(57)【要約】【課題】所望の形状の燃料噴霧の形成が容易であり、かつさらなる微粒化が促進される燃料噴射弁を提供する。【解決手段】噴孔プレート５０には複数の噴孔６０が配置されている。噴孔６０は、噴孔プレート５０を貫き、燃料が流入する入口側開口部６１ならびに燃料が噴射される出口側開口部６２を有している。出口側開口部６２は、長軸ａＬ２および短軸ａＳ２を有する扁平な長方形状に形成されている。そのため、入口側開口部６１から流入した燃料は、出口側開口部６２から膜状に噴射される。したがって、液膜分離が促され、燃料の微粒化を促進することができる。また、噴孔プレート５０には複数の噴孔６０が配置されているため、各噴孔６０から噴射された燃料噴霧が組み合わされて形成される大きな燃料噴霧の形状を容易に調整することができる。【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周面に弁座を有する弁ボディと、
前記弁座に対し燃料流れの下流側に設置され、前記燃料通路を流れる燃料を噴射する複数の噴孔を有する噴孔プレートと、
前記弁座に着座することにより前記噴孔からの燃料噴射を遮断し、前記弁座から離座することにより前記噴孔からの燃料噴射を許容する弁部材とを備え、
前記噴孔は前記弁座側に入口側開口部ならびに反弁座側に出口側開口部を有し、少なくとも前記噴孔の前記出口側開口部は長軸および短軸を有する扁平形状に形成され、前記入口側開口部の長軸は前記出口側開口部の長軸よりも短く、前記噴孔は前記入口側開口部から前記出口側開口部にかけて徐々に断面積が変化していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
燃料通路を形成する内周面に弁座、ならびに前記弁座に対し燃料流れの下流側に設置され前記燃料通路を流れる燃料を噴射する複数の噴孔を有する弁ボディと、
前記弁座に着座することにより前記噴孔からの燃料噴射を遮断し、前記弁座から離座することにより前記噴孔からの燃料噴射を許容する弁部材とを備え、
前記噴孔は前記弁座側に入口側開口部ならびに反弁座側に出口側開口部を有し、少なくとも前記噴孔の前記出口側開口部は長軸および短軸を有する扁平形状に形成され、前記入口側開口部の長軸は前記出口側開口部の長軸よりも短く、前記噴孔は前記入口側開口部から前記出口側開口部にかけて徐々に断面積が変化していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
前記噴孔は、中心軸に垂直な断面が矩形であることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記噴孔は、中心軸に垂直な断面が楕円形であることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記噴孔は、前記入口側開口部の短軸が前記出口側開口部の短軸よりも長いことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
二つ以上の前記噴孔から噴孔群を形成していることを特徴する請求項１から５のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記噴孔群は、前記弁ボディの周方向へ複数配置されていることを特徴とする請求項６記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記噴孔は、前記弁ボディの中心軸に平行な仮想軸を周回して形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記噴孔は、前記弁ボディの中心軸に対し傾斜して形成されいることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記噴孔プレートは、単数または複数の同心円周上に略円錐台形状であって同心円の周方向へ概ね等間隔の円弧環状に配置されている複数の噴孔を有することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記噴孔プレートは、同心円周上に略円錐台形状であって同心円の周方向へ概ね等間隔の円弧環状に配置されている複数の噴孔からなる噴孔群を複数有することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
前記噴孔プレートは、
反弁ボディ側の端部から前記弁ボディ側の端部へ板厚方向の途中まで形成されている前記噴孔と、
前記弁ボディ側の端部から反弁ボディ側の端部へ板厚方向の途中まで、前記噴孔の前記入口側開口部の径方向外側に形成されている連通孔と、
前記連通孔と前記噴孔の前記入口側開口部とを連通し、前記入口側開口部の接線方向へ伸びて形成されている旋回通路孔と、
