(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が噴射される噴孔（３１、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６）を形成するボディ部（３０）を備える燃料噴射装置であって、
前記ボディ部は、前記噴孔の燃料の流入口（３２、３２１）に接続し燃料の流路である入口側流路（３４１）を形成する入口側流路形成部（３４１ａ）、および、前記入口側流路と前記噴孔の燃料の流出口（３３、３３１）とに接続し燃料の流路である出口側流路（３５１）を形成する出口側流路形成部（３５１ａ）を有し、
前記出口側流路形成部の表面粗さは、前記入口側流路形成部の表面粗さに比べて大きく、
前記出口側流路形成部には、前記流入口側から前記流出口側に延びる溝（３７１）が、周方向に複数個所形成され、
前記溝同士の間隔は、前記流入口側から前記流出口側に向かうほど広いことを特徴とする燃料噴射装置（１）。
【請求項２】
燃料が噴射される噴孔（３１、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６）を形成するボディ部（３０）を備える燃料噴射装置であって、
前記ボディ部は、前記噴孔の燃料の流入口（３２、３２１）に接続し燃料の流路である入口側流路（３４１）を形成する入口側流路形成部（３４１ａ）、および、前記入口側流路と前記噴孔の燃料の流出口（３３、３３１）とに接続し燃料の流路である出口側流路（３５１）を形成する出口側流路形成部（３５１ａ）を有し、
前記出口側流路形成部の表面粗さは、前記入口側流路形成部の表面粗さに比べて大きく、
前記出口側流路形成部には、前記流入口側から前記流出口側に延びる溝（３７１）が、周方向に複数個所形成され、
前記溝の深さは、前記流入口側から前記流出口側に向かうほど深いことを特徴とする燃料噴射装置（１）。
【請求項３】
燃料が噴射される噴孔（３１、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６）を形成するボディ部（３０）を備える燃料噴射装置であって、
前記ボディ部は、前記噴孔の燃料の流入口（３２、３２１）に接続し燃料の流路である入口側流路（３４１）を形成する入口側流路形成部（３４１ａ）、および、前記入口側流路と前記噴孔の燃料の流出口（３３、３３１）とに接続し燃料の流路である出口側流路（３５１）を形成する出口側流路形成部（３５１ａ）を有し、
前記出口側流路形成部の表面粗さは、前記入口側流路形成部の表面粗さに比べて大きく、
前記出口側流路形成部には、前記流入口側から前記流出口側に延びる溝（３７１）が、周方向に複数個所形成され、
前記溝の幅は、前記流入口側から前記流出口側に向かうほど広いことを特徴とする燃料噴射装置（１）。
【請求項４】
前記溝同士の間隔は、前記流入口側から前記流出口側に向かうほど広いことを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記溝の深さは、前記流入口側から前記流出口側に向かうほど深いことを特徴とする請求項１、３または４に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
燃料が噴射される噴孔（３１、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６）を形成するボディ部（３０）を備える燃料噴射装置であって、
前記ボディ部は、前記噴孔の燃料の流入口（３２、３２１）に接続し燃料の流路である入口側流路（３４１）を形成する入口側流路形成部（３４１ａ）、および、前記入口側流路と前記噴孔の燃料の流出口（３３、３３１）とに接続し燃料の流路である出口側流路（３５１）を形成する出口側流路形成部（３５１ａ）を有し、
前記出口側流路形成部の表面粗さは、前記入口側流路形成部の表面粗さに比べて大きく、
前記出口側流路は、前記流入口側から前記流出口側に向けて拡径するよう形成されており、
前記入口側流路は、前記流入口側から前記流出口側に向けて拡径するよう形成され、前記出口側流路の拡径する度合いである拡径率は、前記入口側流路の拡径する度合いである拡径率に比べて大きいことを特徴とする燃料噴射装置（１）。
【請求項７】
前記出口側流路は、前記流入口側から前記流出口側に向けて拡径するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記入口側流路は、前記流入口側から前記流出口側に向けて拡径するよう形成され、前記出口側流路の拡径する度合いである拡径率は、前記入口側流路の拡径する度合いである拡径率に比べて大きいことを特徴とする請求項７に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記流出口の面積は、前記流入口の面積より大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
前記入口側流路および前記出口側流路は、それぞれ、前記流入口側から前記流出口側に向けて拡径するよう形成され、
前記入口側流路の拡径する度合いである拡径率と前記出口側流路の拡径する度合いである拡径率とは、前記入口側流路と前記出口側流路との境界において、同じであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１１】
前記出口側流路形成部は、前記流入口側から前記流出口側に向かう方向の表面粗さ（Ｒｚａ）に比べ、周方向の表面粗さ（Ｒｚｂ）の方が大きいことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１２】
前記ボディ部は、前記出口側流路形成部に対し前記流入口側に設けられ中央の開口の面積が前記流入口の面積より小さい絞り部（３９１）を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１３】
前記出口側流路形成部の表面粗さ（Ｒｚ２）は、前記入口側流路形成部の表面粗さ（Ｒｚ１）の２倍以上であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１４】
燃料が噴射される噴孔（３１、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６）を形成するボディ部（３０）を備える燃料噴射装置であって、
前記ボディ部は、前記噴孔の燃料の流入口（３２、３２１）に接続し燃料の流路である入口側流路（３４１）を形成する入口側流路形成部（３４１ａ）、および、前記入口側流路と前記噴孔の燃料の流出口（３３、３３１）とに接続し燃料の流路である出口側流路（３５１）を形成する出口側流路形成部（３５１ａ）を有し、
前記入口側流路及び前記出口側流路は、前記流入口側から前記流出口側に向けて拡径するよう形成され、
前記出口側流路の拡径する度合いである拡径率は、前記入口側流路の拡径する度合いである拡径率に比べて大きく、
前記入口側流路形成部及び前記出口側流路形成部の少なくとも一方には、前記流入口側から前記流出口側に伸びる溝（３６１、３７１）が、周方向に複数個所形成されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１５】
前記入口側流路の拡径率は一定であり、前記出口側流路の拡径率は、前記流入口側から前記流出口側に向かうほど、大きくなることを特徴とする請求項１４に記載の燃料噴射装置。
【請求項１６】
「燃焼室（８３）内に露出する放電部（９７１）を有し、前記放電部の放電により、前記噴孔から噴射される燃料に点火可能な点火装置（９７）」を備える内燃機関（８０）に設けられる燃料噴射装置（１）であって、
前記噴孔は、前記燃料噴射装置が前記内燃機関に設けられた状態において、前記出口側流路形成部の前記流出口側の端部の内壁に沿って前記噴孔の中心軸方向に筒状に延びる出口側仮想筒状面（Ｔ１）の内側に、前記放電部の少なくとも一部が位置するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１７】
「燃焼室（８３）内に露出する放電部（９７１）を有し、前記放電部の放電により、前記噴孔から噴射される燃料に点火可能な点火装置（９７）」を備える内燃機関（８０）に設けられる燃料噴射装置（１）であって、
前記噴孔は、前記燃料噴射装置が前記内燃機関に設けられた状態において、前記入口側流路形成部の前記出口側流路形成部側の端部の内壁に沿って前記噴孔の中心軸方向に筒状に延びる入口側仮想筒状面（Ｔ２）の内側に、前記放電部の少なくとも一部が位置するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１８】
