(57)【要約】【課題】  燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長、リード噴霧の有無等の各緒元を各型式の内燃機関に合った最適状態にする自由度が高く、汎用性に優れた燃料噴射弁を提供する。【解決手段】  噴射孔１７より噴射される燃料に対しスワラー２３によって噴射孔１７の中心軸線周りの旋回力を与える燃料噴射弁であって、噴射孔１７の中心軸線Ｅが弁体１８の中心軸線Ｃに対して所定の偏向角βをもって傾斜しており、しかも、噴射孔１７の先端面に段差２５が形成されている。【選択図】  図２
2004353661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に移動する弁体により開閉される噴射孔を有し、噴射孔より噴射される燃料に対し燃料旋回手段によって前記噴射孔の中心軸線周りの旋回力を与える燃料噴射弁において、
前記噴射孔の中心軸線が前記弁体の中心軸線に対して所定の偏向角をもって傾斜しており、前記噴射孔の先端面に段差が形成されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記噴射孔の先端面の段差は、前記噴射孔の中心軸線に対し、任意の傾斜角をもった平面に互いに平行である請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記噴射孔の先端面が切削加工面もしくはプレス加工面である請求項１または２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の燃料噴射弁を備えたことを特徴とする筒内噴射内燃機関。
【請求項５】
軸線方向に移動する弁体により開閉される噴射孔を有し、噴射孔より噴射される燃料に対し燃料旋回手段によって前記噴射孔の中心軸線周りの旋回力を与えるよう構成され、前記噴射孔の中心軸線が前記弁体の中心軸線に対して所定の偏向角をもって傾斜し、前記噴射孔の先端面に段差が形成されている燃料噴射弁の製造方法であって、
一次製品として前記噴射孔の軸長を、調整代を有する軸長に設定し、当該一次製品の前記噴射孔の先端面を加工することにより、前記噴射孔の軸長、前記噴射孔の先端面の段差形状および前記噴射孔の偏向方向に対する段差方向を調整して二次製品とする燃料噴射弁の製造方法。
【請求項６】
前記噴射孔の先端面の加工は、切削加工もしくはプレス加工である請求項５に記載の燃料噴射弁の製造方法。
【請求項７】
燃料を噴射するための噴射孔、前記噴射孔の上流に設けた弁座、前記噴射孔を開閉する弁体、及び前記弁座の上流位置で燃料に旋回力を与える燃料旋回素子を備え、
前記噴射孔は、噴射弁の軸心に対して偏向角をもって設けられ、旋回しながら流れる燃料を局部的に集中させた状態で出口側に導く機能を有し、かつ噴射孔の出口の一部に切り欠き部が設けられ、その切り欠き部が噴射孔出口の燃料集中箇所に配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項８】
前記噴射孔出口の切り欠き部は、切削加工もしくはプレス加工により形成されている請求項７記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記噴射孔出口の切り欠き部は、噴射孔の軸方向に段差をなす形状である請求項７記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記噴射孔の出口の縁は、その周囲の面より突出し、この突出した縁は、噴射弁の軸心に対して傾きを有する２つの斜面を有し、それらの斜面は段差をなし、この段差の低い方が前記噴射孔出口の切り欠き部をなしている請求項７記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記噴射孔出口の切り欠き部は、前記噴射孔の偏向方向と反対側に形成されている請求項７記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
噴射孔と、噴射孔の上流で燃料に旋回力を付与する燃料旋回素子とを備えた燃料噴射弁において、
前記噴射孔から噴射される燃料噴霧は噴射弁の軸心に対して偏向し、この偏向方向と反対方向の燃料噴霧のペネトレーションを大気圧下において最大長にしたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項１３】
点火プラグと、エンジンの燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁とを有する筒内噴射式エンジンにおいて、
前記燃料噴射弁は、請求項７記載の燃料噴射弁であり、この噴射弁が気筒の上部に斜め下向きに配置され、
かつ噴射弁の軸心を基準にして、その噴射孔の偏向方向が点火プラグ側に向き、噴射孔出口に形成される切り欠き部がエンジンのピストン側に向いていることを特徴とする筒内噴射式エンジン。
【請求項１４】
点火プラグと、エンジンの燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁とを有する筒内噴射式エンジンにおいて、
前記燃料噴射弁は、請求項７記載の燃料噴射弁であり、この噴射弁が気筒の上部に斜め下向きに配置され、
かつ噴射弁の軸心を基準にして、その噴射孔の偏向方向がエンジンのピストン側に向き、噴射孔出口に形成される切り欠き部が点火プラグ側に向いていることを特徴とする筒内噴射式エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射に用いられる燃料噴射弁、該燃料噴射弁を備えた筒内噴射式内燃機関に関し、特に、燃料を気筒内に旋回噴射する燃料噴射弁及び該燃料噴射弁を備えた筒内噴射式内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒内噴射式エンジンは、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する。ガソリン燃料の筒内噴射式内燃機関に用いられる燃料噴射弁（以下、「インジェクタ」と称することもある）として、軸線方向に移動する弁体により開閉される噴射孔を有し、噴射孔より噴射される燃料に対しスワラーと称される燃料旋回手段によって噴射孔の中心軸線周りの旋回力を与えるスワラー付きノズルの燃料噴射弁が知られている。