を有することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【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（以下、内燃機関を「エンジン」という。）の燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの燃焼室に直接的または間接的に燃料を噴射する燃料噴射弁が公知である。燃料噴射弁から噴射された燃料は、吸気管または燃焼室において空気と混合される。燃焼室へ吸入された混合気は、ピストンにより圧縮された後、点火プラグにより着火され燃焼する。
【０００３】
このようなエンジンの場合、燃料噴射弁から噴射された燃料と空気との混合性能はエンジンの性能に影響を及ぼす。特に、燃料噴射弁から噴射された燃料の微粒化は、エンジンの性能を左右する重要な要素となっている。そこで、燃料噴射弁のノズルの先端に複数の噴孔を形成したプレートを配置する技術が公知である（特許文献１参照）。ノズルの先端に噴孔が形成されたプレートを配置することにより、弁部材と弁ボディとの間に形成される燃料通路を流れる燃料をプレートの各噴孔に分配し、燃料の微粒化の促進を図っている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−７０３４７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、エンジンから排出される例えばＮＯｘなどの有害物質のさらなる低減など規制の強化が図られている。そのため、従来以上に排気に含まれる有害物質の低減が要求されている。一方、従来の微粒化技術では、近年の排気規制の強化に対応できないという問題がある。
【０００６】
特許文献１に開示されている燃料噴射弁では、プレートに配置されている噴孔は円柱状に形成されている。噴孔を円柱状に形成することにより、燃料噴霧の形成位置を容易に制御することができる。そのため、プレートに配置される複数の噴孔の位置を任意に調整することにより、所望の形状の燃料噴霧を形成することができる。一方、噴孔を円柱状に形成する場合、一つの噴孔から噴射される燃料は棒状の噴霧を形成する。そのため、さらなる微粒化は困難であるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、所望の形状の燃料噴霧の形成が容易であり、かつさらなる微粒化が促進される燃料噴射弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１または２記載の発明では、複数の噴孔を有している。そのため、噴孔の配置を任意に変更することにより、各噴孔から噴射された噴霧の形成位置は任意に調整される。これにより、各噴孔から噴射された噴霧が形成する大きな噴霧の形状は任意に調整される。したがって、所望の形状の燃料噴霧を容易に形成することができる。また、噴孔は少なくとも出口側開口部が長軸および短軸を有する扁平形状に形成されている。さらに、噴孔は入口側開口部から出口側開口部まで徐々に断面積が変化している。そのため、燃料は、扁平な出口側開口部から膜状の噴霧として噴射される。したがって、燃料の液膜分離が促され、さらなる燃料の微粒化を促進することができる。
【０００９】
本発明の請求項３記載の発明では、噴孔は中心軸に垂直な断面が矩形である。そのため、噴孔から噴射された燃料は扁平な膜状の噴霧を形成する。
本発明の請求項４記載の発明では、噴孔は中心軸に垂直な断面が楕円形である。そのため、噴孔から噴射された燃料は扁平な膜状の噴霧を形成する。
本発明の請求項５記載の発明では、噴孔は入口側開口部の短軸が出口側開口部の短軸よりも長くてもよい。
【００１０】
本発明の請求項６または７記載の発明では、二つ以上の噴孔から噴孔群を形成している。そのため、噴孔群ごとの燃料噴霧の形状、ならびに各噴孔群から噴射された燃料噴霧から形成される燃料噴霧全体の形状は任意に調整される。したがって、燃料噴霧の形状の自由度をさらに高めることができる。
【００１１】
本発明の請求項８記載の発明では、噴孔は仮想軸を周回している。そのため、噴孔から噴射される燃料の噴霧には旋回力がさらに付与される。したがって、さらなる燃料の微粒化を促進することができる。
本発明の請求項９記載の発明では、噴孔は弁ボディの中心軸に対し傾斜している。そのため、噴孔の傾斜角を変更することにより、噴孔の配置を変更することなく燃料噴霧の形状を調整することができる。
【００１２】
本発明の請求項１０記載の発明では、略円錐台形状であって周方向へ概ね等間隔の円弧環状に配置されている複数の噴孔を有している。噴孔は単数または複数の同心円周上に配置されている。これにより、噴孔は円弧状の扁平な出口側開口部を有する。したがって、膜状の燃料噴霧を形成することができる。