「燃焼室（８３）内に露出する放電部（９７１）を有し、前記放電部の放電により、前記噴孔から噴射される燃料に点火可能な点火装置（９７）」を備える内燃機関（８０）に設けられる燃料噴射装置（１）であって、
前記燃焼室の直径をＤｓ、前記燃料噴射装置が前記内燃機関に設けられた状態における前記流出口の中心と前記放電部との距離をＤｄとすると、
前記噴孔は、Ｄｄ≦Ｄｓ／２の関係を満たすよう形成されていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１９】
「燃焼室（８３）内に露出する放電部（９７１）を有し、前記放電部の放電により、前記噴孔から噴射される燃料に点火可能な点火装置（９７）」を備える内燃機関（８０）に設けられる燃料噴射装置（１）であって、
前記燃焼室の直径をＤｓ、前記燃料噴射装置が前記内燃機関に設けられた状態における前記流出口の中心と前記放電部との距離をＤｄ、前記入口側流路形成部の軸方向の長さをＳｓ、前記出口側流路形成部の軸方向の長さをＳｅとすると、
前記噴孔は、Ｓｅ／Ｓｓ≧Ｄｓ／Ｄｄの関係を満たすよう形成されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項２０】
燃焼室（８３）を形成するシリンダブロック（８１）、および、「前記シリンダブロックの開口端を塞ぎ、前記燃焼室に連通する穴部（９０１、９０２）を有するシリンダヘッド（９０）」を備える内燃機関（８０）の前記穴部に設けられる燃料噴射装置（１）であって、
前記ボディ部は、前記流入口の周囲に環状に形成される弁座（３４）を有し、
前記ボディ部に接続される筒状のハウジング（２０）と、
一端が前記弁座に当接可能、かつ、軸方向に往復移動可能なよう前記ハウジングの内側に設けられ、一端が前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル（４０）と、
前記ニードルとともに前記ハウジング内を往復移動可能に設けられる可動コア（４７）と、
前記ハウジングの内側の前記可動コアの前記弁座とは反対側に設けられる固定コア（３５）と、
通電されると前記可動コアを前記固定コア側に吸引し前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル（３８）と、
前記ニードルおよび前記可動コアを前記弁座側に付勢可能なスプリング（２４）と、をさらに備え、
前記コイルは、前記燃料噴射装置が前記穴部に設けられた状態において、前記穴部を形成する前記シリンダヘッドの内壁に囲まれていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項２１】
前記ボディ部は、前記流入口の周囲に環状に形成される弁座（３４）を有し、
前記ボディ部に接続される筒状のハウジング（２０）と、
一端が前記弁座に当接可能、かつ、軸方向に往復移動可能なよう前記ハウジングの内側に設けられ、一端が前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル（４０）と、
前記ニードルに対し相対移動可能、かつ、前記ニードルとともに前記ハウジング内を往復移動可能に設けられる可動コア（４７）と、
前記ハウジングの内側の前記可動コアの前記弁座とは反対側に設けられる固定コア（３５）と、
通電されると前記可動コアを前記固定コア側に吸引し前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル（３８）と、
前記ニードルおよび前記可動コアを前記弁座側に付勢可能なスプリング（２４）と、
をさらに備える請求項１〜２０のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項２２】
前記ボディ部は、前記流入口の周囲に環状に形成される弁座（３４）を有し、
前記ボディ部に接続される筒状のハウジング（２０）と、
一端が前記弁座に当接可能、かつ、軸方向に往復移動可能なよう前記ハウジングの内側に設けられ、一端が前記弁座から離間または前記弁座に当接すると前記噴孔を開閉するニードル（４０）と、
前記ニードルとともに前記ハウジング内を往復移動可能に設けられる可動コア（４７）と、
前記ハウジングの内側の前記可動コアの前記弁座とは反対側に設けられる固定コア（３５）と、
通電されると前記可動コアを前記固定コア側に吸引し前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル（３８）と、
前記ニードルおよび前記可動コアを前記弁座側に付勢可能なスプリング（２４）と、
前記コイルに供給する電力を制御し前記ニードルの前記弁座とは反対側への移動を制御可能な制御部（１０）と、をさらに備え、
前記制御部は、前記ニードルの移動可能範囲のうち一部の移動となるよう前記ニードルの前記弁座とは反対側への移動を制御するパーシャル制御を実行可能であることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射装置が知られている。このような燃料噴射装置には噴孔が設けられており、燃料噴射装置は噴孔の流出口から燃料を噴射する。例えば、特許文献１に記載の燃料噴射装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９９８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料が噴孔の流出口から噴射される際に、燃料は微粒化されることが望ましい。燃料の微粒子化が促進されると、燃費の向上を図ることが出来る。ここで、特許文献１には、流入口側から流出口側に向けて拡径する噴孔を有する燃料噴射装置が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載の燃料噴射装置においては、燃料が微粒化する程度は不十分であり、より燃料を微粒化することが出来る構成が望まれる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、噴孔の流出口から噴射される燃料を、より微粒化することが出来る燃料噴射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、燃料が噴射される噴孔を形成するボディ部を備える燃料噴射装置であって、ボディ部は、噴孔の燃料の流入口に接続し燃料の流路である入口側流路を形成する入口側流路形成部、および、入口側流路と噴孔の燃料の流出口とに接続し燃料の流路である出口側流路を形成する出口側流路形成部を有し、出口側流路形成部の表面粗さは、入口側流路形成部の表面粗さに比べて大きいことを特徴とする。
【０００７】
出口側流路形成部の表面粗さが、入口側流路形成部の表面粗さよりも大きい態様として、例えば出口側流路形成部に複数の凸部または凹部を設けた場合を考えることが出来る。このような場合、燃料の流速は、表面粗さが比較的小さな入口側流路形成部を通る際に維持されやすい。そして、燃料は、表面粗さが比較的大きい出口側流路形成部を通過する際に、流れが乱されやすくなる。そして、流れが乱された燃料は流出口から噴射される際に、様々な方向に拡散されることで微粒化する。
【０００８】
また、出口側流路形成部の表面粗さが、入口側流路形成部の表面粗さよりも大きい態様として、他にも例えば、出口側流路形成部に流入口側から流出口側に延びる複数の溝を設けた場合を考えることが出来る。このような場合、燃料は出口側流路を通過する際に、溝に沿いやすくなる。そして、燃料は溝に沿うことで、噴孔の径方向に広がり液膜が薄くなりやすくなる。従って、流出口から噴射される燃料は微粒化される。
また、請求項１、２、３に記載の発明では、出口側流路形成部には、流入口側から流出口側に延びる溝が、周方向に複数個所形成されている。
また、請求項１に記載の発明では、溝同士の間隔は、流入口側から流出口側に向かうほど広い。
また、請求項２に記載の発明では、溝の深さは、流入口側から流出口側に向かうほど深い。
また、請求項３に記載の発明では、溝の幅は、流入口側から流出口側に向かうほど広い。
また、請求項６に記載の発明では、出口側流路は、流入口側から流出口側に向けて拡径するよう形成されている。入口側流路は、流入口側から流出口側に向けて拡径するよう形成され、出口側流路の拡径する度合いである拡径率は、入口側流路の拡径する度合いである拡径率に比べて大きい。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、請求項１４に記載の発明は、燃料が噴射される噴孔を形成するボディ部を備える燃料噴射装置であって、ボディ部は、噴孔の燃料の流入口に接続し燃料の流路である入口側流路を形成する入口側流路形成部、および、入口側流路と噴孔の燃料の流出口とに接続し燃料の流路である出口側流路を形成する出口側流路形成部を有し、入口側流路及び出口側流路は、流入口側から流出口側に向けて拡径するよう形成され、出口側流路の拡径する度合いである拡径率は、入口側流路の拡径する度合いである拡径率に比べて大きいことを特徴とする。