【０００３】
このスワラー付きノズルの燃料噴射弁には、噴霧の噴射方向を偏向させたり、所要の噴霧形状を得るために、噴射孔の中心軸線が弁体の中心軸線に対して所定の偏向角をもって傾斜しているものや（例えば、特許文献１）、噴射孔の先端面に段差が形成されているものがある（例えば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５９４２１号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２０００−３２９０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
筒内噴射内燃機関の燃焼形態には、成層燃焼方式および、均質燃焼方式がある。成層燃焼は、点火プラグ近傍に理論空燃比に近い混合気層を形成して燃焼させる方式であり、特にリーン燃焼時に成層燃焼が利用されることでエンジンの低燃費が可能になる。均質燃焼は、燃焼室内の混合気を全体的に均質にして燃焼を行うものであり、中，高負荷運転時に適している。
【０００７】
燃料噴射弁によって気筒内に噴射する燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長（噴霧到達距離）、リード噴霧の有無等の最適化設定は、内燃機関の燃焼方式や燃焼室形状、点火プラグと燃料噴射弁との相対的位置関係等により、各型式の内燃機関毎に異なったものになる。
【０００８】
しかし、従来の燃料噴射弁では、噴射孔の偏向角の設定、あるいは噴射孔先端面に段差設定の何れかであるので、燃焼性能、燃料経済性、排気ガス性能の各観点から、燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーションの長さ、リード噴霧の有無等の各緒元を各型式の内燃機関に合った最適状態にするのに限度があり、最適化設定に関して充分でない。ここで、ペネトレーション長とは、噴射された燃料噴霧の到達距離であり、その最大長がリード噴霧と称される。
【０００９】
本発明は、燃焼性能、燃料経済性、排気ガス性能の各観点から、燃料噴射弁の燃料噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長、リード噴霧等の設定の自由度を高くし、各型式の内燃機関に合った最適状態の燃料噴霧が得られる汎用性に優れた燃料噴射弁、及び、該燃料噴射弁を備えた筒内噴射式内燃機関を提供することを意図している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明による燃料噴射弁は、軸線方向に移動する弁体により開閉される噴射孔を有し、噴射孔より噴射される燃料に対し燃料旋回手段によって前記噴射孔の中心軸線周りの旋回力を与える燃料噴射弁において、前記噴射孔の中心軸線が前記弁体の中心軸線に対して所定の偏向角をもって傾斜しており、前記噴射孔の先端面に段差が形成されている。
【００１１】
この発明によれば、噴射孔の中心軸線が弁体の中心軸線に対して所定の偏向角をもって傾斜していることにより、偏向角に応じた偏向噴射が行われ、旋回噴射と相まって噴射孔の軸長設定によって噴射孔出口における燃料噴霧集中領域（ペネトレーション領域）を噴射孔の軸線周りの任意の位置に設定できる。しかも、噴射孔の先端面に段差によって、噴霧形状、噴霧分布を調整でき、これらの設定の組合せにより、各設定に依存する作用が相乗〜相殺され、燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長、リード噴霧の有無等の各緒元を多様に設定できる。
【００１２】
さらに、上記に関連して、次のような発明を提案する。
【００１３】
噴射孔は、噴射弁の中心軸線に対して偏向角をもつことにより、旋回しながら流れる燃料を局部的に集中させた状態で出口側に導く機能を有する。かつ噴射孔の出口の一部に切り欠き部が設けられる（この切り欠きの代表的なものが、前記した噴射孔出口に設けられる段差である）。その切り欠き部は、噴射孔出口の燃料集中箇所に配置されている。
【００１４】
ここで、切り欠き部とは、噴射孔出口が切り欠いた形状になっていることを意味するものであり、その形状をつくるための成形手段については限定されず、例えば、切削加工やプレス加工などにより実現される。
（２）本発明は次のような知見に基づいてなされた。
【００１５】
本発明者は、燃料噴射孔（オリフィス）の上流に燃料旋回子を設けたインジェクタにおいて、そのオリフィスをインジェクタの軸線に対して偏向させた場合には、そのオリフィスを通過する燃料旋回流に局部的に燃料集中部（流量集中部）が形成されることを解明した。この燃料集中部とオリフィスの偏向方向とは必ずしも一致するものではない。燃料流量集中部がどの方向に向くかは、燃料集中部のオリフィス出口に至るまでの流れ（旋回流）の軌跡とにより決まる。この流れの軌跡の最終位置（噴射孔の出口での位置）は、オリフィスの長さに依存する。噴射孔出口のうち燃料集中部の軌跡に一致する位置から噴射される燃料噴霧は流速が速くまた燃料噴霧密度が濃い。
【００１６】
また、噴射孔出口の一部を、段差などを利用して切り欠き形状にすることは、その切り欠き部で旋回燃料の拘束（オリフィス壁面による拘束）を一早く解除することであり、切り欠き部から噴射される燃料噴霧のペネトレーション（噴霧到達距離）を著しく増長させる。
【００１７】
したがって、噴射孔出口の切り欠き部と噴射孔出口の燃料集中部とを一致させることにより、切り欠き部から噴射される燃料噴霧は、ペネトレーション（噴霧到達距離）が顕著に増大する（大きなリード噴霧の形成される）ことが確認された（詳細は「発明の実施の形態」で述べる）。
（３）本発明による燃料噴射弁の噴射孔の先端面（出口面）の段差は、噴射孔の中心軸線に対し、任意の傾斜角をもった平面に互いに平行であってよく、その一つとして段差（段差面）が各々噴射孔の中心軸線に直交する平面であるものを含む。
【００１８】
本発明による燃料噴射弁の前記噴射孔の先端面は切削加工面もしくはプレス加工面であってよく、噴射孔先端面の切削加工もしくはプレス加工によって噴射孔の軸長、噴射孔先端面の段差形状、段差方向を任意に設定することができる。
【００１９】