【００１３】
本発明の請求項１１記載の発明では、略円錐台形状であって周方向へ概ね等間隔の円弧環状に配置されている複数の噴孔からなる噴孔群を複数有している。これにより、噴孔は円弧状の扁平な出口側開口部を有する。したがって、膜状の燃料噴霧を形成することができる。また、噴孔プレートは噴孔群を複数有している。したがって、燃料噴霧の形状の自由度をさらに高めることができる。
【００１４】
本発明の請求項１２記載の発明では、噴孔プレートが有している噴孔は板厚方向の途中から反弁ボディ側の端部へ形成されている。また、噴孔の入口側開口部の径方向外側には連通孔が形成されている。連通孔は噴孔の入口側開口部に旋回通路孔を経由して連通している。これにより、連通孔へ流入した燃料は旋回通路孔を経由して噴孔へ流入する。旋回通路孔は、噴孔の入口側開口部の接線方向へ伸びて形成されている。そのため、連通孔から旋回通路孔を経由して噴孔へ流入する燃料は、周方向へ旋回しながら噴孔を流れる。したがって、噴孔から噴射される燃料には旋回力が付与され、燃料の微粒化を促進することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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弁（以下、燃料噴射弁を「インジェクタ」という。）を図２に示す。第１実施形態では、図３に示すようにインジェクタ１０がガソリンエンジン１の燃焼室２を形成するシリンダヘッド３に取り付けられている。すなわち、本実施形態のインジェクタ１０は、燃焼室２に直接燃料を噴射する直噴式のガソリンエンジン１に適用される。なお、インジェクタ１０は、燃焼室２に連通する吸気管４を流れる吸気に燃料を噴射する予混合式のガソリンエンジンにも適用可能である。
【００１６】
図２に示すようにインジェクタ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１１１、非磁性部１１２および第二磁性部１１３を有している。非磁性部１１２は、第一磁性部１１１と第二磁性部１１３との磁気的な短絡を防止している。固定コア１２は、磁性材料により筒状に形成されている。固定コア１２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１３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１３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。
【００１７】
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２３により覆われている。樹脂モールド２３は、ターミナル２４が埋設されているコネクタ２５を有している。コイル２２は、コネクタ２５のターミナル２４と電気的に接続されている。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１２と可動コア１３との間には磁気吸引力が発生する。
【００１８】
アジャスティングパイプ１４は、固定コア１２の内周側に圧入されている。アジャスティングパイプ１４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１４は、可動コア１３側の端部がスプリング１５に当接している。スプリング１５は、一方の端部がアジャスティングパイプ１４に当接し、他方の端部が可動コア１３に当接している。これにより、スプリング１５は可動コア１３を反固定コア方向すなわち可動コア１３が固定コア１２から離間する方向へ付勢する。アジャスティングパイプ１４の圧入量を調整することにより、可動コア１３を付勢するスプリング１５の荷重が調整される。
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１６を有している。燃料入口１６から流入した燃料は、フィルタ１７を経由してハウジング１１の内周側に流入する。フィルタ１７は、燃料に含まれる異物を除去する。
【００１９】
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４１が固定されている。弁ボディ４１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４１は、図４に示すように内周壁に先端部に近づくにつれて内径が小さくなる円錐状の弁座４２を有している。弁ボディ４１の先端側の端部とノズルホルダ４０との間には、噴孔プレート５０が設置されている。噴孔プレート５０には、複数の噴孔６０が形成されている。
【００２０】