【００１０】
このように、入口側流路が拡径しているため、流入口から噴孔に流入した燃料は噴孔内壁に衝突する際に噴孔の径方向に広がるため、液膜が薄くなる。そして、入口側流路において事前に液膜が薄くなった燃料は、入口側流路より拡径率が大きい出口側流路にてより液膜が薄くなる。そのため、流出口から噴射される燃料は、微粒化される。
また、請求項１４に記載の発明では、入口側流路形成部及び出口側流路形成部の少なくとも一方には、流入口側から流出口側に伸びる溝が、周方向に複数個所形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の噴孔を含む先端近傍を拡大した断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の先端を、噴孔の流出口側から見た図である。
【図４】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置における噴孔付近を拡大した断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置における出口側流路の一部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置の噴孔に形成される溝を拡大した図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態による燃料噴射装置における噴孔付近を拡大した断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態による燃料噴射装置における噴孔付近を拡大した断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による燃料噴射装置の噴孔付近を拡大した断面図である。
【図１１】本発明の第５実施形態による燃料噴射装置の噴孔付近を拡大した断面図である。
【図１２】本発明の第６実施形態による燃料噴射装置の噴孔付近を拡大した断面図である。
【図１３】本発明の第７実施形態による燃料噴射装置の噴孔付近を拡大した断面図である。
【図１４】入口側流路形成部の表面粗さ、および、出口側流路形成部の表面粗さと、噴射される燃料の乱流エネルギーとの関係を示す図である。
【図１５】本発明の第８実施形態による燃料噴射装置の噴孔付近を拡大した断面図である。
【図１６】本発明の第９実施形態による燃料噴射装置の噴孔付近を拡大した断面図である。
【図１７】本発明の第１０実施形態による燃料噴射装置の噴孔付近を拡大した断面図である。
【図１８】本発明の第１１実施形態による燃料噴射装置の噴孔付近を拡大した断面図である。
【図１９】本発明の第１２実施形態による燃料噴射装置を内燃機関に適用した状態を示す図である。
【図２０】本発明の第１２実施形態による燃料噴射装置と点火装置との関係を示す図である。
【図２１】本発明の第１３実施形態による燃料噴射装置を内燃機関に適用した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
【００１３】
（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１を図１、２に示す。なお、図１には、ニードル４０が弁座３４から離間する方向である開弁方向、およびニードル４０が弁座３４に当接する方向である閉弁方向を図示する。
【００１４】
燃料噴射弁１は、例えば図示しない直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射装置に用いられ、燃料としてのガソリンをエンジンに噴射供給する。燃料噴射弁１は、ハウジング２０、ニードル４０、可動コア４７、固定コア３５、コイル３８、スプリング２４、２６等を備える。
【００１５】
ハウジング２０は、図１に示すように、第１筒部材２１、第２筒部材２２、第３筒部材２３およびボディ部３０から構成されている。第１筒部材２１、第２筒部材２２および第３筒部材２３は、いずれも略円筒状に形成され、第１筒部材２１、第２筒部材２２、第３筒部材２３の順に同軸となるよう配置され、互いに接続している。
【００１６】
第１筒部材２１および第３筒部材２３は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成され、磁気安定化処理が施されている。第１筒部材２１および第３筒部材２３は、硬度が比較的低い。一方、第２筒部材２２は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により形成されている。第２筒部材２２の硬度は、第１筒部材２１および第３筒部材２３の硬度よりも高い。
【００１７】
ボディ部３０は、第１筒部材２１の第２筒部材２２とは反対側の端部に設けられている。ボディ部３０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により有底筒状に形成されており、第１筒部材２１に溶接されている。ボディ部３０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ボディ部３０には、噴射部３０１及び筒部３０２が設けられている。
【００１８】
噴射部３０１は、ハウジング２０の中心軸Ｃ１を対称軸として線対称に形成されている。燃料噴射弁１では、噴射部３０１の外壁３０３は中心軸Ｃ１上の点を中心とする球面形状をなし、中心軸Ｃ１の方向に突出するよう形成されている。噴射部３０１には、ハウジング２０の内部と外部とを連通する噴孔３１が複数形成されている。本実施形態において、噴孔３１は、ボディ部３０の外側からレーザ照射を行うことで形成される。第１実施形態によるボディ部３０には、６個の噴孔３１が形成されている。また、噴孔３１のハウジング２０の燃料が流入する側の開口である流入口３２の外周には環状の弁座３４が形成されている。噴孔３１のハウジング２０の燃料が流出する側の開口である流出口３３は、噴射部３０１の外壁３０３に形成されている。ボディ部３０の詳細な構造は後述する。
【００１９】
筒部３０２は、噴射部３０１の径方向外側を囲み、噴射部３０１の外壁３０３が突出する方向とは反対側に延びるように設けられている。筒部３０２は、一方の端部が噴射部３０１に接続し、他方の端部が第１筒部材２１に接続している。
【００２０】
ニードル４０は、例えばマルテンサイト系ステンレス等の金属により形成されている。ニードル４０は、所定の硬度を有するよう焼入れ処理が施されている。ニードル４０の硬度は、ボディ部３０の硬度とほぼ同等に設定されている。
【００２１】
ニードル４０は、ハウジング２０内に収容されている。ニードル４０は、軸部４１、シール部４２、および大径部４３等から構成されている。軸部４１、シール部４２、および大径部４３は一体に形成される。
【００２２】
軸部４１は、円筒棒状に形成されている。軸部４１のシール部４２近傍には、摺接部４５が形成されている。摺接部４５は、略円筒状に形成され、外壁４５１の一部が面取りされている。摺接部４５は、外壁４５１の面取りされていない部分がボディ部３０（筒部３０２）の内壁と摺接可能である。これにより、ニードル４０は、弁座３４側の先端部での往復移動が案内される。軸部４１には、軸部４１の内壁と外壁とを接続する孔４６が形成されている。
【００２３】
シール部４２は、軸部４１の弁座３４側の端部に設けられ、弁座３４に当接可能である。ニードル４０は、シール部４２が弁座３４から離間または弁座３４に当接することにより噴孔３１を開閉し、ハウジング２０の内部と外部とを連通または遮断する。
【００２４】
大径部４３は、軸部４１のシール部４２とは反対側に設けられている。大径部４３は、その外径が軸部４１の外径より大きくなるよう形成されている。大径部４３の弁座３４側の端面は、可動コア４７に当接している。
【００２５】
ニードル４０は、摺接部４５がボディ部３０の内壁により支持され、軸部４１が可動コア４７を介して第２筒部材２２の内壁により支持されつつ、ハウジング２０の内部を往復移動する。
【００２６】
可動コア４７は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成され、表面には例えばクロムめっきが施されている。可動コア４７は、磁気安定化処理が施されている。可動コア４７の硬度は比較的低く、ハウジング２０の第１筒部材２１および第３筒部材２３の硬度と概ね同等である。可動コア４７の略中央には貫通孔４９が形成されている。貫通孔４９には、ニードル４０の軸部４１が挿通されている。
