(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に燃焼室（１０６）と、前記燃焼室（１０６）に臨んで設けられ、空気と燃料が混合した可燃混合気または燃料噴流に着火する点火プラグ（１０５）を有する内燃機関（１００）に用いられ、
前記燃焼室（１０６）に燃料を直接噴射する複数の噴孔（２１）が形成されている噴孔プレート（２０）を有する燃料噴射弁（１０）において、
前記複数の噴孔（２１）は、前記点火プラグ（１０５）に向けて燃料を噴射する第１の噴孔（２３）と、前記第１の噴孔（２３）とは異なる方向に向けて燃料を噴射する第２の噴孔（２２）を備え、
前記各噴孔（２２、２３）が形成される前記噴孔プレート（２０）の全面領域が、前記噴孔プレート（２０）の面領域の中心である基点（Ｏ）から前記噴孔プレート（２０）の周縁部とを繋ぐ扇状の面領域となる第１噴孔領域（Ａ１）と第２噴孔領域（Ａ２）とに区分けされ、この区分けされた前記第１噴孔領域（Ａ１）と前記第２噴孔領域（Ａ２）とに、前記第１の噴孔（２３）と前記第２の噴孔（２２）とが分けて配置されており、
前記第１噴孔領域（Ａ１）および前記第２噴孔領域（Ａ２）には、前記基点（Ｏ）を中心とし、異なる径の大きさを有し、それぞれ前記第１の噴孔（２３）または前記第２の噴孔（２２）を配置させるための複数の仮想円（２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）が設定され、
前記第１の噴孔（２３）が配置される前記第１噴孔領域（Ａ１）内の仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の数は、前記第２の噴孔（２２）が配置される前記第２噴孔領域（Ａ２）内の仮想円（２２１ａ、２２１ｂ）の数よりも多くなっており、
前記第１噴孔領域（Ａ１）内の仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）のうち、最も径方向内側に位置する仮想円（２３１ａ）と最も径方向外側に位置する仮想円（２３１ｃ）との径方向間隔は、前記第２噴孔領域（Ａ２）内の仮想円（２２１ａ、２２１ｂ）のうち、最も径方向内側に位置する仮想円（２２１ａ）と最も径方向外側に位置する仮想円（２２１ｂ）との径方向間隔よりも広くなっており、
前記第１の噴孔（２３）は、前記第１の噴孔（２３）からの燃料噴流流速を前記第２の噴孔（２２）に比べて減ずるように前記第１の噴孔（２３）の噴孔径を前記第２の噴孔（２２）の噴孔径よりも小径化し、この小径化による噴射流量の低下を修正するように前記第１の噴孔（２３）の噴孔数を増加して、前記第１噴孔領域（Ａ１）内の仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の周上に配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記第１の噴孔（２３）および前記第２の噴孔（２２）より噴射される燃料噴霧の噴射方向と直交する仮想平面（Ａ）において、前記噴孔プレート（２０）に設定した、前記第１の噴孔（２３）および前記第２の噴孔（２２）の各仮想円（２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の数と同じ数の噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）が設定され、
前記噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）の周上には、前記仮想円（２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の周上に配置した前記第１の噴孔（２３）および前記第２の噴孔（２２）の配置順に従って、前記各噴孔（２２、２３）よりの燃料噴流の中心軸線（３１、３２）が配設されることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）は、前記第１の噴孔（２３）に対応する複数の第１噴霧仮想円（３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）と、前記第２の噴孔（２２）に対応する複数の第２噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ）と、を有し、
前記複数の第１噴霧仮想円（３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）のうちの、最内周側の第１噴霧仮想円（３１１ａ）と最外周側の第１噴霧仮想円（３１１ｃ）との径方向間の寸法（Ｒ１）は、前記複数の第２噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ）のうちの、最内周側の第２噴霧仮想円（３２１ａ）と最外周側の第２噴霧仮想円（３２１ｂ）との径方向間の寸法（Ｒ２）よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記第１の噴孔（２３）より噴射される燃料噴霧の噴射方向と直交する仮想平面（Ａ）において、前記噴孔プレート（２０）に設定した、前記第１の噴孔の仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の数よりも少ない数の噴霧仮想円（３１１ｄ、３１１ｅ）が設定され、
前記噴霧仮想円（３１１ｄ、３１１ｅ）の周上には、前記仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の周上に配置した前記第１の噴孔（２３）の配置順よりの移動修正量が最も少なくなる規定に従って、前記各噴孔（２２、２３）よりの燃料噴流の中心軸線（３１、３２）が配設されることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記第２の噴孔（２２）より噴射される燃料噴霧の噴射方向と直交する仮想平面（Ａ）において、前記噴孔プレート（２０）に設定した、前記第２の噴孔（２２）の仮想円（２２１ａ、２２１ｂ）の数よりも少ない数の噴霧仮想円（３２１ｄ）が設定され、
前記噴霧仮想円（３２１ｄ）の周上には、前記仮想円（２２１ａ、２２１ｂ）の周上に配置した前記第２の噴孔（２２）の配置順よりの移動修正量が最も少なくなる規定に従って、前記各噴孔（２２、２３）よりの燃料噴流の中心軸線（３１、３２）が配設されることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記第２の噴孔（２２）は、周方向に略等間隔でほぼ環状に配置され、
前記第１の噴孔（２３）は、少なくとも３個の噴孔を一組として構成されており、
前記一組の第１の噴孔に囲まれる噴孔領域を、前記第２の噴孔（２２）の間に配置するにあたり、