弁部材としてのニードル４３は、図２に示すようにハウジング１１、ノズルホルダ４０および弁ボディ４１の内周側に軸方向へ往復移動可能に収容されている。ニードル４３は、一方の端部が可動コア１３に接続されている。これにより、ニードル４３は、可動コア１３と一体に軸方向へ往復移動可能である。ニードル４３の反可動コア側の端部には、図４に示すように弁ボディ４１の弁座４２に着座可能な当接部４４が形成されている。
【００２１】
図２に示すように、燃料入口１６からハウジング１１の内周側に流入した燃料は、フィルタ１７、アジャスティングパイプ１４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１２の内周側に形成されている燃料通路３２を経由して、可動コア１３の内周側に形成されている燃料通路３３へ流れる。燃料通路３３の燃料は、可動コア１３の内周と外周とを連通する燃料孔３４を経由して、ハウジング１１とニードル４３との間に形成される燃料通路３５へ流れる。そして、燃料通路３５の燃料は、ノズルホルダ４０とニードル４３との間に形成される燃料通路３６を経由して、弁ボディ４１とニードル４３との間に形成されている燃料通路３７へ流入する。
【００２２】
コイル２２に通電されていないとき、ニードル４３はスプリング１５の付勢力により可動コア１３とともに図２の下方へ移動している。そのため、当接部４４は弁座４２に着座している。その結果、燃料通路３７から噴孔６０への燃料の流れは遮断され、燃料は噴射されない。
【００２３】
コイル２２に通電されると、固定コア１２と可動コア１３との間には磁気吸引力が発生する。これにより、可動コア１３ならびに可動コア１３と一体のニードル４３は、スプリング１５の付勢力に抗して図２の上方すなわち固定コア１２方向へ移動する。そのため、当接部４４は弁座４２から離座する。その結果、燃料通路３７から噴孔６０への燃料の流れは許容される。弁ボディ４１の弁座４２とニードル４３の当接部４４との間に形成される開口を通過した燃料は、噴孔プレート５０に形成されている噴孔６０を経由して図３に示すガソリンエンジン１の燃焼室２へ噴射される。
【００２４】
コイル２２への通電が停止されると、固定コア１２と可動コア１３との間の磁気吸引力が消滅する。これにより、可動コア１３ならびに可動コア１３と一体のニードル４３は、スプリング１５の付勢力により図２の下方へ移動する。そのため、当接部４４は再び弁座４２に着座する。その結果、燃料通路３７から噴孔６０への燃料の流れは遮断され、燃料の噴射は終了する。
【００２５】
次に、噴孔プレート５０に形成されている噴孔６０について詳細に説明する。噴孔プレート５０は、図４に示すように底部５２および側部５３を有する有底筒状に形成されている。噴孔プレート５０の底部５２は、弁ボディ４１の反固定コア側の外壁とノズルホルダ４０の内壁との間に挟み込まれている。また、噴孔プレート５０の側部５３は、弁ボディ４１の外周壁とノズルホルダ４０の内周壁との間に挟み込まれている。底部５２には、図１に示すように複数の噴孔６０が形成されている。複数の噴孔６０は、任意に配置することができる。複数の噴孔６０は、例えばガソリンエンジン１に要求される性能に応じて、各噴孔６０から噴射された燃料が所望の形状の噴霧を形成するように任意に配置することができる。
【００２６】
噴孔６０は、噴孔プレート５０の底部５２を板厚方向に貫いている。噴孔６０は、図１（Ｂ）に示すようにノズルホルダ４０側すなわち弁座４２側の端部に入口側開口部６１、ならびに反ノズルホルダ側すなわち反弁座側の端部に出口側開口部６２を有している。入口側開口部６１は、長軸および短軸を有する扁平な長方形に形成されている。同様に、出口側開口部６２も、長軸および短軸を有する扁平な長方形に形成されている。これにより、噴孔６０は中心軸に垂直な断面の形状が長方形となる。
【００２７】
第１実施形態では、噴孔６０の入口側開口部６１の長軸ａＬ１が出口側開口部６２の長軸ａＬ２よりも短い。一方、入口側開口部６１の短軸ａＳ１と出口側開口部６２の短軸ａＳ２とは概ね同一の長さとなっている。さらに、噴孔６０は、入口側開口部６１から出口側開口部６２にかけて徐々に断面積が変化している。そのため、噴孔６０は、噴孔プレート５０の軸に沿った断面が台形状の台形柱状に形成される。また、噴孔６０は、入口側開口部６１よりも出口側開口部６２の断面積が大きくなっている。すなわち、噴孔６０は、入口側開口部６１から出口側開口部６２にかけて断面積が拡大している。
【００２８】
噴孔６０の断面を扁平かつ入口側開口部６１から出口側開口部６２にかけて断面積を拡大することにより、図５に示すように噴孔プレート５０の各噴孔６０からは液膜状の燃料が噴射される。そのため、噴孔６０から噴射された燃料は液膜分裂を起こす。その結果、噴孔プレート５０の各噴孔６０から噴射された燃料は、薄い膜状の燃料噴霧を形成する。
【００２９】