【００２７】
固定コア３５は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円筒状に形成されている。固定コア３５は、磁気安定化処理が施されている。固定コア３５の硬度は比較的低く、可動コア４７の硬度と概ね同等であるが、可動コア４７のストッパとしての機能を確保するために表面に例えばクロムめっきを施し、必要な硬度を確保している。固定コア３５は、ハウジング２０の第３筒部材２３と溶接され、ハウジング２０の内側に固定されるよう設けられている。
【００２８】
コイル３８は、略円筒状に形成され、ハウジング２０の特に第２筒部材２２および第３筒部材２３の径方向外側を囲むよう設けられている。コイル３８は、電力が供給されると磁力を生じる。コイル３８に磁力が生じるとき、固定コア３５、可動コア４７、第１筒部材２１および第３筒部材２３に磁気回路が形成される。これにより、固定コア３５と可動コア４７との間に磁気吸引力が発生し、可動コア４７は、固定コア３５に吸引される。このとき、可動コア４７の弁座３４側とは反対側の面に当接しているニードル４０は、可動コア４７とともに固定コア３５側、すなわち開弁方向へ移動する。
【００２９】
スプリング２４は、一端が大径部４３のスプリング当接面４３１に当接するよう設けられている。スプリング２４の他端は、固定コア３５の内側に圧入固定されたアジャスティングパイプ１１の一端に当接している。スプリング２４は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、スプリング２４は、ニードル４０を可動コア４７とともに弁座３４の方向、すなわち閉弁方向に付勢している。
【００３０】
スプリング２６は、一端が可動コア４７の段差面４８に当接するよう設けられている。スプリング２６の他端は、ハウジング２０の第１筒部材２１の内側に形成された環状の段差面２１１に当接している。スプリング２６は、軸方向に伸びる力を有している。これにより、スプリング２６は可動コア４７をニードル４０とともに弁座３４とは反対の方向、すなわち開弁方向に付勢している。
【００３１】
本実施形態では、スプリング２４の付勢力は、スプリング２６の付勢力よりも大きく設定されている。これにより、コイル３８に電力が供給されていない状態では、ニードル４０のシール部４２は、弁座３４に着座した状態、すなわち閉弁状態となる。
【００３２】
第３筒部材２３の第２筒部材２２とは反対側の端部には、略円筒状の燃料導入パイプ１２が圧入および溶接されている。燃料導入パイプ１２の内側には、フィルタ１３が設けられている。フィルタ１３は、燃料導入パイプ１２の導入口１４から流入した燃料の中の異物を捕集する。
【００３３】
燃料導入パイプ１２および第３筒部材２３の径方向外側は、樹脂によりモールドされている。当該モールド部分にコネクタ１５が形成されている。コネクタ１５には、コイル３８へ電力を供給するための端子１６がインサート成形されている。また、コイル３８の径方向外側には、コイル３８を覆うよう筒状のホルダ１７が設けられている。
【００３４】
燃料導入パイプ１２の導入口１４から流入する燃料は、固定コア３５の径内方向、アジャスティングパイプ１１の内部、ニードル４０の大径部４３および軸部４１の内側、孔４６、第１筒部材２１とニードル４０の軸部４１との間の隙間を流通し、ボディ部３０の内部に導かれる。すなわち、燃料導入パイプ１２の導入口１４から第１筒部材２１とニードル４０の軸部４１との間の隙間までが、ボディ部３０の内部に燃料を導入する燃料通路１８となる。なお、燃料噴射弁１の作動時、可動コア４７の周囲は燃料で満たされた状態となる。
【００３５】
次に図２に示す、燃料噴射弁１の閉弁方向の先端部分の拡大図に基づいて、噴孔３１の様子を説明する。噴孔３１の流出口３３は、中心軸Ｃ１に対して、流入口３２より外側に形成されている。そのため、燃料通路１８から、流入口３２に流れる燃料は、流出口３３から外側に向けて噴射される。すなわち、噴孔３１の中心軸Ｃ２は、流入口３２から流出口３３に向かうほど中心軸Ｃ１から離れていく。
【００３６】
次に、図３に基づいてボディ部３０の流出口３３側から見た図を説明する。
【００３７】
燃料噴射弁１は、ボディ部３０に６個の噴孔３１が形成される。具体的には、図３に示すように、噴孔３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６がそれぞれ形成されている。また、各噴孔３１１〜３１６のそれぞれの流出口３３１〜３３６は、それぞれの流入口３２１〜３２６に比べて外側に設けられている。
【００３８】
次に、本実施形態における噴孔３１の拡大図を、図４の噴孔３１１を例に説明をする。説明の簡略化のために、噴孔３１２〜３１６については説明をしないが、噴孔３１１と同様、すなわち、同形状である。
【００３９】
図４に示すように、噴孔３１１は、ボディ部３０によって形成されている。具体的には、ボディ部３０によって、流入口３２１、流出口３３１、入口側流路３４１及び出口側流路３５１が形成されている。
【００４０】
ボディ部３０のうち、流入口３２１を形成する縁を流入口形成部３２１ａと呼ぶ。流出口３３１を形成する縁を流出口形成部３３１ａと呼ぶ。入口側流路３４１を形成する壁面を入口側流路形成部３４１ａと呼ぶ。そして、ボディ部３０のうち、出口側流路３５１を形成する壁面を出口側流路形成部３５１ａと呼ぶ。
【００４１】
流入口３２１は、流入口形成部３２１ａによって、円形状に形成されている。流出口３３１は、流入口３２１よりも閉弁方向側に、流出口形成部３３１ａによって円形状に形成されている。
【００４２】
また、流入口３２１と流出口３３１とを連通する流路がボディ部３０によって形成されている。本実施形態において噴孔３１１の流路は、入口側流路３４１と出口側流路３５１との２種類が存在する。
【００４３】
入口側流路形成部３４１ａは、流入口３２１側から流出口３３１側に向かって延び、円筒形状である。また、入口側流路形成部３４１ａの流入口３２１側の一端は、流入口形成部３２１ａと接続されている。
【００４４】
出口側流路形成部３５１ａは、入口側流路形成部３４１ａと流出口形成部３３１ａとを接続し、円筒形状である。具体的に、入口側流路形成部３４１ａの流出口３３１側の一端と、出口側流路形成部３５１ａの流入口３２１側の一端とが接続されている。そして、出口側流路形成部３５１ａの上記一端とは反対側の他端と、流出口形成部３３１ａとが接続されている。
【００４５】
また、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さは、入口側流路形成部３４１ａの表面粗さに比べて大きい。なお、表面粗さは、算術平均粗さ、最大高さ、または十点平均粗さ等で表わすことが出来る。なお、本実施形態において、表面粗さは、十点平均粗さである。
【００４６】
本実施形態において、入口側流路形成部３４１ａの表面粗さは０．４μｍであり、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さは０．５μｍである。なお、入口側流路形成部３４１ａの表面粗さや出口側流路形成部３５１ａの表面粗さは、上記値に限るものではなく、適宜変更することが出来る。  このため、流入口３２１から流入された燃料は、入口側流路３４１、出口側流路３５１を通り、流出口３３１から噴射される。また、本実施形態において、入口側流路３４１と出口側流路３５１との境目を仮想線Ｋ１で示している。
【００４７】
次に、入口側流路３４１と出口側流路３５１の形状について説明をする。入口側流路３４１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い、径Ｄ１が拡大、すなわち、拡径している。なお、入口側流路３４１の径Ｄ１が拡径する度合いである拡径率は、一定である。
【００４８】
出口側流路３５１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い、径Ｄ２が拡大、すなわち、拡径している。そして、出口側流路３５１の径Ｄ２が拡径する度合いである拡径率は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうほど大きくなる。
【００４９】
また、出口側流路３５１の径Ｄ２は、入口側流路３４１の径Ｄ１に比べて大きい。具体的には、出口側流路３４１の径Ｄ２が最少の時の大きさは、入口側流路３４１の径Ｄ１が最大の時の長さに比べ大きい。
【００５０】
このため、噴孔３１１の径は、流入口３２１から流出口３３１に向かうほど、拡径していく。また、噴孔３１１は、径が拡径する段階が複数段階存在することになる。
【００５１】