本発明による筒内噴射式内燃機関は、上述の発明による燃料噴射弁を備えている。この筒内噴射式内燃機関では、噴射孔の軸長や、噴射孔先端面の段差形状、段差方向を調整することで、燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長、リード噴霧等が燃焼室形状、点火プラグと燃料噴射弁との相対的位置関係等に応じたものになる。その結果、内燃機関燃焼性能、燃料経済性、排気ガス性能が改善される。
【００２０】
本発明による燃料噴射弁の製造方法は、上記した本発明の燃料噴射弁の製造方法に関する。すなわち、軸線方向に移動する弁体により開閉される噴射孔を有し、噴射孔より噴射される燃料に対し燃料旋回手段によって前記噴射孔の中心軸線周りの旋回力を与えるよう構成され、前記噴射孔の中心軸線が前記弁体の中心軸線に対して所定の偏向角をもって傾斜し、前記噴射孔の先端面に段差が形成されている燃料噴射弁の製造方法である。燃料噴射弁の一次製品であるノズルプレートの素材に噴射孔を形成し、噴射孔の軸長を、調整代を有する軸長に設定し、当該一次製品の前記噴射孔の先端面を切削加工やプレス加工等の加工をすることにより、前記噴射孔の軸長、前記噴射孔の先端面の段差形状および前記噴射孔の偏向方向に対する段差方向を設定して二次製品とする。
【００２１】
この発明による燃料噴射弁の製造方法によれば、一次製品の完成後に、噴射孔先端面の切削やプレス等の加工により、噴射孔の軸長、噴射孔先端面の段差形状、段差方向を個別に設定して二次製品とすることで、燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長、リード噴霧の有無等の各緒元が要求される内燃機関に燃料噴噴射弁の製造の最終段階で最適化することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明による燃料噴射弁では、噴霧ペネトレーションの燃料集中領域を噴射孔の中心軸線周りの任意の位置に設定できる。しかも、噴射孔の先端面（出口面）に段差によって、噴霧形状、噴霧分布を調整できる。これらの設定の組合せにより、燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長、リード噴霧の有無等の各緒元を多様に設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付の図を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明による燃料噴射弁の一つの実施形態を示している。
【００２５】
燃料噴射弁（以下、インジェクタと称する）１０は、本体ケース１１、燃料通路部材（センターコアと称することもある）１２、ノズル部材（ノズルボディと称することもある）１３、コネクタハウジング部材１４等を有している。ノズル部材１３の先端部には、ノズルプレート１５が固定されている。ノズルプレート１５には、弁座部１６、噴射孔１７が形成されている。
【００２６】
ノズル部材１３内には、弁体１８が軸線方向に移動可能に設けられている。弁体１８は、軸線方向移動により先端部が弁座面１６に選択的に着座し、噴射孔１７を開閉する。弁体１８にはプランジャ１９が連結されている。燃料通路部材１２内には圧縮コイルばね２０が設けられている。圧縮コイルばね２０は、可動スリーブ部材２１、プランジャ１９を介して弁体１８を弁座面１６側（弁閉方向）に付勢している。
【００２７】
本体ケース１１には、電磁コイル２２が設けられている。電磁コイル２２は、通電により励磁され、プランジャ１９を圧縮コイルばね２０のばね力に抗して吸引し、弁体１８を弁座面１６より引き離す。
【００２８】
ノズル部材１３内には、燃料旋回手段として、スワラー２３が設けられている。スワラー２３は、ノズルプレート１５の弁座面１６の側にあり、燃料微粒化のために、噴射孔１７より噴射される燃料に対し、噴射孔１７の中心軸線周りの旋回力を与える。
【００２９】
インジェクタ１０の燃料供給口２４には、燃料ポンプ（図示せず）によって加圧された燃料が供給される。この燃料は、電磁コイル２２の通電により、弁体１８が弁座面１６より引き離されて弁開している間、燃料通路部材１２、本体ケース１１、ノズル部材１３の内部通路を通って、スワラー２３に至り、噴射孔１７より外部へ噴射される。この燃料噴霧は、スワラー２３によって旋回力を与えることにより、噴射孔１７の中心軸線周りの旋回流Ｓを生じて、図１に破線Ｆで示されているような円錐状に形成される。このインジェクタ１０における燃料噴射量は、弁体１８の弁開時間、すなわち、電磁コイル２２に対する通電時間により決まる。
【００３０】
図２は、本実施形態によるインジェクタ１０の要部の拡大図であり、該要部拡大図を参照して説明する。インジェクタ１０は、噴射孔１７の中心軸線Ｅが弁体１８の中心軸線Ｃ（インジェクタ１０の軸心に等しい）に対して所定の偏向角βをもって傾斜しており、しかも、噴射孔１７の先端面に段差２５が形成されている。
【００３１】
ここで、段差２５とは、いわゆる、Ｌステップであり、噴射孔１７の先端部（出口部）の周りに存在する先端面が、噴射孔１７の中心軸線Ｅ方向に段差を有する互いに平行な二面２５Ａ、２５Ｂのことを云う。
【００３２】
噴射孔１７の中心軸線Ｅが弁体１８の中心軸線Ｃに対して偏向角βをもって傾斜していると、換言すれば、インジェクタ１０の軸心に対し、噴射孔１７が非平行に配置され、噴射孔１７の先端面が噴射孔１７の中心軸線Ｅに対してほぼ垂直な面に形成されていると、燃料噴霧Ｆは、インジェクタ１０の軸心に対し偏向して形成され、燃料噴霧Ｆのペネトレーション長さは不均一になる（Ｌ１／Ｌ２≠１）。
【００３３】
噴射孔１７がインジェクタ１０の軸心に対し傾斜していることにより、弁座面１６の側から噴射孔１７に流入する燃料は、偏向方向に流れ易くなり、偏向方向と反対側については、燃料が流れ難くなる。これにより、噴射孔１７を流れる燃料の噴射孔１７の軸方向流速分布が異なることになる。つまり、噴射孔１７内を流れる燃料の軸方向流速分布の違いが、燃料噴霧Ｆのペネトレーション長さの不均一を発生させる。
【００３４】
インジェクタ１０には、燃料に旋回力を与える部品であるスラワー２３が具備されているから、噴射孔１７内を流れる燃料には、旋回がかかり、噴射孔１７より噴射される燃料噴霧Ｆのペネトレーション長さが最も長い領域は、図３（ａ）や（ｂ）（図２のＡＡ断面において）で示すように、中心位置からずれた部位Ｐに発生する。