噴孔６０から噴射される燃料噴霧を薄い膜状に形成するためには、少なくとも噴孔６０の出口側開口部６２が扁平であることが必要である。そのため、入口側開口部６１と出口側開口部６２とは必ずしも相似形であることを要しない。すなわち、下記の式（１）に示すように、出口側開口部６２における短軸ａＳ２に対する長軸ａＬ２の割合は、入口側開口部６１における短軸ａＳ１に対する長軸ａＬ１の割合よりも大きくなっている。
（ａＬ２／ａＳ２）＞（ａＬ１／ａＳ１）            （１）
【００３０】
また、図１に示すように噴孔プレート５０は複数の噴孔６０を有している。これにより、複数の噴孔６０から噴射された第一段階の燃料噴霧は、全体として大きな第二段階の燃料噴霧を形成する。そのため、噴孔６０の配置を任意に変更することにより、各噴孔６０から噴射された第一段階の燃料噴霧が組み合わされて形成される第二段階の燃料噴霧の形状は容易に調整される。
【００３１】
第１実施形態では、扁平かつ入口側開口部６１から出口側開口部６２にかけて断面積が拡大する噴孔６０を形成することにより、各噴孔６０から噴射される燃料は薄い膜状の燃料噴霧を形成する。そのため、例えば円柱状の噴孔から噴射される燃料と比較して、液膜分裂が促進される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。
【００３２】
また、第１実施形態では、噴孔プレート５０は複数の噴孔６０を有している。そのため、各噴孔６０から噴射された第一段階の燃料噴霧は、組み合わされて大きな第二段階の燃料噴霧を形成する。したがって、複数の噴孔６０の配置を調整することにより、第二段階の燃料噴霧の形状を所望の噴霧形状に容易に調整することができる。また、第二段階の燃料噴霧の形状を所望の噴霧形状に調整することにより、インジェクタ１０を適用するエンジンの性能を向上することができる。
【００３３】
さらに、第１実施形態では、複数の噴孔６０を近接して配置することにより、各噴孔６０から噴射された燃料噴霧と隣接する他の噴孔６０から噴射された燃料噴霧との衝突を促進させることもできる。燃料噴霧同士の衝突を促進させることによって、さらなる微粒化の促進も可能である。
【００３４】
（第２、３実施形態）
本発明の第２、３実施形態によるインジェクタの噴孔の近傍をそれぞれ図６または図７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７０の入口側開口部７１は長軸および短軸を有する扁平な楕円形に形成されている。同様に、出口側開口部７２も、長軸および短軸を有する扁平な楕円形に形成されている。そのため、噴孔７０は、中心軸に垂直な断面の形状が楕円形となる。第２実施形態では、第１実施形態と同様に噴孔７０の入口側開口部７１の長軸が出口側開口部７２の長軸よりも短くなっている。一方、第２実施形態の場合、入口側開口部７１の短軸は出口側開口部７２の短軸よりも長くなっている。なお、入口側開口部７１の短軸と出口側開口部７２の短軸とは、同一の長さまたは長さが異なってもよい。さらに、噴孔７０は、入口側開口部７１から出口側開口部７２にかけて徐々に断面積が変化している。
【００３５】
第２実施形態では、噴孔７０の断面形状が楕円形であっても、噴孔７０から噴射される燃料は膜状の燃料噴霧を形成する。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。また、噴孔７０は複数形成されているため、各噴孔７０から噴射された第一段階の燃料噴霧が形成する第二段階の噴霧の形状を容易に変更することができる。
【００３６】
第３実施形態では、図７および図８に示すように噴孔８０の入口側開口部８１は長軸ｂＬ１および短軸ｂＳ１を有する扁平な長方形に形成されている。同様に、出口側開口部８２も、長軸ｂＬ２および短軸ｂＳ２を有する扁平な長方形に形成されている。第３実施形態では、第１実施形態と同様に噴孔８０の入口側開口部８１の長軸ｂＬ１が出口側開口部８２の長軸ｂＬ２よりも短くなっている。一方、第３実施形態の場合、入口側開口部８１の短軸ｂＳ１は出口側開口部８２の短軸ｂＳ２よりも長くなっている。さらに、噴孔８０は、入口側開口部８１から出口側開口部８２にかけて徐々に断面積が変化している。
【００３７】
第１実施形態で説明したように、燃料噴霧の微粒化を促進するためには噴孔８０の少なくとも出口側開口部８２が扁平であればよい。そのため、第３実施形態のように、噴孔８０の出口側開口部８２を扁平に形成すれば、入口側開口部８１の形状は任意に変更可能である。
また、第３実施形態では、入口側開口部８１の面積が出口側開口部８２の面積よりも大きい。そのため、噴孔８０の内部を流れる燃料の流速は増大する。したがって、出口側開口部８２から噴射される燃料のさらなる微粒化を促進することができる。
【００３８】