また、出口側流路３５１を形成する出口側流路形成部３５１ａには、溝３７１が複数個所設けられている。複数の溝３７１は、それぞれ、流入口３２１側から流出口３３１側に延び、出口側流路形成部３５１ａの周方向に等間隔に並ぶようにして設けられている。なお、図４、５において、図面の見やすさのために、溝３７１の数を実際よりも省略して示している。
【００５２】
次に図５を用いて、出口側流路３５１について更に詳細に説明をする。図５は、図４において、出口側流路３５１付近を拡大したものである。図５に示すように、溝３７１同士の間隔Ｄ３において、流出口３３１側の間隔Ｄ３は、流入口３２１側の間隔Ｄ３に比べて広い。より具体的には、溝３７１同士の間隔Ｄ３は、流入口３２１側から流出口３３１に向かうに従い広くなっていく。
【００５３】
図６は、溝３７１周辺を拡大した様子を示す図である。図６に示すよう溝３７１の幅Ｗ１において、流出口３３１側の幅Ｗ１は仮想線Ｋ１側の幅Ｗ１に比べて広い。更に具体的にいうと、溝３７１の幅Ｗ１は、仮想線Ｋ１側から流出口３３１側に向かうに従い広くなっている。
【００５４】
すなわち、溝３７１の幅Ｗ１において、流出口３３１側の幅Ｗ１は流入口３２１側の幅Ｗ１に比べて広い。更に具体的にいうと、溝３７１の幅Ｗ１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い広くなっている。
【００５５】
図７は、図６の溝３７１の中心を切断し、横方向から見た断面である。図７に示すように、溝３７１の深さＤＥ１において、流出口３３１側の深さＤＥ１は、流入口３２１側の深さＤＥ１に比べて深い。更に具体的にいうと、溝３７１の深さＤＥ１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い深くなっている。
【００５６】
以下、本実施形態における燃料噴射装置１の効果について説明をする。
【００５７】
燃料が噴射される噴孔３１１を形成するボディ部３０を備える燃料噴射装置１である。ボディ部３０は、噴孔３１１の燃料の流入口３２１に接続し燃料の流路である入口側流路３４１を形成する入口側流路形成部３４１ａを有する。また、ボディ部３０は、入口側流路３４１と噴孔３１１の燃料の流出口３３１とに接続し、燃料の流路である出口側流路３５１を形成する出口側流路形成部３５１ａを有している。出口側流路形成部３５１ａの表面粗さは、入口側流路形成部３５１ａの表面粗さに比べて大きい。
【００５８】
本実施形態において、出口側流路形成部３５１ａに流入口３２１側から流出口３３１側に伸びる複数の溝３７１を設けることで、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さと入口側流路形成部３５１ａの表面粗さとを異ならせている。
【００５９】
このため、燃料は出口側流路３５１を通過する際に、溝３７１に沿いやすくなる。そして、燃料は溝３７１に沿うことで、噴孔３１１の径方向に広がるため液膜が薄くなりやすくなる。従って、流出口３３１から噴射される燃料は微粒化される。
【００６０】
また、溝３７１同士の間隔Ｄ３は、流入口３２１側から流出３３１口側に向かうほど広い。また、溝３７１の深さＤＥ１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうほど深い。また、溝３７１の幅Ｗ１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうほど広い。
【００６１】
このようにすると、出口側流路３５１を流れる燃料は、流出口３３１側に向かうほど溝３７１に沿いやすくなる。また、溝３７１を通る燃料同士は、分断されやすくなる。従って、出口側流路３５１から噴射される燃料はより一層液膜が薄くなりやすくなる。従って、微粒化が促進される。
【００６２】
また、出口側流路３５１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向けて拡径するよう形成されている。
【００６３】
このようにすると、出口側流路３５１を通過する際に、燃料は出口側流路形成部３５１ａに沿って広がり燃料の液膜が薄くなる。従って、流出口３３１から噴射される燃料は、液膜が薄くなるため微粒化される。
【００６４】
（第２実施形態）
上記実施形態の燃料噴射装置１では、出口側流路形成部３５１ａに溝３７１を設けることで、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さを入口側流路形成部３４１ａの表面粗さより大きくした。本実施形態では、出口側流路形成部３５１ａに凸部を設けることで、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さを入口側流路形成部３４１ａの表面粗さより大きくする。
【００６５】
図８を基に、本実施形態における噴孔３１１の様子を説明する。他の部分に関しては、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６６】
図８に示すように、噴孔３１１の出口側流路形成部３５１ａには、複数の凸部３８１が形成されている。このため、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さは、入口側流路形成部３４１ａの表面粗さに比べて大きい。なお、図面の見やすさのために、符号を付すことを省略したが、図８において符号が付されている凸部３８１と同様のドットは、凸部３８１である。また、図面の見やすさのために、凸部３８１の数を実際よりも省略して示している。
【００６７】
以下、本実施形態における、燃料噴射装置１の効果について説明をする。
【００６８】
出口側流路形成部３５１ａには、複数の凸部３８１が設けられている。
【００６９】
このような場合、燃料の流速は、表面粗さが比較的小さい入口側流路形成部３４１ａを通る際に維持されやすい。そして、流速が維持された燃料は、表面粗さが比較的大きい出口側流路形成部３５１ａを通過する際に、流れが乱されやすくなる。そして、流れが乱された燃料は流出口から噴射される際に、様々な方向に拡散されることで微粒化する。
【００７０】
（第３実施形態）
上記第１実施形態、第２実施形態では、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さを入口側流路形成部３４１ａの表面粗さに比べて大きくすることで、微粒化を促進するようにした。本実施形態の燃料噴射装置１は、入口側流路３４１と出口側流路３５１との拡径率を異ならせることで、微粒化を促進する。なお、本実施形態において、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さと入口側流路形成部３４１ａとは同様である。
【００７１】
図９に本実施形態における噴孔３１１の様子を説明する。入口側流路３４１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い径Ｄ１が拡大、すなわち、拡径している。また、出口側流路３５１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い径Ｄ２が拡大、すなわち、拡径している。
【００７２】
径Ｄ１が拡径する度合いである拡径率は、一定である。径Ｄ２が拡径する度合いである拡径率は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い、大きくなる。また、径Ｄ２は、径Ｄ１に比べて大きい。
【００７３】
以下、本実施形態における燃料噴射装置１の効果について説明をする。
【００７４】
入口側流路３４１及び出口側流路３５１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向けて拡径する。出口側流路３５１の拡径する度合いである拡径率は、入口側流路３４１の拡径する度合いである拡径率に比べて大きい。
【００７５】
このようにすると、燃料は入口側流路３４１を通過する際に、まず液膜が薄くなる。そして、入口側流路３４１において事前に液膜が薄くなった燃料は、入口側流路３４１より拡径率が大きい出口側流路３５１にてより液膜が薄くなる。そのため、流出口３３１から噴射される燃料は、液膜が薄くなるため微粒化される。
【００７６】
具体的には、上記のように、出口側流路３５１の拡径する度合いが、入口側流路３４１の拡径する度合いより大きい箇所に燃料が流れると、出口側流路３５１に噴孔３１１内壁からの燃料の剥離による渦が発生する。そして、燃料はその渦の負圧により出口側流路形成部３５１ａに引っ張られることで、燃料の液膜が薄くなる。
【００７７】
特に、出口側流路３５１の拡径率が、流入口３２１側から流出口３３１側に向けて、徐々に大きくなる場合、上記渦が生じやすくなる。すなわち、燃料の液膜が薄くなる。
【００７８】
（第４実施形態）