前記第２の噴孔（２２）を全周にわたって前記略等間隔で環状に配置予定にない仮想の第２の噴孔の噴孔面積重心の位置に、前記一組の第１の噴孔（２３）に囲まれる前記噴孔領域の噴孔面積重心を配置していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記一組の第１の噴孔（２３）における隣り合う噴孔同士の間隔は、前記第２の噴孔における前記略等間隔とは異なる間隔で等間隔に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）における噴孔入口（２２１）から噴孔出口（２２２）間の噴孔長さ（Ｌ２）が、前記第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）における噴孔入口（２２１）から噴孔出口（２２２）間の噴孔長さ（Ｌ１）より短く設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記各噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２２ｍ）を形成する部位の肉厚（Ｌｔ）は、前記第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）の第１部位の肉厚（Ｌｔ２）と前記第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）の第２部位の肉厚（Ｌｔ１）とで異なっており、
前記第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）の肉厚（Ｌｔ２）を、前記第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）の肉厚（Ｌｔ１）より薄く形成していることを特徴とする請求項８に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記第１部位には、前記第２部位に対して段差（２５）が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記第１噴孔領域（Ａ１）から前記第２噴孔領域（Ａ２）の方向に向けて、厚さを徐々に変化させた前記噴孔プレート（２０）を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
噴孔入口（２２１）から噴孔出口（２４２）に向かって内径（ｄ１、ｄ３）が２段に異なり、
当該内径（ｄ１、ｄ３）は、前記噴孔出口（２４２）を前記噴孔入口（２２１）よりも大きく設定した前記第１の噴孔（２３）を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁に関し、例えば内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射弁としては、例えば内燃機関の筒内すなわち燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁が知られている。この種の燃料噴射弁から供給された燃料は、燃焼室において空気と混合され、燃焼室内に混合気を形成する。混合気は点火プラグにより着火燃焼し、内燃機関の動力として利用されている。
【０００３】
特許文献１の開示する技術は、燃料噴射弁は複数の噴孔を有しており、これらの噴孔のうち一部の噴孔が点火プラグに向けられている。この技術では、燃料噴射弁の各噴孔より噴射される燃料噴流群の一部を点火プラグに導くことで着火性向上を狙っている。
【０００４】
特許文献２の開示する技術は、点火プラグに向けられている噴孔を縦孔に形成している。この技術では、点火プラグを囲む噴孔の形状を細長い縦孔に形成することで、安定した火炎コアの形成を助成することを狙っている。
【０００５】
特許文献３の開示する技術は、弁ボディの内周と噴孔軸とがなす取付角を、点火プラグに近い噴孔は小さく、点火プラグから遠い噴孔では大きくなるように設定している。この技術では、ニードルとこれを収容する弁ボディの内周の間の間隙流路に、周方向の圧力不均衡を生じさせることで、点火プラグへ向かう噴孔の燃料噴射量を増やし、点火プラグ近傍に良好な混合気の形成を狙っている。なお、点火プラグに近い噴孔ほど取付角を小さく設定するため、間隙流路の圧力不均衡により点火プラグへ向かう噴孔での燃圧が増大する。
【特許文献１】特開２００３−１６１２２４号公報
【特許文献２】特表２００３−５３４４９５号公報
【特許文献３】特開２００４−１４３９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献による従来技術では、点火プラグに燃料噴流を安定して導くことはできるが、その燃料噴流もしくはその燃料噴流による混合気の流れに曝される点火プラグの火炎コアの消炎を防止する配慮が十分になされていない。
【０００７】
具体的には、特許文献１による従来技術では、点火プラグに向かう燃料噴流と他の方向に向かう燃料噴流の速度を変化させておらず、燃圧、燃料噴射量等が増大した場合に、火炎コアを形成する火花放電部での流速が増大するため、失火するおそれがある。
【０００８】
また、特許文献２による従来技術では、点火プラグに向かう噴孔は、縦孔にすることで他の噴孔に比べて噴孔面積が大きくなっており、点火プラグの火花放電部への流速が増大することはあっても抑制することはできず、失火が発生する可能性がある。
【０００９】
また、特許文献３による従来技術では、点火プラグに向かう噴孔は噴孔入口側の燃料圧が増大しているため、点火プラグの火炎発光部への流速を増大させるようにしており、逆に流速増大により失火する可能性がある。
【００１０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、点火プラグの火花放電部での火炎コアの消炎を生じることなく、着火の安定化が図れる燃料噴霧を形成することを目的とする。
【００１１】
また、別の目的は、点火プラグの火花放電部での火炎コアの消炎を生じることなく、着火の安定化が図れるとともに、出力向上、エミッション改善などを図るための混合気形成促進が可能となる燃料噴霧を形成する燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。
【００１３】
即ち、請求項１乃至１２記載の発明では、気筒内に燃焼室（１０６）と、燃焼室（１０６）に臨んで設けられ、空気と燃料が混合した可燃混合気または燃料噴流に着火する点火プラグ（１０５）を有する内燃機関に用いられ、
燃焼室（１０６）に燃料を直接噴射する複数の噴孔（２１）が形成されている噴孔プレート（２０）を有する燃料噴射弁（１０）において、
複数の噴孔（２１）は、点火プラグ（１０５）に向けて燃料を噴射する第１の噴孔（２３）と、第１の噴孔（２３）とは異なる方向に向けて燃料を噴射する第２の噴孔（２２）を備え、
各噴孔（２２、２３）が形成される噴孔プレート（２０）の全面領域が、噴孔プレート（２０）の面領域の中心である基点（Ｏ）から噴孔プレート（２０）の周縁部とを繋ぐ扇状の面領域となる第１噴孔領域（Ａ１）と第２噴孔領域（Ａ２）とに区分けされ、この区分けされた第１噴孔領域（Ａ１）と第２噴孔領域（Ａ２）とに、第１の噴孔（２３）と第２の噴孔（２２）とが分けて配置されており、