【００３５】
成層燃焼を行う筒内噴射ガソリンエンジンでは、燃料噴霧Ｆのペネトレーション長さが最も長い領域Ｐを点火プラグ方向に向けることで、最少の燃料にて最適な燃焼を得ることが可能となる。
【００３６】
そこで、噴射孔１７の軸長Ｌの設定によって燃料噴霧Ｆのペネトレーション長さが最も長い位置を自在に設定可能にし、このことにより最適な燃焼性を得ることができる。
【００３７】
この噴射孔１７の軸長Ｌと燃料噴霧Ｆのペネトレーション長さが最も長い位置との関係について説明する。燃料は、スラワー２３によって右回転を与えられ、弁座面１６を通り、噴射孔１７へ流入する。噴射孔１７がインジェクタ１０の軸心Ｃに対し非平行に配置（傾斜配置）されることにより、噴射孔１７に流入する燃料は、偏向方向に流れやすくなり、偏向方向と反対側については流れにくくなる。
【００３８】
噴射孔１７を流れる燃料の噴射孔１７の軸方向流速に、強い軸方向流速と弱い軸方向流速が混在することで、流速分布が不均一になる。燃料には常に右旋回が与えられていることから、噴射孔１７内を流れる強い軸方向流速と弱い軸方向流速も噴射孔１７内を右回転しながら噴射孔１７の出口に到達する。
【００３９】
つまり、燃料噴霧Ｆのペネトレーションが長い部分は、噴射孔１７内において強い軸方向流速を持った部分が、噴射孔１７の出口より噴射されたものであり、この燃料噴霧Ｆのペネトレーションの長い部分をどの位置に設定するかは、噴射孔１７内で常に回転をしている強い軸方向流速を持った部分をどの位置で、噴射孔１７の出口より噴射させるかにより決まる。
【００４０】
これは（噴射孔１７内で常に回転をしている強い軸方向流速を持った部分をどの位置で、噴射孔１７の出口より噴射させるかは）、噴射孔１７の軸長Ｌを調整（設定）し、噴射孔１７の流路長を調整することにより、噴射孔出口までの燃料の回転角が調整されることにより決まる。これによって、図３（ａ）、（ｂ）に示されているように、燃料噴霧Ｆのペネトレーションの長い領域Ｐを燃料噴霧Ｆの図２のＡＡ断面（ノズル側より確認）での中心軸周りに移動させることが可能となる。
【００４１】
そして、噴射孔１７の軸長Ｌは、噴射孔先端面の切削加工によるカット量Ｔｃにより任意に設定することができる。カット量Ｔｃを０．１ｍｍに付き、ＡＡ断面（ノズル側より確認）において、燃料噴霧Ｆのペネトレーションの長い部分が約８度右回転すると、カット量Ｔｃとペネトレーションの回転角Ｐｄｅｇの関係は、下記の式（１）により表される。
【００４２】
Ｐｄｅｇ＝｛Ｔｃ・ｔａｎ（θ／２）｝／（π・Ｄ）３６０    …（１）
上記式における、θは燃料噴霧Ｆの主噴霧角度であり、πは円周率、Ｄは噴射孔１７の径寸法である。
【００４３】
つまり、燃料噴霧Ｆを設計する場合、必要となる流量及び主噴霧角度θを決定するため、噴射孔１７の径寸法Ｄ、軸長Ｌ及び燃料に旋回力を与える部品であるスワラー２３の仕様が決定される。この時、ペネトレーションの回転角Ｐｄｅｇを求める式を用い、燃料噴霧Ｆのペネトレーションの長い位置をどの位置に設定するかを自由に設定することができる。
【００４４】
即ち、ある噴霧の断面（実施様態で云うＡＡ断面）におけるペネトレーションの長い位置（流量集中部）を３６０度の任意の角度に調整することができる。その結果、インジェクタ１０の取付状態の制約を受けず、燃料噴霧Ｆのペネトレーションの長い位置をエンジン燃焼上、最も効率のよい位置に設定可能となる。
【００４５】
本実施様態によれば、噴霧形状の流速分布を制御することで、噴霧ペネトレーションの長い位置を目的の方向へ自在に向けることができる。また、噴射孔１７の軸長Ｌを調整することにより、燃料が噴射孔出口に達するまでの回転数（回転量）を調整することができるので、噴霧ペネトレーションの長い位置を予め定めた任意の方向へ向けることができる。
【００４６】
噴射孔１７の先端面（出口面）に段差２５が形成されているので、噴霧ペネトレーションの長い部分の噴霧（以下、リード噴霧と呼ぶ）をさらに強調することができる。
【００４７】
本発明者らは、段差２５の設定によってリード噴霧が強くなり、ペネトレーションが長くなることを確認した。しかし、別の特性として、高温高圧下（例えば、雰囲気温度１６０℃、雰囲気圧力０．５ＭＰａ）では、そのリード燃料噴霧が消えてしまう現象を発見した。高温高圧下の条件はエンジンの圧縮行程に燃料を噴射する場合を想定している。
【００４８】
その一例を図４に示している。図４では、噴射孔１７の軸長Ｌが長いものＬａと、短いものＬｂのノズルプレートを組み込んだインジェクタ１０の噴霧を比較している。軸長Ｌａのものの噴霧では、常温大気圧下において、長いペネトレーションが観察されており、高温高圧下においてリード噴霧が残っている。一方、軸長Ｌｂのものの噴霧では、常温大気圧下でのリード噴霧が短く、高温高圧下ではリード噴霧が消失してしまっている。
【００４９】
この現象が発生するメカニズムは、以下のように考えられる。噴射孔先端面の段差は、噴射孔出口部での噴霧燃料の流量分布に偏りを与えるものであり、結果として噴射された燃料噴霧のパターンは、一部に流量集中部を持った不均一な分布となる。
【００５０】
噴射孔１７の中心軸線がインジェクタ１０の中心軸線と同心で、偏向角をもたないインジェクタ１０の場合は、スワラー２３によって旋回力を与えられた燃料は、噴射孔１７内を旋回しながら均一な分布となり、出口より噴出することが前提となっている。均一な流量分布の場合は、段差２５を形成する位置、角度、噴射孔の長さは任意に設定できる（例えば特開２０００−３２９０３６）。
【００５１】
一方、噴射孔１７の中心軸線Ｅがインジェクタ１０の中心軸線Ｃに対して偏向角βをもった偏向ノズルの場合、前述したように噴射孔１７内には流量分布に偏りが発生する。流量分布の濃部分と段差の影響が重なると、相乗（重畳）状態になり、図４の左側（Ｌａ：長い）のようになる。その反対に、流量分布の淡部分と段差の影響が重なると、相殺状態になり、図４の右側（Ｌｂ：短い）のようになると、考えられる。
【００５２】
したがって、偏向ノズル技術と段差ノズル技術とを組合せることにより、リード噴霧の強弱を自由に調整することができて、高温高圧下でリード噴霧を消すことも、残すことも可能となる。この技術を応用すると、常温大気圧下では、リード噴霧を含んだ広い噴霧角、高温高圧下でリード噴霧が消えて、狭い噴霧角を実現することができ、噴霧角可変式のインジェクタ１０を提供できることになる。