上記第１実施形態、第２実施形態において、出口側流路３５１の径Ｄ２の拡径する度合いである拡径率は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い大きくなるようにした。
【００７９】
これに対し、本発明の第４実施形態では、図１０に示すように、出口側流路３５１の径Ｄ２の拡径する度合いである拡径率は一定である。
【００８０】
（第５実施形態）
上記第１実施形態、第２実施形態において、入口側流路３４１及び出口側流路３５１は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い、拡径するようした。
これに対し、本発明の第５実施形態では、図１１に示すように、流入口３２１と流出口３３１との間において、入口側流路３４１の径Ｄ１及び出口側流路３５１の径Ｄ２は、一定（同じ）である。
【００８１】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態では、図１２に示すように、入口側流路形成部３４１ａにも溝３６１を形成する。このようにすると、入口側流路形成部３４１ａの溝３６１に燃料が沿いやすくなる。そのため、燃料の液膜はより一層薄くなる。従って、流出口３３１から噴射される燃料の微粒化はより促進される。
【００８２】
また、図１２に示すように、入口側流路形成部３４１ａおよび出口側流路形成部３５１ａは、入口側流路３４１及び出口側流路３５１において、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い、流路の拡径する度合いである拡径率が大きくなるよう形成されている。
【００８３】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態による燃料噴射装置の一部を図１３に示す。
第７実施形態では、流入口３２１と流出口３３１との間において、入口側流路３４１の径Ｄ１および出口側流路３５１の径Ｄ２は、一定（同じ）である。
【００８４】
第７実施形態では、出口側流路形成部３５１ａに複数の凸部３８１が形成されている。ここで、入口側流路形成部３４１ａの表面粗さをＲｚ１、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さをＲｚ２とすると、入口側流路形成部３４１ａおよび出口側流路形成部３５１ａは、Ｒｚ２＞Ｒｚ１、Ｒｚ２／Ｒｚ１≧２の関係を満たすよう形成されている。すなわち、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さＲｚ２は、入口側流路形成部３４１ａの表面粗さＲｚ１より大きく、Ｒｚ１の２倍以上である。図１４に示すように、Ｒｚ２／Ｒｚ１が２以上の場合、噴孔から噴射される燃料の乱流エネルギーは顕著に大きくなる。よって、本実施形態の噴孔３１１から噴射される燃料の乱流エネルギーは大きい。
【００８５】
また、出口側流路形成部３５１ａの流入口３２１側から流出口３３１側に向かう方向の表面粗さをＲｚａ、出口側流路形成部３５１ａの周方向の表面粗さをＲｚｂとすると、出口側流路形成部３５１ａは、Ｒｚａ＜Ｒｚｂの関係を満たすよう形成されている。すなわち、出口側流路形成部３５１ａは、流入口３２１側から流出口３３１側に向かう方向の表面粗さＲｚａに比べ、周方向の表面粗さＲｚｂの方が大きい。
【００８６】
また、入口側流路形成部３４１ａの噴孔３１１の中心軸Ｃ２１方向の長さをＳｓ、出口側流路形成部３５１ａの中心軸Ｃ２１方向の長さをＳｅとすると、入口側流路形成部３４１ａおよび出口側流路形成部３５１ａは、Ｓｅ／Ｓｓ＝１の関係を満たすよう形成されている。すなわち、本実施形態では、ＳｓとＳｅとは等しい。なお、ここで、入口側流路形成部３４１ａの中心軸Ｃ２１方向の長さとは、中心軸Ｃ２１の流入口３２１から出口側流路３５１までの長さのことであり、出口側流路形成部３５１ａの中心軸Ｃ２１方向の長さとは、中心軸Ｃ２１の入口側流路３４１から流出口３３１までの長さのことである。
【００８７】
以上説明したように、（１）本実施形態では、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さＲｚ２は、入口側流路形成部３４１ａの表面粗さＲｚ１に比べて大きい。そのため、入口側流路３４１で燃料の流速を高めることができ、流速が高くなった燃料のエネルギーを出口側流路３５１において乱流エネルギーに効果的に変換することができる。したがって、乱流エネルギー向上により、噴孔３１１から噴射される燃料の微粒化、および、燃料の液切れ性の向上を図ることができる。
【００８８】
また、（１１）本実施形態では、出口側流路形成部３５１ａは、流入口３２１側から流出口３３１側に向かう方向の表面粗さＲｚａに比べ、周方向の表面粗さＲｚｂの方が大きい。そのため、噴孔３１１内において、入口側流路３４１で燃料の指向性を確保した状態で、出口側流路３５１で乱流エネルギーを向上することができる。
【００８９】
また、（１３）出口側流路形成部３５１ａの表面粗さＲｚ２は、入口側流路形成部３４１ａの表面粗さＲｚ１の２倍以上である。そのため、噴孔３１１から噴射される燃料の乱流エネルギーを大きくすることができる。
本実施形態では、噴孔３１１から噴射される燃料の微粒化、および、貫徹力の低減を図ることができる。
【００９０】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態による燃料噴射装置の一部を図１５に示す。第８実施形態では、出口側流路形成部３５１ａの形状が第７実施形態と異なる。
【００９１】
第８実施形態では、出口側流路形成部３５１ａは、流入口３２１側から流出口３３１側に向けて一定の拡径率で拡径するようテーパ状に形成されている。よって、流出口３３１の面積は、流入口３２１の面積より大きい。
第８実施形態は、上述した点以外は第７実施形態と同様である。
【００９２】
以上説明したように、（７）本実施形態では、流出口３３１の面積は、流入口３２１の面積より大きい。噴孔３１１内において燃料の速度の向上のためには、入口側流路３４１では燃料と壁面（入口側流路形成部３４１ａ）との接触面積は小さい方が有利である。一方、出口側流路３５１では、燃料と壁面（出口側流路形成部３５１ａ）との接触面積が大きい方が、凸部３８１により乱流エネルギーが向上するため有利である。本実施形態では、流出口３３１の面積が流入口３２１の面積より大きく、入口側流路形成部３４１ａの面積を小さくしつつ、出口側流路形成部３５１ａの面積を大きくすることができる。したがって、噴孔３１１内における燃料の速度の向上と乱流エネルギーの向上とを両立できる。よって、噴孔３１１から噴射される燃料の微粒化、および、貫徹力の低減を図ることができる。
【００９３】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態による燃料噴射装置の一部を図１６に示す。第９実施形態では、入口側流路形成部３４１ａおよび出口側流路形成部３５１ａの形状が第８実施形態と異なる。
【００９４】
第９実施形態では、入口側流路形成部３４１ａおよび出口側流路形成部３５１ａは、流入口３２１側から流出口３３１側に向けて一定の拡径率で拡径するようテーパ状に形成されている。すなわち、本実施形態では、噴孔３１１の内径は、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い連続的に拡大している。より詳細には、入口側流路３４１の拡径する度合いである拡径率と出口側流路３５１の拡径する度合いである拡径率とは、入口側流路３４１と出口側流路３５１との境界（Ｋ１）において、同じである。流出口３３１の面積は、流入口３２１の面積より大きい。
第９実施形態は、上述した点以外は第８実施形態と同様である。
【００９５】
以上説明したように、（１０）本実施形態では、入口側流路３４１および出口側流路３５１は、それぞれ、流入口３２１側から流出口３３１側に向けて拡径するよう形成されている。そして、入口側流路３４１の拡径する度合いである拡径率と出口側流路３５１の拡径する度合いである拡径率とは、入口側流路３４１と出口側流路３５１との境界において、同じである。そのため、入口側流路３４１と出口側流路３５１との間で径の急激な変化を無くすことができ、燃料を均一に広げ、指向性に影響を及ぼす流れ込み方向のバラツキを抑制することができる。
【００９６】
（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態による燃料噴射装置の一部を図１７に示す。第１０実施形態では、入口側流路形成部３４１ａおよび出口側流路形成部３５１ａの形状が第９実施形態と異なる。
【００９７】