第１噴孔領域（Ａ１）および第２噴孔領域（Ａ２）には、基点（Ｏ）を中心とし、異なる径の大きさを有し、それぞれ第１の噴孔（２３）または第２の噴孔（２２）を配置させるための複数の仮想円（２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）が設定され、
第１の噴孔（２３）が配置される第１噴孔領域（Ａ１）内の仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の数は、第２の噴孔（２２）が配置される第２噴孔領域（Ａ２）内の仮想円（２２１ａ、２２１ｂ）の数よりも多くなっており、
第１噴孔領域（Ａ１）内の仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）のうち、最も径方向内側に位置する仮想円（２３１ａ）と最も径方向外側に位置する仮想円（２３１ｃ）との径方向間隔は、第２噴孔領域（Ａ２）内の仮想円（２２１ａ、２２１ｂ）のうち、最も径方向内側に位置する仮想円（２２１ａ）と最も径方向外側に位置する仮想円（２２１ｂ）との径方向間隔よりも広くなっており、
第１の噴孔（２３）は、第１の噴孔（２３）からの燃料噴流流速を第２の噴孔（２２）に比べて減ずるように第１の噴孔（２３）の噴孔径を第２の噴孔（２２）の噴孔径よりも小径化し、この小径化による噴射流量の低下を修正するように第１の噴孔（２３）の噴孔数を増加して、第１噴孔領域（Ａ１）内の仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の周上に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、燃焼室（１０６）に燃料を直接噴射する複数の噴孔（２１）のうち、点火プラグ（１０５）に向けて燃料を噴射する第１の噴孔（２３）は、点火プラグ（１０５）の火花放電部を通過する方向に燃料を噴射し、その燃料噴流の流速を、他の第２の噴孔（２２）に比べて遅くする。これにより、燃料噴流と接する燃焼室（１０６）内の空気を巻き込み生成される燃料噴霧の点火プラグ（１０５）の着火領域への侵入速度が弱められるので、点火プラグ（１０５）の火花放電部での火炎コアの消炎を生じることなく、着火の安定化が図れる燃料噴霧を形成することができる。
【００１８】
第１の噴孔（２３）を第２の噴孔（２２）より小径化するとともに、この小径化による噴射流量低下を修正するように噴孔数を増加させて調整することが好ましい。これにより、点火プラグ（１０５）の火花放電部を通過する時の燃料噴流の流速を抑制することができるとともに、この小径化による噴射流量低下につき、噴孔数を増加調整することで小径化する前の狙いの噴射流量に設定することができる。
【００２０】
また、噴孔数を増加設定された第１の噴孔（２３）は、第２の噴孔（２２）が配設される仮想円（２２１ａ、２２１ｂ）の数よりも多く仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の数が設定されているので、第２の噴孔（２２）間の間隔を狭めることなく、第２の噴孔（２２）の噴孔プレート（２０）への配設を容易にすることができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明では、第１の噴孔（２３）および第２の噴孔（２２）より噴射される燃料噴霧の噴射方向と直交する仮想平面（Ａ）において、噴孔プレート（２０）に設定した、第１の噴孔（２３）および第２の噴孔（２２）の各仮想円（２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の数と同じ数の噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）が設定され、噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）の周上には、仮想円（２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の周上に配置した第１の噴孔（２３）および第２の噴孔（２２）の配置順に従って、各噴孔（２２、２３）よりの燃料噴流の中心軸線（３１、３２）が配設されることを特徴とする。
【００２２】
これによると、第１の噴孔（２３）および第２の噴孔（２２）より噴射される燃料噴霧の形状を例えば中空円錐状に形成する場合において、第１の噴孔（２３）および第２の噴孔（２２）が配設される仮想円（２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の数および順序と、第１の噴孔（２３）および第２の噴孔（２２）より噴射される燃料噴流の中心線軸（３１、３２）が配設される噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）の数および順序を一致させる。これにより、隣り合う噴孔から噴射された燃料噴流間の干渉を抑制することができ、噴射毎の燃料噴霧のばらつきを低減することが可能である。
【００２３】
また、請求項３に記載の発明では、噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）は、第１の噴孔（２３）に対応する複数の第１噴霧仮想円（３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）と、第２の噴孔（２２）に対応する複数の第２噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ）と、を有し、
複数の第１噴霧仮想円（３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃ）のうちの、最内周側の第１噴霧仮想円（３１１ａ）と最外周側の第１噴霧仮想円（３１１ｃ）との径方向間の寸法（Ｒ１）は、複数の第２噴霧仮想円（３２１ａ、３２１ｂ）のうちの、最内周側の第２噴霧仮想円（３２１ａ）と最外周側の第２噴霧仮想円（３２１ｂ）との径方向間の寸法（Ｒ２）よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【００２４】
これによると、点火プラグ（１０５）に向けて燃料を噴射する複数の第１噴霧仮想円の径方向間隔（Ｒ１）が比較的大きく設定されるので、点火プラグ（１０５）の火花放電部に適正な濃度を有する混合気領域を大きく配置することが可能となる。
【００２５】
また、請求項４乃至請求項５に記載の発明では、第１の噴孔（２３）乃至第２の噴孔（２２）より噴射される燃料噴霧の噴射方向と直交する仮想平面（Ａ）に設定される噴霧仮想円の数を、第１の噴孔（２３）乃至第２の噴孔（２２）が配設される仮想円の数よりも少なく設定し、かつ各噴孔（２２、２３）の配置順よりの移動修正量が最も小さくなる規定に従って各噴孔（２２、２３）の中心軸線（３１、３２）を配設するので、各噴孔から噴射された燃料噴流間の干渉を抑制するとともに、これら燃料噴流間の距離を小さくすることが可能になることにより、例えば中空円錐状の燃料噴霧の周方向に沿って、噴霧蒸発により形成される混合気の連続性を向上することが可能である。