（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の近傍を図９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９から図１１に示すように噴孔プレート５０は三つの同心円周上にそれぞれ周方向へ等間隔に配置される四つの噴孔を有している。最も内周側に配置される四つの噴孔９１は同一円周上に第一噴孔群を形成している。同様に、第一噴孔群の外周側に配置される四つの噴孔９２は同一円周上に第二噴孔群を形成している。また、最も外周側に配置される四つの噴孔９３は同一円周上に第三噴孔群を形成している。第一噴孔群の噴孔９１、第二噴孔群の噴孔９２および第三噴孔群の噴孔９３は、円錐台状の孔を周方向で複数分割した円弧状かつ円錐台形状であり、それぞれ周方向へ所定の間隔で概ね同一形状に形成されている。
【００３９】
図１０に示すように、各噴孔９１、９２、９３の入口側開口部９１１、９２１、９３１は、同心円の周方向へ伸びる長軸と長軸に垂直な同心円の径方向へ伸びる短軸とを有する扁平な円弧環状に形成されている。同様に、出口側開口部９１２、９２２、９３２も、同心円の周方向へ伸びる長軸と長軸に垂直な同心円の径方向へ伸びる短軸とを有する扁平な円弧環状に形成されている。噴孔９１、９２、９３の入口側開口部９１１、９２１、９３１の長軸は、出口側開口部９２１、９２２、９３２の長軸よりも短くなっている。一方、入口側開口部９１１、９２１、９３１の短軸と出口側開口部９１２、９２２、９３２の短軸とは概ね同一の長さとなっている。噴孔９１、９２、９３は、円錐台形状であるため、入口側開口部９１１、９２１、９３１から出口側開口部９１２、９２２、９３２にかけて徐々に断面積が変化している。
【００４０】
第４実施形態では、噴孔９１、９２、９３は扁平な円弧環状の出口側開口部９１２、９２２、９３２を有しているため、各噴孔９１、９２、９３からは膜状の噴霧が形成される。したがって、燃料の微粒化を促進することができる。また、噴孔９１、９２、９３の間隔、あるいは噴孔９１、９２、９３の数を調整することにより、インジェクタ１０が適用されるエンジンにあわせた所望の形状の燃料噴霧を形成することができる。
【００４１】
なお、第４実施形態では、三つの同心円上に四つの噴孔を配置する例について説明した。しかし、同心円の数は１以上であればいくつでもよく、各同心円に配置する噴孔の数も四つに限るものではない。
【００４２】
（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を図１２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、噴孔プレート５０が複数の噴孔群１００を有している。噴孔群１００は、同心円周上に配置された四つの噴孔１０１から構成されている。各噴孔群１００の四つの噴孔１０１は、図１３に示すように同心円周上に周方向へ所定の間隔で配置されている。また、四つの噴孔１０１は、円錐台状の孔を周方向へ複数分割した円弧かつ円錐台形状であり、それぞれ形状が概ね同一である。噴孔群１００を構成する四つの噴孔１０１は、入口側開口部１０２および出口側開口部１０３を有している。入口側開口部１０２は、同心円の周方向へ伸びる長軸と長軸に垂直な同心円の径方向へ伸びる短軸とを有する扁平な円弧環状に形成されている。同様に、出口側開口部１０３も、同心円の周方向へ伸びる長軸と長軸に垂直な同心円の径方向へ伸びる短軸とを有する扁平な円弧形状に形成されている。噴孔１０１の入口側開口部１０２の長軸は、出口側開口部１０３の長軸よりも短くなっている。一方、入口側開口部１０２の短軸と出口側開口部１０３の短軸とは概ね同一の長さとなっている。噴孔１０１は、入口側開口部１０２から出口側開口部１０３にかけて徐々に断面積が変化している。
【００４３】
第５実施形態では、噴孔群１００を構成する各噴孔１０１からは第一段階の小さな燃料噴霧が形成される。そして、噴孔群１００の各噴孔１０１から噴射された第一段階の小さな燃料噴霧は、噴孔群１００の他の噴孔１０１から噴射された燃料噴霧と組み合わされて第二段階の燃料噴霧を形成する。さらに、噴孔プレート５０の複数の噴孔群１００を配置することにより、複数の噴孔群１００が形成する第二段階の燃料噴霧が組み合わされて大きな第三段階の燃料噴霧を形成する。そのため、例えば噴孔群１００の配置、ならびに噴孔群１００を構成する各噴孔１０１の配置あるいは噴孔１０１の数など調整することにより、形成される燃料噴霧の形状をより精密に調整することができる。したがって、燃料噴霧の形状の自由度をより高めることができる。
【００４４】