【００５３】
インジェクタ１０のエンジンに対する適合化は、一次製品として噴射孔１７の軸長を、調整代を有する軸長（Ｌ＋Ｌｃ）に設定する。一次製品の噴射孔先端部の形状は、一例として、図２に仮想線で示されているように、球径（Ｌ＋Ｌｃ）の半球状をしている。
【００５４】
この一次製品の噴射孔１７の先端面（半球状部）を所定の寸法精度をもって切削加工することにより、噴射孔１７の軸長、噴射孔先端面の段差２５の形状および噴射孔１７の偏向方向に対する段差２５の方向を調整して二次製品とする。これにより、インジェクタ１０のエンジンに対する適合化を、汎用性、多様性をもって、簡便に行うことができる。
【００５５】
図５（ａ）、（ｂ）は、上述の構成によるインジェクタ１０を適用された筒内噴射内燃機関（ガソリンエンジン）を示している。図５（ａ）、（ｂ）において、５１は、シリンダブロック、５２はシリンダヘッド、５３はピストン、５４は燃焼室（気筒）、５５は点火プラグ、５６は吸気弁、５７は排気弁を各々示している。
【００５６】
図示の筒内噴射内燃機関は、インジェクタ１０の取付角（水平線からインジェクタ軸心Ｃまでの角度αが小さく（２０度程度）、燃焼室５４に燃料を噴射するために、噴射孔軸心Ｅがインジェクタ１０の軸心Ｃからβ度、偏向した方向に燃料を噴射する。
【００５７】
図５（ａ）の筒内噴射内燃機関は、ノズル偏向方向が点火プラグ側であり、図５（ｂ）の筒内噴射内燃機関は、ノズル偏向方向がピストン上面側である。ノズル先端位置から点火プラグ５５の先端ギャップ位置を結んだ線と水平線とがなす角度をγとすると、ノズル偏向方向は、インジェクタ１０の軸心Ｃから角度γまでの範囲に設定する。すなわち、０＜β＜（α＋γ）が成立する範囲内で、偏向角βを設定可能である。
【００５８】
図５（ａ）の例は、インジェクタ１０の軸心Cを中心にして、噴射孔１７の偏向方向が点火プラグ５５側に向いており、段差のうち高さの低い方の面２５Ａ（噴射孔の軸長が短くなる側の面）がピストン５３側に向いている。一方、図５（ｂ）の例は、これとは逆に噴射孔１７の偏向方向がピストン５３の上面側に向いており、段差のうち高さの低い面２５Ａが点火プラグ５５側に向いている。
【００５９】
図５（ａ）の構成によれば、大気圧下で噴射される燃料噴霧を想定すると、燃料噴霧Fは、略β分だけ点火プラグ５５側に偏向するが、燃料噴霧の最大のペネトレーション（噴霧到達距離）となるリード噴霧は、ピストン５３の上面に向けて進む。
【００６０】
一方、図５（ｂ）の構成によれば、燃料噴霧Fは略β分だけピストン５３の上面側に偏向する。したがって、燃料噴霧Fのリード噴霧は、水平線Eよりも下向きになり点火プラグ５５から離れた位置に向かう。その燃料噴霧F全体は、ピストン５３全体をほぼ覆う広がり角になる。
【００６１】
図５（ａ）における筒内噴射式内燃機関の運転状態毎のエンジン燃焼室内における噴霧挙動について、図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図示しないエンジンコントロールユニットからの制御信号により、吸気行程に燃料を噴射する場合には、均質な混合気を形成して、燃料と空気を十分に混合させる必要がある。この場合のインジェクタ１０によれば、燃料噴霧Fは、図６（ａ）に示すように、リード燃料噴霧Ｆａを含めた広い噴霧角でピストン５３方向に噴射される。したがって、均質混合気形成、すなわち、均質燃焼を良好に行い得る。
【００６２】
これに対し、圧縮行程に燃料を噴射する場合には、点火プラグ５５の周りに混合気が集中化した成層混合気を形成する必要がある。圧縮行程中の燃焼室内の温度、圧力は、図７に示されているように、ピストン５３の上昇に応じて上昇する。例えば、上死点（ＴＤＣ）前３０度では、温度が約３００℃、圧力が約８ｂａｒとなっている。したがって、このような高温高圧下に噴射した場合には、図４を用いてメカニズムを説明したように、ピストン５３方向のリード燃料噴霧Ｆａが消失し、図６（ｂ）のような噴霧形態になる。
【００６３】
噴射孔１７の軸心Ｅは、インジェクタ中心Ｃとは非平行で傾斜しており、プラグ５５方向に噴射されているため、流量分布の濃部分を含んだメインの噴霧がプラグ方向に噴射され、プラグ周りに成層化される。この時、図示しないタンブルやスワールなどの空気流動の補助があった方が望ましい。
【００６４】
従来、アクセル踏込み量が大きく、図示しないエンジンコントロールユニットが要求トルクが大きいと判断した場合には、噴射量を増やすように制御信号を出力するが、ピストンへの付着燃料が多くなり、スモークが発生するという課題がある。本実施形態では、噴射量が増加した場合、噴射孔１７の軸心方向の噴射量が増加するので、燃料のピストン付着を低減でき、スモーク排出を抑えられる。
【００６５】
さらに別のメリットとして、プラグ方向に噴射される主噴霧の速度はリード噴霧の速度より低いため、噴霧の拡散が防止され成層度（点火プラグ周りへの集中度）が上がる。その結果、ＥＧＲ量を増加することができ、燃料消費率、ＮＯｘともに低減できる。
【００６６】
図８にその結果を示す。ＥＧＲを多量に導入すると、燃焼が不安定になるために、従来はＥＧＲ率２０％程度が限界であった。それは、ＥＧＲガスにより混合気が希釈され、成層度が悪化するためである。本実施形態のインジェクタ１０を試作し性能確認実験をした結果、空燃比を調整することで、ＥＧＲ率４５％まで導入でき、それに伴いＮｏｘ排出量が低減することを確認した。
【００６７】
また、別の課題として、図６（ａ）に示したような噴射形態では、リード燃料噴霧Ｆａがピストン５３方向へ噴射されるため、ＨＣの排出増加が心配される。特に、エンジン始動直後は、触媒の温度が低く、十分な浄化性能が得られないため、エンジンから排出されるＨＣ量を低減する必要がある。
【００６８】
発明者らは、そのような観点で性能確認を行ったところ、図９（ａ）〜（ｃ）に示すような結果を得た。運転条件は、始動直後のアイドル状態を模擬したエンジン回転数１４００ｒｐｍ、軸トルク２０Ｎｍ、空燃比１４．７、水温＝油温＝３０℃で、１．８Ｌの４気筒エンジンでの結果である。
【００６９】
燃焼室内での噴霧パターンのイメージを下段に一緒に示した。この結果を見ると、ピストン方向への噴射の大小は、ＨＣ排出には、あまり関連していないことが判る。