【００２６】
具体的には、請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の燃料噴射弁において、第１の噴孔（２３）より噴射される燃料噴霧の噴射方向と直交する仮想平面（Ａ）において、噴孔プレート（２０）に設定した、第１の噴孔の仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の数よりも少ない数の噴霧仮想円（３１１ｄ、３１１ｅ）が設定され、噴霧仮想円（３１１ｄ、３１１ｅ）の周上には、仮想円（２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ）の周上に配置した第１の噴孔（２３）の配置順よりの移動修正量が最も少なくなる規定に従って、各噴孔（２２、２３）よりの燃料噴流の中心軸線（３１、３２）が配設されることを特徴とする。また、請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の燃料噴射弁において、第２の噴孔（２２）より噴射される燃料噴霧の噴射方向と直交する仮想平面（Ａ）において、噴孔プレート（２０）に設定した、第２の噴孔（２２）の仮想円（２２１ａ、２２１ｂ）の数よりも少ない数の噴霧仮想円（３２１ｄ）が設定され、噴霧仮想円（３２１ｄ）の周上には、仮想円（２２１ａ、２２１ｂ）の周上に配置した第２の噴孔（２２）の配置順よりの移動修正量が最も少なくなる規定に従って、各噴孔（２２、２３）よりの燃料噴流の中心軸線（３１、３２）が配設されることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明では、第２の噴孔（２２）は、周方向に略等間隔でほぼ環状に配置され、第１の噴孔（２３）は、少なくとも３個の噴孔を一組として構成されており、一組の第１の噴孔に囲まれる噴孔領域を、第２の噴孔（２２）の間に配置するにあたり、第２の噴孔（２２）を全周にわたって略等間隔で環状に配置予定にない仮想の第２の噴孔の噴孔面積重心の位置に、一組の第１の噴孔（２３）に囲まれる噴孔領域の噴孔面積重心を配置していることを特徴とする。
【００２８】
これによると、周方向に略等間隔でほぼ環状に配置される第２の噴孔（２２）であって、周方向に略等間隔とは異なる間隔にある第２の噴孔の間において、第２の噴孔（２２）を全周にわたって略等間隔で環状に配置予定にない仮想の第２の噴孔よりの燃料噴流に代えて、一組の第１の噴孔（２３）よりの燃料噴流群とするので、第１の噴孔（２２）よりの第１の燃料噴流群と、第２の噴孔よりの第２の燃料噴流群による燃料噴霧群とにより、全体として、略中空円錐状の燃料噴霧を形成することができる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明では、一組の第１の噴孔（２３）における隣り合う噴孔同士の間隔は、第２の噴孔における略等間隔とは異なる間隔で等間隔に配置されていることを特徴とする。
【００３０】
これによると、一組の第１の噴孔（２３）における隣り合う噴孔同士の間隔は、第２の噴孔における略等間隔とは異なる間隔で等間隔に配置されていることが好ましい。これにより、第１の噴孔（２３）から噴射された燃料噴流群自体を、下流側空間で互いの重複抑制を図るとともに、例えば略中空円錐状の燃料噴霧に形成することが可能である。したがって、第１の噴孔（２３）よりの燃料噴流は、混合気形成の促進を図れるとともに、燃料噴霧の点火プラグ（１０５）の着火領域への侵入速度が確実に弱められる。
【００３１】
また、請求項８乃至１０に記載の発明では、第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）における噴孔入口（２２１）から噴孔出口（２２２）間の噴孔長さ（Ｌ２）が、第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）における噴孔入口（２２１）から噴孔出口（２２２）間の噴孔長さ（Ｌ１）より短く設定されていることを特徴とする。
【００３２】
これにより、燃焼室（１０６）に燃料を直接噴射する複数の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２２ｍ）のうち、点火プラグ（１０５）に向けて燃料を噴射する第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）の噴孔長さ（Ｌ２）を、他の第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）の噴孔長さ（Ｌ１）より短く設定するので、点火プラグ（１０５）の火花放電部を通過する時の燃料噴流の流速を抑制することができる。
【００３５】
また、請求項９乃至１０に記載の発明では、各噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２２ｍ）を形成する部位の肉厚（Ｌｔ）は、第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）の第１部位の肉厚（Ｌｔ２）と第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）の第２部位の肉厚（Ｌｔ１）とで異なっており、
第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）の肉厚（Ｌｔ２）を、第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）の肉厚（Ｌｔ１）より薄く形成していることを特徴とする。
【００３６】
これにより、第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）の第１部位の肉厚（Ｌｔ２）を第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）の第２部位の肉厚（Ｌｔ１）より薄くするので、上記第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）の噴孔長さ（Ｌ２）を他の第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）の噴孔長さ（Ｌ１）より短くする噴孔形成が容易に行なえる。
【００３７】
また、請求項１０に記載の発明では、第１部位には、第２部位に対して段差（２５）が形成されていることを特徴とする。
【００３８】
これにより、上記第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）の噴孔長さ（Ｌ２）を他の第２の噴孔（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍ）の噴孔長さ（Ｌ１）より短く形成する方法として、段差（２５）を形成するだけでよいので生産性向上が図れる。