（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の近傍を図１４に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部分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１４に示すように噴孔プレート５０は複数の噴孔群１２０を有している。噴孔群１２０は、図１５に示すように放射状に配置された複数の噴孔１２１から構成されている。噴孔群１２０を構成する各噴孔１２１は、断面が扁平な楕円形状に形成されている。各噴孔１２１の入口側開口部１２２と出口側開口部１２３との形状の関係は、上述した各実施形態と同様である。すなわち、入口側開口部１２２の長軸は出口側開口部１２３の長軸よりも短い。
【００４５】
第６実施形態では、噴孔群１２０を構成する各噴孔１２１は、弁ボディ４１の中心軸に平行な仮想軸を周回している。すなわち、噴孔群１２０を構成する各噴孔１２１は、仮想軸を中心に螺旋状に形成されている。
第６実施形態では、噴孔群１２０を構成する各噴孔１２１は仮想軸を中心として周回している。そのため、入口側開口部１２２から噴孔１２１へ流入した燃料には旋回力が付与される。したがって、上述の複数の実施形態で説明した効果に加え、燃料に旋回力が付与されることによるさらなる微粒化の促進を図ることができる。
【００４６】
（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噴孔の近傍を図１６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、噴孔プレート５０は複数の燃料噴射部１３０を有している。各燃料噴射部１３０は、図１７に示すように噴孔１３１、連通孔１３２および旋回通路孔１３３を有している。噴孔１３１は、噴孔プレート５０の板厚方向の途中から噴孔プレート５０の出口側端部５０ｂまで形成されている。そのため、噴孔１３１の入口側開口部１３４は噴孔プレート５０の内部に位置している。連通孔１３２は、噴孔プレート５０の入口側端部５０ａから噴孔プレート５０の板厚方向の途中まで形成されている。旋回通路孔１３３は、噴孔１３１と連通孔１３２とを連通している。
【００４７】
噴孔１３１の入口側開口部１３４は、図１８に示すように円環状に形成されている。噴孔１３１の出口側開口部１３５は、図１７（Ｃ）に示すように円環状に形成されている。噴孔１３１の入口側開口部１３４および出口側開口部１３５は、円環状の噴孔１３１の周方向へ伸びる長軸と、長軸に垂直な円環状の噴孔１３１の径方向へ伸びる短軸とを有している。噴孔１３１は、図１７（Ｂ）に示すように円錐環状に形成されており、入口側開口部１３４から出口側開口部１３５にかけて燃料噴射部１３０の中心軸ｐまでの距離が拡大している。そのため、噴孔１３１の入口側開口部１３４の長軸は出口側開口部１３５の長軸よりも短くなる。また、噴孔１３１の入口側開口部１３４の断面積は出口側開口部１３５の断面積よりも小さくなる。さらに、噴孔１３１は、入口側開口部１３４から出口側開口部１３５にかけて断面積が徐々に拡大している。
【００４８】
連通孔１３２は、図１７（Ａ）に示すように円環状に形成されている。連通孔１３２の旋回通路孔１３３側の端部は、噴孔１３１の入口側開口部１３４の径方向外側に位置している。連通孔１３２は、噴孔プレート５０の入口側端部５０ａから噴孔プレート５０の板厚方向の途中まで概ね同一径の環状に形成されている。連通孔１３２の入口側は、噴孔プレート５０の入口側端部５０ａに開口している。連通孔１３２の出口側は、旋回通路孔１３３と接続されている。旋回通路孔１３３は、連通孔１３２の出口側と噴孔１３１の入口側開口部１３４とを連通している。旋回通路孔１３３は、噴孔１３１の入口側開口部１３４の接線方向に伸びて形成されている。
【００４９】
弁ボディ４１とニードル４３との間を通過した燃料は、噴孔プレート５０の入口側端部５０ａに開口している連通孔１３２へ流入する。連通孔１３２へ流入した燃料は、連通孔１３２に沿って噴孔プレート５０の軸方向へ流れる。そして、燃料は、連通孔１３２の出口側から旋回通路孔１３３を経由して噴孔１３１の入口側開口部１３４へ流入する。旋回通路孔１３３は噴孔１３１の入口側開口部１３４の接線方向へ形成されている。そのため、旋回通路孔１３３から噴孔１３１の入口側開口部１３４に流入した燃料は、噴孔１３１を形成する壁面に沿って旋回する。これにより、噴孔１３１の入口側開口部１３４へ流入した燃料は、噴孔１３１を形成する壁面に沿って旋回しながら出口側開口部１３５へ流れる。
【００５０】
第７実施形態では、噴孔１３１の出口側開口部１３５は扁平な円環状であるため、噴孔１３１から噴射された燃料は膜状の噴霧を形成する。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７実施形態では、噴孔１３１を有する燃料噴射部１３０が噴孔プレート５０に複数配置されている。そのため、燃料噴射部１３０の配置を調整することにより、所望の形状の燃料噴霧を容易に形成することができる。