【００７０】
燃焼室方向のペネトレーションという観点でまとめた結果を、図１０に示す。燃焼室方向のペネトレーションは、燃料を大気圧下の雰囲気に燃料圧力７ＭＰａ、噴射量１２．５ｍｃｃ／回で噴射した時の噴射開始から１．３ｓｅｃ後の噴霧写真から噴霧長さを測定した値である。この結果からは、ＨＣ排出の主な要因はインジェクタ噴射位置から反対方向の燃焼室壁周辺に付着した燃料成分と考えられ、本実施形態の構成（図５（ａ）に示した構成）は、始動直後のＨＣ排出量低減にも効果があることが判る。
【００７１】
一方、本実施形態の図５（ｂ）の構成による筒内噴射式内燃機関においても、吸気行程時に噴射される燃料噴霧Fは、リード燃料噴霧を含めた広い噴霧角でピストン５３方向に噴射される。したがって、均質混合気形成、すなわち、均質燃焼を良好に行い得る。
【００７２】
また、圧縮行程時に噴射される燃料噴霧Ｆのリード噴霧Ｆａは、ピストンの圧力により点火プラグ５５側に指向する。このリード噴霧は、噴射孔の偏向技術と噴射孔出口面の段差技術を組合せることにより、強弱の調整が可能であり、エンジン燃焼室の高温高圧下でリード噴霧を消すことも、残すことも可能であり、任意の調整によってリード噴霧を点火プラグ周辺に到達させることが可能になる。したがって、良好な成層燃焼運転も可能になる。
【００７３】
以上のように、図５（ａ），（ｂ）のこの技術を応用すると、常温大気圧下では広い燃料噴霧角、高温高圧下で狭い燃料噴霧角を実現することができ、噴霧角可変式のインジェクタを提供できる。
【００７４】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく、設計において種々の変更ができるものである。
【００７５】
例えば、前記実施形態においては、インジェクタ１０の噴射孔１７の軸長Ｌを、噴射孔先端面の切削加工によって、任意に設定することができるとしているが、該加工は、切削加工に限らず、プレス加工等他の加工によっても設定することができるものである。
【００７６】
また、段差に代わる部分的切り欠きの形態であっても、上記実施例と同様のペネトレーション増長を図れるものも本願発明の技術思想に含まれるものである。
【００７７】
以上の説明から理解される如く、本実施形態による燃料噴射弁によれば、噴射孔の中心軸線が弁体の中心軸線に対して所定の偏向角をもって傾斜していることにより、偏向角に応じた偏向噴射が行われ、旋回噴射と相まって噴射孔の軸長設定によって噴霧ペネトレーション集中領域を噴射孔の中心軸線周りの任意の位置に設定でき、しかも、噴射孔の先端面の段差によって、噴霧形状、噴霧分布を調整でき、これらの設定の組合せにより、各設定に依存する作用が相乗〜相殺され、燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長、リード噴霧の有無等の各緒元を多様に設定できる。すなわち、この発明による燃料噴射弁は、これらの各緒元を各型式の内燃機関に合った最適状態にする自由度が高く、汎用性に優れている。
【００７８】
また、本実施形態による筒内噴射式内燃機関によれば、噴射孔の軸長や、噴射孔先端面の段差形状、段差方向を、内燃機関に応じて適合化された燃料噴射弁が設置され、燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長、リード噴霧の有無等の各緒元が、燃焼方式や燃焼室形状、点火プラグと燃料噴射弁との相対的位置関係等に応じたものになり、燃焼性能、燃料経済性、排気ガス性能を改善することができる。
【００７９】
更に、本実施形態による燃料噴射弁の製造方法によれば、一次製品の噴射孔先端面の切削加工もしくはプレス加工により、噴射孔の軸長、噴射孔先端面の段差形状、段差方向を個別に設定し、燃料の噴霧の方向、噴霧形状、ペネトレーション長、リード噴霧の有無等の各緒元を、適用する内燃機関の型式に応じて、二次製品の製造時点で、個々に最適化することができる。
【００８０】
上記実施形態のさらなる具体的構成を図１１以降の実施例によって補足説明する。
【００８１】
図１１に示すように、インジェクタ１０の電磁コイル２２は、ボビン２２ａを介してセンターコア１２の下端外周に配置され、本体ケース１１となるヨークによりカバーされている。本例では、ヨーク１１は、上側のヨーク１１ａと下側のヨーク１１ｂとに分割され、両者を溶接により結合することにより一つのヨーク１１を構成している。
【００８２】
ヨーク１１とノズルボディ１３は、例えば塑性流動等によって結合されている。
【００８３】
ノズルボディ１３は、その上端筒部１３ａの径を大きくし、残りの大部分の筒部（略３／４以上）１３ｂを細身に絞り形成してなる。その細身の筒部１３ｂがヨーク１１ｂの下端より突出する。このタイプのインジェクタは、いわゆるロングノズルタイプと称せられ、筒内噴射式エンジンに適した形状になっている。ノズルボディ１３の上端筒部１３ａは、ヨーク１１ｂに内挿されてヨーク１１ｂと塑性流動等により結合している。
【００８４】
ノズルボディ１３の先端内周には、噴射孔（オリフィス）１７及び弁座１６を設けたノズルプレート１５が例えば溶接により固定されている。また、スワラー２３が配置されている。図２にノズルプレートおよびスワラーの装着状態を拡大図により示している。
【００８５】
スワラー２３は、中心部に弁体１８の往復動作を案内するガイド孔８０が設けられる。スワラー２３の外周とノズルボディ１３の内周との間に燃料流路８１が設けられる。また、スワラー２３の底面にスワラー２３外周の燃料流路８１からガイド孔８０に通じる複数の燃料流路８２が配設されている。燃料流路８２は、燃料流路８１の下流の通路となり、ガイド孔８０の中心に対して偏心することで、燃料流路８２からガイド孔８０に流出する燃料に旋回力が与えられる。
【００８６】
ノズルプレート１５とスワラー２３は、重ね合わせて、ノズルボディ１３の先端内周に内挿される。スワラー２３の上面外縁がノズルボディ１３の内周に設けた段差３０に接し、スワラー２３は、この段差３０とノズルプレート１５とにより挟まれることで、固定される。
【００８７】
スワラー２３の上流にあるノズルボディ１３の内周３３と弁体１８の外周との間は燃料通路３２になる。このノズルボディ１３の内周３３は、スワラー２３およびノズルプレート１５を内挿するノズルボディ１３の内周３４よりも小径とし、内周３３と段差３０との間にテーパ３１が形成される。燃料通路３２から燃料通路８１に向かう燃料の流れは、テーパ３１によりスムーズに案内される。