【００３９】
また、請求項１１に記載の発明では、第１噴孔領域（Ａ１）から第２噴孔領域（Ａ２）の方向に向けて、厚さを徐々に変化させた噴孔プレート（２０）を備えていることを特徴とする。
【００４０】
これによると、噴孔プレート（２０）の厚さを第１噴孔領域（Ａ１）から第２噴孔領域（Ａ２）の方向に向けて徐々に変化させることにより、燃料噴流の流速を、第１噴孔領域（Ａ１）から第２噴孔領域（Ａ２）へ徐々に変化させることが可能である。これにより、例えば噴霧蒸発により形成される混合気の連続性を向上することが可能である。
【００４１】
また、請求項１２に記載の発明では、噴孔入口（２２１）から噴孔出口（２４２）に向かって内径（ｄ１、ｄ３）が２段に異なり、当該内径（ｄ１、ｄ３）は、噴孔出口（２４２）を噴孔入口（２２１）よりも大きく設定した第１の噴孔（２３）を備えていることを特徴とする。
【００４２】
第１の噴孔より噴射の燃料噴流の流速を第２の噴孔の流速に比べて遅くする方法として、第２の噴孔の第２噴孔領域（Ａ２）に比べて第１の噴孔の第１噴孔領域（Ａ１）全体の肉厚を薄くする場合には、噴孔プレート（２０）の第１噴孔領域（Ａ１）の強度低下を招くため、第１噴孔領域（Ａ１）全体を薄肉化するのに制限がある場合がある。
【００４３】
これに対して請求項１２に記載の発明では、第１噴孔領域（Ａ１）のうちの、第１の噴孔（２３）の噴孔出口（２４２）の内径（ｄ３）を噴孔入口（２２１）の内径（ｄ１）よりも大きく設定にことにより、薄肉化する部位を第１の噴孔（２２ｄ、２２ｋ、２２ｊ）の下流側部に限定する。これにより、第１の噴孔（２３）の第１噴孔領域（Ａ１）全体の肉厚化することによる強度低下を防止するとともに、第１の噴孔（２３）よりの燃料噴流の流速を小さくすることが可能である。
【００４４】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の燃料噴射弁を、内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する燃料噴射弁に適用して、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【００４６】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係わる燃料噴射弁の先端に配置されている噴孔プレートを示す図であって、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。図２は、本実施形態の燃料噴射弁の概略構成を示す断面図である。図３は、本実施形態の燃料噴射弁を適用した直噴式内燃機関を示す図であって、噴孔プレートより燃焼室へ噴射する燃料噴霧を示す模式的断面図である。
【００４７】
図３に示すように、燃料噴射弁１０は、内燃機関、特にガソリンエンジンに用いられ、例えば多気筒（例えば４気筒）ガソリンエンジン（以下、エンジンと呼ぶ）の各気筒の筒内（以下、燃焼室）に燃料を噴射する。エンジン１００は、各気筒に燃焼室１０６と、ピストン１０４と、点火装置としての点火プラグ１０５と、燃料噴射弁１０とを備える周知の内燃機関である。なお、図３では、図面作成上、４気筒のうちの１気筒のみを示している。
【００４８】
燃焼室１０６は、シリンダ１０１の内壁１０１ｈと、ピストン１０４の上端面１０４ｐと、シリンダヘッド１０２の天井内壁とで区画されており、ピストン１０４の往復移動により容積が増減する。燃焼室１０６は、吸気弁１０７を介して図示しない吸気管に接続し、吸入空気等の吸気が導かれる。また、燃焼室１０６は、排気弁１０９を介して図示しない排気管に接続し、燃焼ガス等の排気を排出する。詳しくは、シリンダヘッド１０２は、吸気管に接続し、吸気を燃焼室１０６へ導く吸気ポート１０２ｉと、排気管に接続し、燃焼室１０６から排気を排出する排気ポート１０２ｅとを備えている。なお、吸気ポート１０２ｉと吸気管は、燃焼室１０６へ吸気を導く吸気通路を構成する。排気ポート１０２ｅと排気管は、燃焼室１０６から燃焼ガス等の排気を排出する排気通路を構成する。
【００４９】
吸気弁１０７は、吸気ポート１０２ｉの内壁に着座および離座することで、吸気ポート１０２ｉに導かれた吸気の燃焼室１０６への流れを遮断および許容する。なお、吸気バルブ１０７は、例えば図示しない吸気カムシャフトにより往復軸移動する軸部１０７ｂと、軸部１０７ｂに固定され、吸気ポート１０２ｉの内壁のシート部に着座および離座するフェイス部１０７ａとを有しており、吸気バルブ１０７の軸移動するバルブリフト量に応じて、シート部とフェイス部１０７ａの間に所定の隙間が形成される。
【００５０】
また、排気弁（以下、排気バルブと呼ぶ）１０９は、同様に、図示しない排気カムシャフトにより往復軸移動する軸部１０９ｂと、軸部１０９ｂに固定され、排気ポート１０２ｅの内壁のシート部に着座および離座するフェイス部１０９ａとを有している。
【００５１】
点火プラグ１０５は、点火対象の可燃混合気もしくは燃料に点火するための点火栓であり、点火電極１０５ａと、絶縁硝子１０５ｂと、接地電極１０５ｃを有する周知の構造である。この点火プラグ１０５は、例えばシリンダヘッド１０２の天井内壁に中央に燃料噴射弁１０に横並びして配置されている。点火電極１０５ａと接地電極１０５ｃは、放電ギャップを隔てて対向するように配置されている。点火電極１０５ａと接地電極１０５ｃは、燃料噴流または燃料噴霧中にある放電ギャップを隔てて火花放電すると、火炎コアができ、この火炎コアが周囲の混合気に広がって火炎に成長して燃焼が開始される。なお、一般に、両電極１０５ａ、１０５ｃおよび燃料は火炎コアに比べて温度が低く、火炎コアの熱が吸収され易い。
【００５２】
なお、ここで、点火電極１０５ａと接地電極１０５ｃは、火花放電部を構成する。
【００５３】
燃料噴射弁１０は、図３に示すように、気筒上面中央、例えば筒内上面としてのシリンダヘッド１０２の天井内壁の中央部に配置されている。なお、エンジン１００の気筒への燃料噴射弁２の搭載位置は、シリンダヘッド１０２の天井内壁の中央部に配置されるものに限らず、シリンダヘッド１０２の天井内壁（例えば吸気ポート１０２ｉ側）の角部等の気筒上面角部に配置されるものであってもよい。
【００５４】
燃料噴射弁１０は、図示しない燃料ポンプにより加圧された燃料が、燃料分配管（図示せず）を介して供給される。燃料噴射弁１０は図２および図３に示すように略円筒状体であり、一端から燃料を受け、他端から燃料を噴射する。
【００５５】
燃料噴射弁１０は、図２に示すように、燃料の噴射を遮断および許容する弁部１２、３０と、弁部１２、３０を駆動する電磁駆動部５０、５４、６０とを含んで構成されている周知構造の燃料噴射弁である。なお、エンジン１００が直噴用エンジンの場合には、燃料噴射弁１０は燃焼室１０６に燃料を直接噴射供給する。この場合、燃焼室１０６へ供給する燃料の圧力を約２ＭＰａ以上とするために、燃料ポンプによって燃料タンクから吸上げられた所定圧（例えば０．２ＭＰａ）の燃料を、図示しない高圧ポンプでさらに加圧し、この加圧された高圧燃料（例えば、２〜２０ＭＰａの範囲内の所定圧の燃料）が、燃料分配管を介して燃料噴射弁１０に供給される。燃料ポンプから吐出される燃料、高圧ポンプからさらに加圧されて吐出される燃料は、それぞれ図示しない燃料調圧装置としてのプレッシャレギュレータによって所定の圧力に調圧されている。
