの段差部２４３および平坦面２２６により囲まれた案内通路２５０が形成される。
【００７１】
図２２に示すように弁ボディ２１０とノズルニードル２２０の台部２２２とは燃料通路２０２を形成している。燃料通路２０２に燃料が供給されると、燃料の圧力によりノズルニードル２２０の台部２２２には図２２の下方向へ力が加わる。コイルスプリング２２５がノズルニードル２２０を図２２の上方へを押し付ける力よりも、燃料がノズルニードル２２０を図２２の下方へ押し付ける力が大きくなると、ノズルニードル２２０は図２２の下方へ移動し、当接部２２３は弁座２１１から離座する。ノズルニードル２２０の移動量が大きくなると、ノズルニードル２２０の平坦面２２６は第二面部２４２に着座し、ノズルニードル２２０の移動は規制される。
【００７２】
次に、燃料の流れについて説明する。
インジェクタ２００に設置されている図示しない弁部が開弁し燃料通路２０２に燃料が供給されると、ノズルニードル２２０は燃料から受ける力により図２２の下方へ移動する。これにより、当接部２２３は弁座２１１から離座し、燃料通路２０２の燃料は噴孔２３３側へ流れる。このとき、ノズルニードル２２０の平坦面２２６は第二面部２４２に着座する。そのため、噴孔２３３の弁ボディ２１０側は段差部２４３の高さに対応する空間を挟んでノズルニードル２２０により覆われる。その結果、弁座２１１と当接部２２３との間を通過した燃料は、カップ部材２３１の中央付近に開口する噴孔２３３に直接流入するのではなく、図２４に示すようにノズルニードル２２０の台部２２２の外周側へ案内される。
【００７３】
ノズルニードル２２０の外径は流路形成部材２３２の外径よりも小さいため、ノズルニードル２２０が第二面部２４２に着座したとき、案内通路２５０の径方向の両端部は台部２２２の外周側に開口している。そのため、ノズルニードル２２０の外周側に案内された燃料は、案内通路２５０の径方向の両端部から案内通路２５０へ流入する。これにより、燃料は、段差部２４３に案内されてカップ部材２３１の中心へ案内される。その結果、図２５に示すように径方向の両端部から案内通路２５０へ流入した燃料は旋回流を形成しながら噴孔２３３へ流入する。
【００７４】
以上説明したように、第８実施形態ではノズルニードル２２０が制御部材２３０と接することにより、燃料通路２０２から噴孔２３３への直接の燃料の流入を規制するとともに、燃料を案内通路２５０の径方向両端部へ案内している。これにより、案内通路２５０には径方向の両端部から噴孔２３３が開口する中心付近へ向けて燃料の流れが形成される。その結果、燃料の流れは強められ、かつ燃料には旋回力が付与される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。
なお、第８実施形態では、ノズルニードル２２０は燃料から受ける力により駆動される例について説明した。しかし、例えば電磁気的にノズルニードル２２０を直接駆動する構成としてもよく、ノズルニードル２２０の駆動方式は上述の方式に限るものではない。
【００７５】
以上説明した複数の実施形態では、本発明のインジェクタをガソリンエンジンに適用する例について説明した。しかし、例えばディーゼルエンジンなどに本発明のインジェクタを適用してもよい。また、本発明の複数の実施形態では、噴孔を概ね円筒状に形成する場合について説明した。しかし、噴孔は、円筒状に限らず燃料入口側から燃料出口側にかけて内径が変化するテーパ状に形成してもよい。
【００７６】
また、本発明の複数の実施形態では、噴孔プレートに噴孔を二つまたは四つ形成する場合、ならびに第一面部に一つ、二つまたは四つの噴孔を形成する場合について説明した。しかし、噴孔プレートに形成する噴孔は二つまたは四つに限らずそれ以外でもよく、また第一面部に形成する噴孔の数も一つまたは四つに限定するものではない。噴孔の数は、インジェクタを適用するエンジンに応じて適宜選択可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの底部を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるインジェクタを示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるインジェクタの制御プレートおよび噴孔プレートの底部を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるインジェクタの噴孔近傍における制御プレートおよび噴孔プレートを示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの底部を制御プレート側から見た概略図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの底部を制御プレート側から見た概略図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるインジェクタの制御プレートおよび噴孔プレートの底部を示す概略斜視図である。
【図８】本発明の第３実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの底部を制御プレート側から見た概略図である。
【図９】本発明の第３実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの変形例を示す図であって、噴孔プレートの底部を制御プレート側から見た概略図である。
【図１０】本発明の第４実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの底部を制御プレート側から見た概略図である。
【図１１】本発明の第４実施形態によるインジェクタの制御プレートおよび噴孔プレートの底部を示す概略斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの変形例を示す図であって、噴孔プレートの底部を制御プレート側から見た概略図である。
【図１３】本発明の第５実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの底部を制御プレート側から見た概略図である。
【図１４】本発明の第５実施形態によるインジェクタの制御プレートおよび噴孔プレートの底部を示す概略斜視図である。
【図１５】本発明の第６実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの底部を制御プレート側から見た概略図である。
【図１６】本発明の第６実施形態によるインジェクタの制御プレートおよび噴孔プレートの底部を示す概略斜視図である。
【図１７】本発明の第６実施形態によるインジェクタの噴孔プレートの変形例を示す図であって、噴孔プレートの底部を制御プレート側から見た概略図である。
【図１８】本発明の第７実施形態によるインジェクタの要部を示す断面図である。
【図１９】本発明の第７実施形態によるインジェクタにおいて、噴孔部の要部の構成を示す概略斜視図である。
【図２０】本発明の第７実施例によるインジェクタにおいて要部の構成を示す模式図であり、（Ａ）は弁ボディ側から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【図２１】本発明の第７実施形態によるインジェクタの案内通路を示す概略図である。
【図２２】本発明の第８実施形態によるインジェクタの要部を示す断面図である。
【図２３】本発明の第８実施形態によるインジェクタのニードルと制御部材との関係を示す概略斜視図であって、ニードルと制御部材とが離間している状態を示す図である。
【図２４】本発明の第８実施形態によるインジェクタのニードルと制御部材との関係を示す概略斜視図であって、ニードルと制御部材とが接している状態を示す図である。
【図２５】本発明の第８実施形態によるインジェクタの案内通路を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１１０、２００  インジェクタ（燃料噴射装置）、４１、２２０  ノズルニードル（弁部材）、４２、２２３  当接部、５０、２１０  弁ボディ、５１、２１１  弁座、５３、２０２  燃料通路、６０  制御プレート（流入制御手段）、６１  制御孔、７０  噴孔プレート、７１、１６８、２３３  噴孔、８１、２４１  第一面部、８２、２４２  第二面部、８３、１７０、２４３  段差部、１６１  第一プレート（案内部、プレート部材）、１６２  第二プレート（案内部、プレート部材）、１６３  第三プレート（噴孔部、プレート部材）、１６４  噴孔プレート（噴孔部、プレート部材）、１７１、２５０  案内通路、１７２  縮小部、１７３  拡大部、１８０  空間部、２２６  平坦面（端面）、２３０  制御部材
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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