【００８８】
弁体１８の外周は、テーパ状の弁座１６に接する円弧状の曲面７０を成し、先端が尖った円錐面７１をなしている。円錐面７１は、弁体１８が弁座１６から離れた時に（開弁時）、旋回燃料を弁座１６と協働してオリフィス１７に旋回力を低下させることなくスムーズに導く。なお、弁体１８は、ボール弁をロッドの先端に設けたタイプのものでも良い。
【００８９】
インジェクタ１０には、燃料ポンプ（図示せず）から加圧された燃料が供給されている。電磁コイル２２が通電されると磁束が発生し、センタコア１２、ヨーク１１とプランジャ１９が閉磁路を形成し、プランジャ１９がセンタコア１２に磁気吸引され、弁体１８が弁座１６から離れ、開弁しオリフィス１７から旋回燃料が噴射される。噴射された燃料噴霧Ｆは、円錐状に形成される。
【００９０】
ここで、噴射孔１７の構造について補足説明する。
【００９１】
既述したように、噴射孔１７の軸線Eを、インジェクタ１０の中心軸線Cに対して偏向させると、噴射孔１７を旋回しながら通過する燃料の流れに局所的に流量が集中する流れが存在する。この流量集中部の流れの軌跡に合わせて噴射孔１７の長さを任意に決定することにより、噴射孔１７の出口における所望の方位に流量集中部がくる。また、噴射孔１７の出口の縁を符号２５Aに示すように一部カットする。このカット２５Ａは、段差の一面となり、噴射孔出口の流量集中部の位置に設けられる。段差の一面２５Ａは、段差の低い方の面となる。
【００９２】
上記のように偏向角を持った噴射孔１７から旋回燃料が噴射されると、噴射された燃料噴霧に傾きを生じること及び噴霧が局部的に集中してペネトレーションの大きい噴霧が或る方位に生じる。この噴霧集中のメカニズムは、充分に解析されていないため、噴霧集中部の方向性を以下のようにして任意に調整し得ることは知られていなかった。
（１）ここで、上記した燃料噴射孔内の流量集中部が生じる（流量集中部は噴射される燃料噴霧の集中部になる）メカニズムを説明する。
【００９３】
図１３に偏向オリフィス（噴射孔）１７に流れる旋回燃料の流れの発生メカニズムを示す。図１４は、インジェクタ１０の軸線Eと噴射孔１７´の中心線Cが一致する非偏向オリフィス１７´に流れる旋回燃料のモデルである。
【００９４】
図１４の非偏向オリフィス１７´の場合、ノズルプレートのテーパ部（弁座）１６およびオリフィス１７´が左右対称であるため、テーパ部１６に流れ込んできた流れは、そのまま均一にオリフィス１７´に流れていくので、噴霧形状は均一になる。
【００９５】
これに対して、図１３の偏向オリフィス１７の場合、テーパ部１６とオリフィス１７とによって形成される形状が、符号のＢ，Ｂ´に示すように左右非対称である（符号のＢは非偏向側の形状、Ｂ´は偏向側の形状である）。この場合には、テーパ部に流れ込んできた燃料は、オリフィス１７に入る際に偏向側の壁Ｂ´により乱流が生じ、壁Ｂ´に相当する位置に局部的に速度の速い流れが生じ、またその速度の速い領域に燃料集中部が生じる。この燃料集中部が局部的に速い流れを伴ってオリフィス内を旋回しながらオリフィス出口へ流れていく。このような現象によって、噴射孔１７を流れる燃料のオリフィス軸方向流速は、既述のように強い軸方向流速と弱い軸方向流速が混在する不均一流速分布が生じると考えられる。また、燃料には常に右旋回が与えられていることから、噴射孔１７内を流れる強い軸方向流速と弱い軸方向流速も右回転しながら噴射孔出口に到達する。
【００９６】
図１５に、噴射孔１７内部における燃料集中部の軌跡を示す。図１５（２）の（A）、（B）、（C）は、図１５（１）の（A）、（B）、（C）に示す噴射孔１７の入口付近、中央付近、出口付近を横断した断面図である。この図から明らかなように、燃料集中部は、旋回しながら噴射孔１７内を出口方向に移動する。
【００９７】
本発明者らは、この燃料集中の発生メカニズムに着目し、噴射孔出口の燃料集中部と出口縁に設ける段差（切り欠き部）を一致させれば、両者の相乗作用でリード噴霧のペネトレーションが更に増大することを見出した。
【００９８】
噴射孔１７の出口に軸方向の段差（Ｌの字形のステップ）２５を形成すると、旋回燃料の拘束が一早く解放される段差の低い方（軸長の短い方のオリフィス出口）２５Ａから噴射される燃料が段差の高い方（軸長の長い方のオリフィス出口）２５Bよりも噴霧が集中し易い傾向があることが知られている。このオリフィス段差とオリフィス出口の燃料集中部が一致しなければ、噴霧集中要素が分散されリード噴霧のペネトレーションを増大させることができない。逆にそれらを一致させれば、リード噴霧のペネトレーション増大効果は極めて効果的に発揮する。
【００９９】
図１６に噴射孔（偏向オリフィス）１７に流れる燃料集中部のオリフィス長０．１ｍｍあたりの回転角θ´のモデルを示す。ここでオリフィス１０１の中心軸と燃料集中部の流れ方向のなす角度を主噴霧角θの半分（θ／２）と近似した。オリフィス長０．１ｍｍあたりのオリフィス出口の円周方向の距離をｌ、オリフィス径φＤとすると、回転角θ´の近似式は、下記のように表される。
【０１００】
θ´＝３６０×tan（θ／２）／π／φＤ              …（２）
図１７に本実施例における噴射孔出口の加工手順とリード噴霧のペネトレーション変化を示す。
【０１０１】
図１７の（１）では、ノズルプレート１５に弁座１６及び偏向オリフィス１７をプレス加工し、また、ノズルプレート１５の下面に突起１５´が形成されている状態が示されている。ここでは、オリフィス（噴射孔）１７出口における燃料集中部を最終的には、オリフィスの反偏向方向に形成する。図１７の（１）では、まず燃料集中部の位置確認がなされる。図１７（１）の段階では、上記した理論式で予め求めたオリフィス長Ｌo（例えば１．７ｍｍ）が計算されているが、燃料集中部の目標位置に対するずれ角度が２５度ある。図１７（２）では、このずれ角度を修正するために、突起１５´の先端付近をカットして燃料集中部の位置調整が行われる。今回、実施例で示すケースでは、オリフィス長さLoをオリフィス１７の軸線に対して垂直にカット量ｔｃ（ｔｃ＝Ｌo−Ｌ´）だけカットすることで、オリフィス１７の流路長を調整できる。これによって、燃料噴霧の集中部の位置を目標方向のＡ−Ａ´線上に移動させることが可能となる。Ｌ´は、段差２５の高い方の面２５Ａから噴射孔入口までの距離に相当する。