【００５６】
弁部１２、３０は、弁部材としてのノズルニードル３０と、内部にノズルニードル３０を軸方向移動可能に収容する弁ボディ１２とを有する周知構造の弁部である。
【００５７】
弁部の先端側には、燃料を噴射し、噴霧化する噴孔２１を有する略薄板状の噴孔プレート２０（図２および図３参照）が配置されている。なお、噴孔２１は、略薄板状の噴孔プレート２０に形成されるものに限らず、弁ボディの先端部に内外に貫通する噴孔が設けられているものであってもよい。なお、ここで、ノズルニードル３０は弁ボディ１２の弁座１４に離座および着座することで弁部１２、３０が開弁および閉弁する。弁部１２、３０が開弁および閉弁すると、燃料噴射弁１０は、内部に供給される燃料の流れ（燃料噴流の流れ）を遮断および許容する。また、弁部１２、３０および噴孔２１は、燃料噴射弁１０の燃料を噴射する先端部を構成している。
【００５８】
噴孔２１は、要求される燃料の噴霧の形状、方向、数などに応じて、その大きさ、噴孔軸線の方向、噴孔配列等が決定される。また、噴孔２１の開口面積は、開弁時の流量を規定する。なお、燃料噴射弁１０の燃料噴射量は、開弁している噴孔２１の開口面積と、ノズルニードル３０のリフト量（以下、ニードルリフト量と呼ぶ）と、開弁期間とによって計量されている。ノズルニードル３０が弁ボディ１２に着座し、弁部１２、３０が閉弁すると噴孔２１からの燃料噴射が遮断され、ノズルニードル３０が弁ボディ１２から離座し、弁部１２、３０が開弁すると噴孔２１からの燃料噴射が許容され燃料が噴射される。
【００５９】
なお、以下本実施形態で説明する噴孔２１の形状は、噴孔径が一定のストレート孔（ストレート状の円筒）とする。なお、噴孔形状は、ストレート状の円筒に限らず、噴射方向に先細のテーパ状の円筒、あるいは先太のテーパ状の円筒等のテーパ状の円筒であってもよい。
【００６０】
なお、ここで、噴孔２１は燃料を微粒化し、噴霧を形成する燃料噴霧形成手段を構成する。本実施形態に係わる燃料噴霧の形成手法については後述する。
【００６１】
電磁駆動部５０、５４、６０は、図２に示すように、ノズルニードル３０と協働する可動コア５０、内部に可動可能に可動コア５０を収容する固定コア５４、４０、および可動コア５０および固定コア５４に電磁力を作用するコイル６０とを有する周知構造の電磁駆動部である。なお、電磁駆動部５０、５４、６０には、可動コア５０と固定コア５４の間の軸方向隙間（以下、エアギャップ）等を調整するなど、ニードルリフト量の最大移動量を規制するためのリフト調整機構５６を備えている。
【００６２】
ノズルニードル３０は、可動コア５０を噴孔２１側に付勢するスプリング等の付勢部材５８によって閉弁方向に付勢されており、コイル６０に通電されない状態ではノズルニードル３０つまり燃料噴射弁１０は付勢部材５８の付勢力により閉弁する。なお、燃料噴射弁２には、付勢部材の付勢力を調整する付勢力調整機構（図示せず）を備えている。
【００６３】
コイル６０に通電すると、コイル６０に電磁力が発生し、固定コア５４と可動コア５０との間に電磁吸引力が作用するので、可動コア５０は、付勢部材５８の付勢力に抗してニードルリフト量が増加する側に引寄せられ、ノズルニードル３０つまり燃料噴射弁１０が開弁する。一方、コイル６０への通電を停止すると、コイル６０の電磁力が消失するので、付勢部材５８の付勢力によりノズルニードル３０が閉弁方向に移動し、弁座１４に着座することにより燃料噴射弁１０が閉弁する。そして、コイル６０への通電期間を調節することにより、燃料噴射弁１０から噴射される燃料噴霧の燃料噴射量が調節される。
【００６４】
次に、本発明の燃料噴射弁１０の燃料噴霧の形成手法について、図１および図３に従って説明する。図１および３において、図中の矢印方向Ｘは、燃料噴射弁１０と点火プラグ１０５が横並びする横並び方向を示しており、第１方向と呼ぶ。また、図１（ｂ）の噴孔プレート２０の平面図において、図中の矢印方向Ｙは、第１方向Ｘに対して直交しており、第２方向と呼ぶ。
【００６５】
また、図示するのは省略するが、後述する噴孔プレート２０に形成された、第１の噴孔２３および第２の噴孔２２において、第１の噴孔２３より点火プラグ１０５に向けて噴射の燃料噴流を第１の燃料噴流２０２、また第２の噴孔２２より噴射の燃料噴流を第２の燃料噴流２０１とも呼ぶ。また、第１の噴孔２３および第２の噴孔２２より噴射の燃料噴流群が全体として形成する燃料噴霧は、例えば中空円錐状の噴霧形状である。
【００６６】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、噴孔プレート２０に形成されている噴孔２１は、点火プラグ１０５（図４参照）に向けて燃料を噴射する第１の噴孔２３と、第１の噴孔２３とは異なる方向（本実施例では、ピストン１０４の上端面１０４ｐ）に向けて燃料を噴射する第２の噴孔２２を備えている。具体的には、図１（ｂ）に示すように、噴孔プレート２０には、複数（本実施例では、７個）の第１の噴孔２３と、複数（本実施例では、９個）の第２の噴孔２２が設けられている。
【００６７】
本実施形態では、図１（ａ）に示すように、第１の噴孔２３の内径（以下、噴孔径）ｄ２は、第２の噴孔２２の噴孔径ｄ１より小さく形成されている。
【００６８】
これにより、点火プラグ１０５に向けて燃料を噴射する第１の噴孔２３を、他の第２の噴孔２２より小径化するので、第１の噴孔２３より点火プラグ１０５の火花放電部１０５ａ、１０５ｂ（図３参照）を通過する方向に燃料を噴射し、その燃料噴流２０２が火花放電部１０５ａ、１０５ｃを通過するときの流速を、第２の噴孔２２の燃料噴流による流速に比べて減ずるように、抑制することができる。
【００６９】
詳述すると、第１の噴孔２３よりの第１の燃料噴流２０２における噴流流れの中心軸線は、点火電極１０５ａと接地電極１０５ｃとの空間領域である放電領域を通過する場合と、放電領域を通過しないものの放電領域に近接する場合とのいずれかの設定が選定される。そして、噴孔２２、２３からの同距離点位置（噴孔２２、２３から放電領域間の距離に相当）において、燃料噴流２０１よりも燃料噴流２０２の方の流速を遅くなるように設定するのである。つまり、燃料噴流２０２の流速は、点火プラグ１０５による燃料噴流２０２への着火が安定するように設定される。
【００７０】
また、噴霧流速を低減する手法として噴孔を小径化させる本実施形態の場合には、この小径化による噴射流量低下につき、小径化する前の狙いの噴射流量となるように噴孔数を増加調整することにより修正するとよい。
【００７１】