第１０実施形態では、入口側流路形成部３４１ａおよび出口側流路形成部３５１ａは、流入口３２１側から流出口３３１側に向けて、拡径率が徐々に大きくなるよう形成されている。よって、入口側流路形成部３４１ａおよび出口側流路形成部３５１ａは、噴孔３１１の中心軸Ｃ２１を含む仮想平面による断面において内壁の輪郭が、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうに従い中心軸Ｃ２１から離れる曲線状に形成されている。流出口３３１の面積は、流入口３２１の面積より大きい。
第１０実施形態は、上述した点以外は第９実施形態と同様である。
第１０実施形態では、第９実施形態と同様、噴孔３１１内における燃料の速度の向上と乱流エネルギーの向上とを両立できる。
【００９８】
（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態による燃料噴射装置の一部を図１８に示す。第１１実施形態では、ボディ部３０の形状が第７実施形態と異なる。
【００９９】
第１１実施形態では、ボディ部３０は、絞り部３９１を有している。絞り部３９１は、環状に形成され、出口側流路形成部３５１ａに対し流入口３２１側に設けられている。絞り部３９１は、外縁部が入口側流路形成部３４１ａに接続するよう入口側流路形成部３４１ａと一体に形成されている。絞り部３９１は、中央の開口の面積が流入口３２１の面積より小さい。
第１１実施形態は、上述した点以外は第７実施形態と同様である。
【０１００】
以上説明したように、（１２）本実施形態では、ボディ部３０は、出口側流路形成部３５１ａに対し流入口３２１側に設けられ中央の開口の面積が流入口３２１の面積より小さい絞り部３９１を有している。そのため、絞り部３９１の開口を通過する燃料は、流速が高くなる。これにより、流速が高くなった燃料を表面粗さの大きい出口側流路３５１に導くことにより、乱流エネルギーをより効果的に向上することができる。
【０１０１】
（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態による燃料噴射装置を図１９に示す。
第１２実施形態では、燃料噴射装置１は、例えば内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という）８０に適用され、燃料としてのガソリンを噴射しエンジン８０に供給する（図１９参照）。
【０１０２】
図１９に示すように、エンジン８０は、円筒状のシリンダブロック８１、ピストン８２、シリンダヘッド９０、吸気弁９５、排気弁９６等を備えている。ピストン８２は、シリンダブロック８１の内側で往復移動可能に設けられている。シリンダヘッド９０は、例えばアルミにより形成され、シリンダブロック８１の開口端を塞ぐよう設けられている。シリンダブロック８１の内壁とシリンダヘッド９０の壁面とピストン８２との間には、燃焼室８３が形成されている。燃焼室８３は、ピストン８２の往復移動に伴い容積が増減する。
【０１０３】
シリンダヘッド９０は、インテークマニホールド９１およびエギゾーストマニホールド９３を有している。インテークマニホールド９１には、吸気通路９２が形成されている。吸気通路９２は、一端が大気側に開放されており、他端が燃焼室８３に接続している。吸気通路９２は、大気側から吸入された空気（以下、「吸気」という）を燃焼室８３に導く。
【０１０４】
エギゾーストマニホールド９３には、排気通路９４が形成されている。排気通路９４は、一端が燃焼室８３に接続しており、他端が大気側に開放されている。排気通路９４は、燃焼室８３で生じた燃焼ガスを含む空気（以下、「排気」という）を大気側へ導く。
【０１０５】
吸気弁９５は、図示しない駆動軸に連動して回転する従動軸のカムの回転により往復移動可能なようシリンダヘッド９０に設けられている。吸気弁９５は、往復移動することで燃焼室８３と吸気通路９２との間を開閉可能である。排気弁９６は、カムの回転により往復移動可能なようシリンダヘッド９０に設けられている。排気弁９６は、往復移動することで燃焼室８３と排気通路９４との間を開閉可能である。
【０１０６】
燃料噴射装置１は、インテークマニホールド９１の吸気通路９２のシリンダブロック８１側に搭載される。燃料噴射装置１は、軸が燃焼室８３の軸に対し傾斜するよう、または、捩れの関係となるよう設けられる。本実施形態では、燃料噴射装置１は、エンジン８０に、いわゆるサイド搭載される。
また、シリンダヘッド９０の吸気弁９５と排気弁９６との間、すなわち、燃焼室８３の中央に対応する位置に点火装置としての点火プラグ９７が設けられる。
【０１０７】
燃料噴射装置１は、複数の噴孔３１が燃焼室８３に露出するよう、シリンダヘッド９０の穴部９０１に設けられる。燃料噴射装置１には、図示しない燃料ポンプにより燃料噴射圧相当に加圧された燃料が供給される。燃料噴射装置１の複数の噴孔３１から、円錐状の噴霧Ｆｏが燃焼室８３内に噴射される。点火プラグ９７は、燃焼室８３内に露出する放電部９７１を有し、放電部９７１の放電により、噴孔３１から噴射される燃料（噴霧Ｆｏ）に点火可能である。
【０１０８】
本実施形態では、噴孔３１（３１１）は、燃料噴射装置１がエンジン８０に設けられた状態において、出口側流路形成部３５１ａの流出口３３１側の端部の内壁に沿って噴孔３１１の中心軸Ｃ２１方向に筒状に延びる出口側仮想筒状面Ｔ１の内側に、放電部９７１の少なくとも一部が位置するよう形成されている（図２０参照）。
【０１０９】
また、本実施形態では、噴孔３１（３１１）は、燃料噴射装置１がエンジン８０に設けられた状態において、入口側流路形成部３４１ａの出口側流路形成部３５１ａ側の端部の内壁に沿って噴孔３１１の中心軸Ｃ２１方向に筒状に延びる入口側仮想筒状面Ｔ２の内側に、放電部９７１の少なくとも一部が位置するよう形成されている（図２０参照）。
【０１１０】
また、本実施形態では、燃焼室８３の直径をＤｓ、燃料噴射装置１がエンジン８０に設けられた状態における流出口３３１の中心と放電部９７１との距離をＤｄとすると、噴孔３１（３１１）は、Ｄｄ≦Ｄｓ／２の関係を満たすよう形成されている（図１９、２０参照）。
【０１１１】
また、本実施形態では、入口側流路形成部３４１ａの軸方向の長さをＳｓ、出口側流路形成部３５１ａの軸方向の長さをＳｅとすると、噴孔３１（３１１）は、Ｓｅ／Ｓｓ≧Ｄｓ／Ｄｄの関係を満たすよう形成されている（図１９、２０参照）。なお、本実施形態では、例えばＤｓ／Ｄｄ＝２、Ｓｅ／Ｓｓ＝２である。
【０１１２】
また、本実施形態では、コイル３８は、燃料噴射装置１が穴部９０１に設けられた状態において、穴部９０１を形成するシリンダヘッド９０の内壁に囲まれている（図１９参照）。
【０１１３】
また、本実施形態では、燃料噴射装置１は、ニードル４０に対し相対移動可能、かつ、ニードル４０とともにハウジング２０内を往復移動可能に設けられる可動コア４７を備えている（図１参照）。
【０１１４】
また、本実施形態では、燃料噴射装置１は、コイル３８に供給する電力を制御しニードル４０の弁座３４とは反対側への移動を制御可能な制御部１０を備えている。そして、制御部１０は、ニードル４０の移動可能範囲のうち一部の移動となるようニードル４０の弁座３４とは反対側への移動を制御するパーシャル制御を実行可能である（図１、１９参照）。
【０１１５】
以上説明したように、（１７）本実施形態では、噴孔３１（３１１）は、燃料噴射装置１がエンジン８０に設けられた状態において、出口側流路形成部３５１ａの流出口３３１側の端部の内壁に沿って噴孔３１１の中心軸Ｃ２１方向に筒状に延びる出口側仮想筒状面Ｔ１の内側に、放電部９７１の少なくとも一部が位置するよう形成されている（図２０参照）。本実施形態の燃料噴射装置１は、噴孔３１から噴射される燃料（噴霧Ｆｏ）の貫徹力を低下させる効果があるため、点火プラグ９７の放電部９７１の近傍に噴霧Ｆｏを留めることができる。そのため、放電部９７１（着火点）近傍の燃料不足を抑制でき、少量の燃料で着火することができる。これにより、無駄な燃料噴射を抑制でき、煤を低減しつつ、燃費を向上することができる。
【０１１６】
また、（１８）本実施形態では、噴孔３１（３１１）は、燃料噴射装置１がエンジン８０に設けられた状態において、入口側流路形成部３４１ａの出口側流路形成部３５１ａ側の端部の内壁に沿って噴孔３１１の中心軸Ｃ２１方向に筒状に延びる入口側仮想筒状面Ｔ２の内側に、放電部９７１の少なくとも一部が位置するよう形成されている（図２０参照）。そのため、点火プラグ９７の放電部９７１のより近傍に噴霧Ｆｏを留めることができる。これにより、無駄な燃料噴射をさらに抑制でき、煤を低減しつつ、燃費をさらに向上することができる。
【０１１７】