【００５１】
さらに、第７実施形態では、噴孔１３１の入口側開口部１３４に流入する燃料は旋回通路孔１３３を流れることにより旋回力が付与される。そのため、燃料は、噴孔１３１の入口側開口部１３４から出口側開口部１３５にかけて旋回しながら流れる。その結果、噴孔１３１から噴射された燃料は旋回力を有する膜状の噴霧を形成する。したがって、燃料の微粒化をさらに促進することができる。
【００５２】
（その他の実施形態）
以上説明した複数の実施形態以外に、噴孔は弁ボディの中心軸に対し傾斜して形成してもよい。噴孔を弁ボディの中心軸に対して傾斜させることにより、噴孔プレートへの噴孔の配置を変更することなく、噴霧の形状を容易に変更することができる。
また、噴孔の数、複数の噴孔から構成される噴孔群の数、または噴孔もしくは噴孔群を配置する位置は、インジェクタが適用されるエンジンの性能に応じて任意に変更することができる。
さらに、以上説明した複数の実施形態では、弁ボディの先端に取り付けられる噴孔プレートに噴孔を配置する例について説明した。しかし、弁ボディと別体の噴孔プレートではなく、弁ボディに直接噴孔を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【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を示す図であって、（Ａ）は噴孔プレートの底部を示す斜視図であり、（Ｂ）は噴孔の一つを拡大して示す斜視図である。
【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を適用したガソリンエンジンを示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるインジェクタの要部を拡大した断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるインジェクタの噴孔を示す図であって、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方向から見た矢視図である。
【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を示す概略斜視図である。
【図７】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を示す図であって、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の矢印Ｂ方から見た矢視図である。
【図９】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示す概略斜視図である。
【図１０】図９の矢印Ｘ方向から見た矢視図である。
【図１１】図９の矢印ＸＩ方向から見た矢視図である。
【図１２】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示す概略斜視図である。
【図１３】本発明の第５実施形態によるインジェクタの噴孔群の一つを拡大した模式図である。
【図１４】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群の一つを拡大した模式図である。
【図１６】本発明の第７実施形態によるインジェクタの噴孔プレートを弁ボディ側から見た模式図である。
【図１７】（Ｂ）は図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線で切断した断面図であり、（Ａ）は（Ｂ）の矢印Ａ方向から見た矢視図であり、（Ｃ）は（Ｂ）の矢印Ｃ方向から見た矢視図である。
【図１８】図１７（Ｂ）のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線で切断した断面図である。
【符号の説明】
１０    インジェクタ（燃料噴射弁）
３７    燃料通路
４１    弁ボディ
４２    弁座
４３    ニードル（弁部材）
４４    当接部
５０    噴孔プレート
６０、７０、８０、９１、９２、９３、１０１、１２１、１３１    噴孔
６１、７１、８１、１０２、１２２、１３４、９１１、９２１、９３１    入口側開口部
６２、７２、８２、１０３、１２３、１３５、９１２、９２２、９３２    出口側開口部
１００、１２０    噴孔群
１３２    連通孔
１３３    旋回通路孔
【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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