したがって、その燃料噴流２０２と接する燃焼室１０６内の空気を巻き込み生成される燃料噴霧において、点火プラグ１０５の着火領域への侵入する燃料噴霧の速度が弱められるので、点火プラグ１０５の火花放電部１０５ａ、１０５ｃでの火炎コアの消炎を生じることなく、着火の安定化が図れる燃料噴霧を形成することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、７個の第１の噴孔２３と９個の第２の噴孔２２を有する多噴孔２１を噴孔加工する構造として、これらの噴孔２２、２３を略薄板状の噴孔プレート２０に設けるので、噴孔２２、２３をプレス加工等により形成でき、従って生産性向上が図れる。
【００７３】
さらになお、本実施形態では、第２の噴孔２２は、略環状（詳しくは本実施例では、二重環状）に配置されように、周方向にほぼ等間隔に配置されている。具体的には、図１（ｂ）に示すように、９個の第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍにおいて、内周側の第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃが周方向にほぼ等間隔に配置され、外周側の第２の噴孔２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍが周方向にほぼ等間隔に配置されている。なお、これらの第２の噴孔２２の噴孔軸は、図１（ａ）に示すように、燃料噴射弁１０の中心軸１０８すなわち噴孔プレート２０の中心軸２０ｊに対して傾斜角θ１で傾斜しており、下流側に拡径するように配置されている。
【００７４】
このように第２の噴孔２２を周方向に略等間隔でほぼ環状に配置する構成にすることで、第２の噴孔２２より噴射される第２の燃料噴流２０１群による燃料噴霧の形状を、略中空円錐状に形成することが可能である。
【００７５】
また、内周側の第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃと外周側の第２の噴孔２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍにおいて、内周側の第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃの傾斜角θ１を、外周側の第２の噴孔２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの傾斜角θ１より大きく形成することが好ましい。これにより、第２の噴孔２２より噴射される燃料噴流２０１を、下流空間において周方向に互いの重複抑制を図りつつ、その燃料噴流群を全体として、一つの中空円錐状の燃料噴霧に形成することができる。
【００７６】
さらに、この中空円錐状の燃料噴霧を形成する方法として、第２の噴孔２２を二重環状に周方向に略等間隔に配置するので、第２の噴孔を一重環状に周方向に略等間隔に配置するものに比べて、その略等間隔の間隔を比較的大きく形成することができる。したがって、一般に、略中空円錐状の燃料噴霧に形成したい場合、隣り同士の噴孔間の間隔が狭くなり、噴孔が形成されている部材（本実施例では、噴孔プレート２０）における燃料噴射圧力に対する強度が低下するおそれがあるが、本実施形態では、燃料噴射圧力に対する強度低下を回避することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、第１の噴孔２３は、少なくとも３個（本実施例では、７個
）を一組として構成されている。具体的には、図１（ｂ）に示すように、７個の第１の噴孔２３ａ〜２３ｇにおいて、６個の第１の噴孔２３ｂ〜２３ｇが六角形の各角部に配置され、１個の第１の噴孔２３ａが７個の第１の噴孔２３ａ〜２３ｇの噴孔面積の重心（本実施例では、六角形の重心）Ｘｇに配置されている。
【００７８】
さらに、このように構成される一組の第１の噴孔２３ａ〜２３ｇに囲まれる噴孔領域（本実施例では、六角形）は、図１（ｂ）に示すように、第２の噴孔２２（詳しくは、内周側の第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、外周側の第２の噴孔２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの間のうち、上記周方向に略等間隔とは異なる間隔にある第２の噴孔間（詳しくは、外周側の第２の噴孔２２ｉ、２２ｍ間、内周側の第２の噴孔２２ａ、２２ｃ間）に配置されている。
【００７９】
なお、具体的には、図１（ｂ）に示すように、周方向に略等間隔でほぼ環状に配置された第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍにおいて、略等間隔とは異なる間隔にある内周側の第２の噴孔２２ａ、２２ｃの間、および外周側の第２の噴孔２２ｉ、２２ｍの間に、一組の第１の噴孔２３ａ〜２３ｇが配置されている。さらに、全周にわたって略等間隔で環状に配置予定にない仮想の第２の噴孔（図中の垂線に対して第２の噴孔２２ｂ、２２ｆ、２２ｇとは線対称配置となる仮想の噴孔）の代えて、一組の第１の噴孔２３ａ〜２３ｇを配置している。
【００８０】
このように構成することで、上記仮想の第２の噴孔の面積（噴孔径ｄ１の噴孔が三つからなる噴孔面積）に対して分割された面積（（噴孔径ｄ２の噴孔が六つからなる噴孔面積）を有する小径の第１の噴孔２３ａ〜２３ｇに形成できるとともに、第１の噴孔配置を中心軸２０ｊに対して環状に配置することに拘らないことで第１の噴孔２３ａ〜２３ｇ同士の間隔を比較的大きくとることが可能である。
【００８１】
したがって、略中空円錐状の燃料噴霧形成により空気と燃料の接触面積の拡大が図れ、従って混合気形成の促進を図るとともに、燃料噴射圧力に対する強度低下を回避することができる。
【００８２】
さらに、上述のようにほぼ環状に略等間隔に配置された第２の噴孔２２にあって、全周にわたって略等間隔で環状に配置予定にない仮想の第２の噴孔（詳しくはその噴孔よりの仮想の第２の燃料噴流２０１）代えて、一組の第１の噴孔２３ａ〜２３ｇ（詳しくはその噴孔よりの第１の燃料噴流群２０２）とするので、第１の噴孔２３よりの第１の燃料噴流群２０２と第２の噴孔２２よりの第２の燃料噴流群２０１による燃料噴霧群とにより、全体として、略中空円錐状の燃料噴霧を形成することができる。
【００８３】
さらになお、本実施形態では、上記一組の第１の噴孔２３ａ〜２３ｇにおける隣り合う噴孔同士の間隔は、第２の噴孔２２での略等間隔と異なる間隔で等間隔に配置されていることが好ましい。なお、これらの第１の噴孔２３の噴孔軸は、図１（ａ）に示すように、噴孔プレート２０の中心軸２０ｊに対して傾斜角θ２で傾斜しており、下流側に拡径するように配置されている。
【００８４】
これにより、第１の噴孔２３ａ〜２３ｇから噴射された燃料噴流２０２群自体を、下流側空間で互いの重複抑制を図るとともに、略中空円錐状等の燃料噴霧に形成することが可能である。したがって、第１の噴孔２３ａ〜２３ｇよりの燃料噴流２０２は、混合気形成の促進を図れ、かつその燃料噴流２０２と接する空気を巻き込み生成される燃料噴霧の点火プラグ１０５の着火領域への侵入速度が確実に弱められる。