また、（１９）本実施形態では、燃焼室８３の直径をＤｓ、燃料噴射装置１がエンジン８０に設けられた状態における流出口３３１の中心と放電部９７１との距離をＤｄとすると、噴孔３１（３１１）は、Ｄｄ≦Ｄｓ／２の関係を満たすよう形成されている（図１９、２０参照）。つまり、本実施形態では、噴孔３１（３１１）と放電部９７１との距離（Ｄｄ）は、燃焼室８３の直径（Ｄｓ）に比べ、半分以下である。本実施形態の燃料噴射装置１は、噴孔３１から噴射される燃料（噴霧Ｆｏ）の貫徹力を低下させる効果があるため、噴孔３１（３１１）と放電部９７１との距離（Ｄｄ）は、本実施形態のように小さいことが望ましい。
【０１１８】
また、（２０）本実施形態では、入口側流路形成部３４１ａの軸方向の長さをＳｓ、出口側流路形成部３５１ａの軸方向の長さをＳｅとすると、噴孔３１（３１１）は、Ｓｅ／Ｓｓ≧Ｄｓ／Ｄｄの関係を満たすよう形成されている（図１９、２０参照）。つまり、本実施形態では、流出口３３１の中心と放電部９７１との距離Ｄｄと燃焼室８３の直径Ｄｓとの関係の応じ、Ｄｓに対しＤｄが小さいときほど燃料噴霧Ｆｏの貫徹力が小さくなるよう、入口側流路形成部３４１ａの軸方向の長さＳｓと出口側流路形成部３５１ａの軸方向の長さＳｅとを設定している。これにより、燃料噴射装置１と点火プラグ９７との配置に応じ、燃料噴霧Ｆｏを放電部９７１の近傍に留めることができる。
【０１１９】
また、（２１）本実施形態では、コイル３８は、燃料噴射装置１が穴部９０１に設けられた状態において、穴部９０１を形成するシリンダヘッド９０の内壁に囲まれている（図１９参照）。本実施形態の燃料噴射装置１は、コイル３８がシリンダヘッド９０の内壁に囲まれるようにしてエンジン８０に設けられるため、コイル３８に電流が流れるとき、シリンダヘッドから磁気の影響を受けるおそれがある。そのため、燃料噴射装置１の個体間やシリンダブロック８１（気筒）間で燃料噴射にバラツキが生じるおそれがある。また、経年変化やエンジン８０の振動等によりコイル３８とシリンダヘッド９０の内壁との距離が変化し、バラツキがより顕著になるおそれがある。これにより、燃料噴射装置１から噴射される燃料の量がばらつき、放電部９７１（着火点）近傍に供給される燃料量にバラツキが生じ、着火性が不安定になるおそれがある。しかしながら、本実施形態の燃料噴射装置１は、放電部９７１（着火点）近傍に微粒化された燃料を配置できる。また、燃料噴霧Ｆｏの貫徹力を低減することができるため、着火点近傍に燃料噴霧Ｆｏを配置することができる。よって、着火点近傍に均一な燃料噴霧Ｆｏを供給でき、噴射燃料の量がばらついても安定した着火を維持可能である。
【０１２０】
また、（２２）本実施形態では、燃料噴射装置１は、ニードル４０に対し相対移動可能、かつ、ニードル４０とともにハウジング２０内を往復移動可能に設けられる可動コア４７を備えている（図１参照）。本実施形態のように、ニードル４０と可動コア４７とを二体化すると、ニードル４０が弁座３４に当接（閉弁）した後も可動コア４７が弁座３４側に移動するため、二次噴射のリスクが飛躍的に高まる。二次噴射で噴射される燃料は、ニードル４０が上がりきらない状態で噴射されるため、圧力損失が非常に高い領域で噴射されることとなる。そのため、燃料の微粒化が困難で、かつ想定の噴射タイミングよりも遅く噴射されるため、燃料の蒸発時間も短い。よって、燃焼行程で局所リッチの原因となり、煤の量が増大するおそれがある。しかしながら、本実施形態の燃料噴射装置１は、低燃圧でも、噴孔３１により燃料を効率良く微粒化できるため、二次噴射した場合の煤の発生量を低減することができる。
【０１２１】
また、（２３）本実施形態では、燃料噴射装置１は、コイル３８に供給する電力を制御しニードル４０の弁座３４とは反対側への移動を制御可能な制御部１０を備えている。そして、制御部１０は、ニードル４０の移動可能範囲のうち一部の移動となるようニードル４０の弁座３４とは反対側への移動を制御するパーシャル制御を実行可能である（図１、１９参照）。本実施形態のように、パーシャル制御を行う場合、ニードル４０が上がりきらないため、上述のように、噴射される燃料の圧力損失が大きく、微粒化が困難である。よって、燃焼行程で局所リッチの原因となり、煤の量が増大するおそれがある。しかしながら、本実施形態の燃料噴射装置１は、低燃圧でも、噴孔３１により燃料を効率良く微粒化できるため、パーシャル制御を行う場合の煤の発生量を低減することができる。
【０１２２】
（第１３実施形態）
本発明の第１３実施形態による燃料噴射装置を図２１に示す。第１３実施形態は、燃料噴射装置１の配置が第１２実施形態と異なる。
第１３実施形態では、燃料噴射装置１は、シリンダヘッド９０の吸気弁９５と排気弁９６との間、すなわち、燃焼室８３の中央に対応する位置に搭載される。燃料噴射装置１は、軸が燃焼室８３の軸に対し略平行となるよう、または、略一致するよう設けられる。本実施形態では、燃料噴射装置１は、エンジン８０に、いわゆるセンター搭載される。また、シリンダヘッド９０には、点火装置としての点火プラグ９７が設けられる。
【０１２３】
燃料噴射装置１は、複数の噴孔３１が燃焼室８３に露出するよう、シリンダヘッド９０の穴部９０２に設けられる。点火プラグ９７は、燃焼室８３内に露出する放電部９７１を有し、放電部９７１の放電により、噴孔３１から噴射される燃料（噴霧Ｆｏ）に点火可能である。
【０１２４】
第１３実施形態において、噴孔３１（３１１）と放電部９７１との位置関係および距離Ｄｄや燃焼室８３の直径Ｄｓとの関係、ならびに、入口側流路形成部３４１ａの軸方向の長さＳｓと出口側流路形成部３５１ａの軸方向の長さＳｅとの関係等は、第１２実施形態と同様である。また、第１３実施形態においても、第１２実施形態と同様、コイル３８は、燃料噴射装置１が穴部９０２に設けられた状態において、穴部９０２を形成するシリンダヘッド９０の内壁に囲まれている。したがって、第１３実施形態では、第１２実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１２５】
（他の実施形態）
また、上述の第２実施形態等では、出口側流路形成部３５１ａに複数の凸部３８１を形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、噴孔の出口側流路形成部３５１ａに複数の凹部を形成し、出口側流路形成部３５１ａの表面粗さを入口側流路形成部３４１ａの表面粗さより大きくしてもよい。
【０１２６】
また、上述の第１実施形態では、出口側流路形成部３５１ａに、流入口３２１側から流出口３３１側に延びる溝３７１を、周方向に複数個所形成する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、出口側流路形成部３５１ａに、周方向に延びる溝を、流入口３２１側から流出口３３１側に複数個所形成し、出口側流路形成部の表面粗さを入口側流路形成部３４１ａの表面粗さより大きくしてもよい。
【０１２７】
また、上述の第１実施形態では、溝３７１同士の間隔Ｄ３を、流入口３２１側から流出３３１口側に向かうほど広くし、溝３７１の深さＤＥ１を、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうほど深くし、溝３７１の幅Ｗ１を、流入口３２１側から流出口３３１側に向かうほど広くする例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、溝同士の間隔、溝の深さ、溝の幅は、どのように設定されていてもよい。
【０１２８】
また、燃料噴射装置１は、ディーゼルエンジン用の燃料噴射装置に適用することもできる。また、ポート噴射式等、直噴式以外の燃料噴射弁に適用することもできる。
【０１２９】
このように、本発明は、上記実施形態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種々の形態で実施可能である。
【０１３０】
また、上記実施形態において、噴孔３１は、ボディ部３０の外側からレーザ照射を行うことで形成されるようにしたが、放電加工、切削加工、３Ｄプリンティングなど、様々な方法で形成することが出来る。
【符号の説明】
【０１３１】
１  燃料噴射装置、１８  燃料通路、２０  ハウジング、３０  ボディ部、３１、３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６  噴孔、３２、３２１  流入口、３２１ａ  流入口形成部、３３、３３１  流出口、３３１ａ  流出口形成部、３４  弁座、３４１  入口側流路、３４１ａ  入口側流路形成部、３５１  出口側流路、３５１ａ  出口側流路形成部、３７１  溝、Ｃ１  中心軸、Ｃ２  中心軸、Ｄ１  径、Ｄ２  径、ＤＥ１  深さ、Ｗ１  幅。
【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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