【０１０２】
カット量ｔｃと燃料集中部の回転角Ｐdegの関係は、（１）式のように求められる。
【０１０３】
Ｐdeg =((ｔｃ×tan(θ/2))/(π×D))×360)          …（１）
上記式における、ｔｃはオリフィス１７カット量、θは噴霧Fの主噴霧角度であり、πは円周率、Dはオリフィス１７の径寸法である。
【０１０４】
カット量は例えば０．２ｍｍである。カット面は偏向オリフィスに対して垂直をなす。次いで、図１７（３）に示すようにオリフィス出口面の反偏向側半分を削除（噴射孔出口の縁の一部カットに相当する）することで、オリフィス出口断面がＬの字形の段差（本例では、０．１９ｍｍの段差）をなす。このようにして、最終オリフィス長１．５ｍｍとなり、段差０．１９ｍｍのオリフィスが形成され、燃料集中部と段差の低い面２５Ａとが一致する。
【０１０５】
すなわち、本実施例における噴射孔１７の出口の縁１５´は、噴射弁の中心軸線Cに対して傾きを有する２つの斜面25A,25Bを有し、それらの斜面は段差をもって傾いて噴射孔の出口面に段差が形成される。すなわち、噴射孔の出口の縁の一部に設けた切り欠き部は、段差を利用して形成されている。この２つの斜面は、切削加工もしくはプレス加工により形成されているが、それに限定されるものではない。
（２）次に本実施例では、噴射孔１７の偏向角、Ｌステップの偏心量、弁座の角度、Ｌ−ステップの段差が燃料集中部の幅に及ぼす影響と確認した。
【０１０６】
図１８は、オリフィスの偏向角とオリフィス出口における燃料集中部の広がり角の関係を示した図である。燃料集中部の広がり角は、偏向角が大きくなるにつれて、大きくなっているが、偏向角がある程度以上になれば燃料集中部がさほど変わらない結果が得られた。試験結果によれば、偏向角０度では、燃料集中部は無く、偏向角１２度では燃料集中部の広がり角が約１００度になり、偏向角１２度以上になると広がり角はほとんど変化しないことが推測される。このことにより、偏向角を変化させることにより、燃料集中部の幅（広がり角）をコントロールできることがわかった。
【０１０７】
図１９に弁座中心と噴射孔１７の中心のずれ（偏心量）に対する燃料集中部の幅（広がり角）との関係を示す。ここで、偏心は、オリフィスの偏向方向と直角方向に偏心している。図１９では、偏心量を０ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍの場合を例示したもので、偏心量が大きくなると集中部の広がり角度は狭くなることがわかる。したがって、偏心量でも燃料集中部の幅をコントロールすることができる。したがって、オリフィスの偏心量と偏向角を適宜組み合わせることで、任意の燃料集中部が得られる。
【０１０８】
図２０には、弁座角度６０度、７０度、８０度の場合のオリフィス出口における燃料分布濃度を示した図である。弁座角度が大きくなると燃料集中部の広がり角は大きくなっている。しかし、弁座角度の広がり角に対する感度は、他の因子（オリフィスの偏向角、偏心量）に比べて小さい。弁座角度は、例えば７０度付近に設定する。
【０１０９】
本実施例によれば、オリフィスから噴射される燃料噴霧Fはインジェクタ１０の軸心に対し偏向して形成され、燃料噴霧のペネトレーション長さは均等ではなく不均一になる（Ｌ１／Ｌ２≠１）。従来例のＬの字形ステップのインジェクタ（噴射孔の中心線がインジェクタ１の中心軸線Ｏと一致している）に比べてリード噴霧のペネトレーションを約３倍でリード噴霧の噴霧広がり角を約３倍に増大する効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明による燃料噴射弁の一つの実施形態を示す断面図。
【図２】図１の実施形態による燃料噴射弁の要部の拡大図断面図。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、各々図２のＡ−Ａ断面における燃料噴霧のペネトレーションの長い領域を模式的に示す図。
【図４】ノズル構造に違いによる常温大気圧下と高温高圧下の燃料噴霧の形態を示す表図。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の燃料噴射弁の筒内噴射内燃機関内での噴射状態を示す断面図。
【図６】（ａ）、（ｂ）は各々、本実施形態の燃料噴射弁の燃焼室内での噴霧パターンのイメージを示す図。
【図７】内燃機関の燃焼室内の圧力、温度変化を示すグラフ。
【図８】ＥＧＲ率とＮＯｘ排出量の実験結果を示すグラフ。
【図９】噴霧パターンとＨＣ排出量の実験結果を示すグラフ。
【図１０】燃焼室方向のペネトレーションとＨＣ排出濃度の実験結果を示すグラフ。
【図１１】本発明の一実施例に係る燃料噴射弁の縦断面図。
【図１２】図１１における要部拡大断面図。
【図１３】噴射弁軸心に対する偏向する燃料噴射孔に生じる燃料集中のメカニズムを説明するための図。
【図１４】噴射弁軸心と燃料噴射孔とが平行な場合の燃料噴射挙動を示す説明図。
【図１５】燃料噴射孔を通過する旋回燃料の挙動を示す説明図。
【図１６】燃料噴射孔の噴射孔（偏向オリフィス）に流れる燃料集中部のオリフィス長０．１ｍｍあたりの回転角θ´のモデルを示す。
【図１７】上記実施例における噴射孔出口の加工手順とリード噴霧のペネトレーション変化を示す図。
【図１８】オリフィスの偏向角とオリフィス出口における燃料集中部の広がり角の関係を示した図。
【図１９】弁座中心と噴射孔の中心のずれ（偏心量）に対する燃料集中部の幅（広がり角）との関係を示す図。
【図２０】弁座角度６０度、７０度、８０度の場合のオリフィス出口における燃料分布濃度を示した図。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…インジェクタ、１６…弁座面、１７…噴射孔、１８…弁体、１９…プランジャ、２２…電磁コイル、２３…スワラー、２５…段差（切り欠き部）、５４…燃焼室、５５…点火プラグ、Ｃ…弁体（インジェクタ）の中心軸線、Ｅ…噴射孔の中心軸線。
【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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