【００８５】
（第２の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
【００８６】
第１の実施形態では、第２噴孔を中心軸２０ｊ（１０８）に対して環状配置するのに対して、点火プラグに向けて第１の燃料噴流２０２を噴射する第１の噴孔２３の噴孔配置を、中心軸２０ｊ（１０８）に対して環状に配置することに拘らず噴孔２３間を等間隔に配置するようにした。
【００８７】
これに対して第２の実施形態では、図４に示すように、第１の噴孔２３および第２の噴孔２２の両噴孔を、中心軸２０ｊ（１０８）に対して環状に配置する。図４は、本実施形態に係わる噴孔プレートを示す図であって、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。図５は、図４の噴孔プレートより燃焼室へ噴射する燃料噴霧を示す模式的斜視図である。図６は、図５の仮想平面における燃料噴霧の噴霧仮想円を示す模式的平面図である。
【００８８】
図４（ｂ）に示すように、噴孔プレート２０は、第１噴孔領域Ａ１と、第２噴孔領域Ａ２が設定されており、第１噴孔領域Ａ１と第２噴孔領域Ａ２とは、中心軸２０ｊ（１０８）から噴孔プレート２０の周縁部を繋ぐ略扇状の面領域に形成されている。
【００８９】
第１噴孔領域Ａ１には、中心軸２０ｊ（１０８）を基点Ｏとする複数（本実施例では、３個）の仮想円（以下、第１仮想円）２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃが設定されている。この３つの第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃの周上には、略均等の噴孔間の間隔にて複数（本実施例では、９個）の第１噴孔２３の噴孔中心（噴孔軸）が配設されている。なお、第１仮想円２３１ａ、第１仮想円２３１ｂ、および第１仮想円２３１ｃに、それぞれ、２つ、３つ、４つの第１噴孔２３が配置されている。
【００９０】
また、第２噴孔領域Ａ２には、中心軸２０ｊ（１０８）を基点Ｏとする複数（本実施例では、２個）の仮想円（以下、第２仮想円）２２１ａ、２２１ｂが設定されている。この２つの第２仮想円２２１ａ、２２１ｂの周上には、略均等の噴孔間の間隔にて複数（本実施例では、９個）の第２噴孔２２の噴孔中心（噴孔軸）が配設されている。なお、第２噴孔領域Ａ２には、第２仮想円２２１ａ、および第２仮想円２２１ｂに、それぞれ、３つ、６つの第２噴孔２２が配置されている。
【００９１】
３つの第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃは、図４（ｂ）に示すように、その径が互いに異なる仮想円である。また、２つの第２仮想円２２１ａ、２２１ｂは、その径が互いに異なる仮想円である。なお、第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃのうちの仮想円の径と、第２仮想円２２１ａ、２２１ｂのうちの仮想円の径とは、略均等の径である（本実施例では、仮想円２２１ａと仮想円２３１ａの径）場合があるように構成されているものであっても、全て異なる径であるように構成されているものであってもいずれでもよい。
【００９２】
また、図５および図６に示すように、噴孔プレート２０の各噴孔２２、２３から噴射される燃料噴流２００群は、全体として、中心軸２０ｊの軸方向下方に向かって延びており、略中空円錐状の燃料噴霧を形成する。ここで、図５において、仮想平面Ａは、第１の噴孔２３および第２の噴孔２２より噴射される燃料噴霧の噴射方向に対して直交するように配置されている。
【００９３】
また、図６に示す仮想平面Ａにおいて、仮想平面Ａと、第１噴孔２３より噴射される第１の燃料噴流２０２の中心軸線３１との交点が環状に示されており、その交点を含む環状の領域を、第１噴孔軸領域Ｂ１と呼ぶ。また、仮想平面Ａと、第２噴孔２２より噴射される第２の燃料噴流２０１の中心軸線３２との交点が環状に示されており、その交点を含む環状の領域を、第２噴孔軸領域Ｂ２と呼ぶ。
【００９４】
これら環状の交点は、中心軸２０ｊを基点とする仮想円（以下、噴霧仮想円）の周上に配置されており、第１噴孔軸領域Ｂ１と第２噴孔軸領域Ｂ２には、それぞれ、複数の第１噴霧仮想円、複数の第２噴霧仮想円が設定されている。
【００９５】
具体的には、第１噴孔軸領域Ｂ１には、噴孔プレート２０に設定された第１噴孔領域Ａ１の第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃと同数の３つの第１噴霧仮想円３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃが設定されている。これら３つの第１噴霧仮想円３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃのうち、第１噴霧仮想円３１１ａの周上には、第１仮想円２３１ａに配設された第１の噴孔２３の中心軸線３１が略均等の間隔で、噴孔と同じ配置順にて配設される。また、第１噴霧仮想円３１１ｂには、第１仮想円２３１ｂに配設された第２の噴孔２３の中心軸線３１が略均等の間隔で、噴孔と同じ配置順にて配設される。さらにまた、第１噴霧仮想円３１１ｃには、第１仮想円２３１ｃに配設された第１の噴孔２３の中心軸線３１が略均等の間隔で、噴孔と同じ配置順にて配設される。
【００９６】
また、図６に示すように、第２噴孔軸領域Ｂ２には、噴孔プレート２０に設定された第２噴孔領域Ａ２の第２仮想円２２１ａ、２２１ｂと同数の２つの第１噴霧仮想円３２１ａ、３２１ｂが設定されている。これら２つの第２噴霧仮想円３２１ａ、３２１ｂのうち、第２噴霧仮想円３２１ａの周上には、第２仮想円２２１ａに配設された第２の噴孔２２の中心軸線３２が略均等の間隔で、噴孔と同じ配置順にて配設される。また、第２噴霧仮想円３１１ｂには、第２仮想円２２１ｂに配設された第２の噴孔２２の中心軸線３２が略均等の間隔で、噴孔と同じ配置順にて配設される。
【００９７】
さらにまた、図６に示すように、第１噴霧軸領域Ｂ１の径方向幅Ｒ１を、第２噴孔軸領域Ｂ２の径方向幅Ｒ２より大きく設定している。すなわち、具体的には第１噴霧軸領域Ｂ１内に設定される第１噴霧仮想円３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃのうち、最内周側の第１噴霧仮想円３１１ａと最外周側の第１噴霧仮想円３１１ｃとの径方向の寸法（以下、第１の径方向間隔とも呼ぶ）Ｒ１は、第２噴孔軸領域Ｂ２内に設定される第２噴霧仮想円３２１ａ、３２１ｂのうち、最内周側の第２噴霧仮想円３２１ａと最外周側の第２噴霧仮想円３２１ｂとの径方向の寸法（以下、第２の径方向間隔とも呼ぶ）Ｒ２よりも大きく設定されている（Ｒ１＞Ｒ２）。
【００９８】
以上説明した本実施形態では、第１噴孔領域Ａ１にける第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃの数は、第２噴孔領域Ａ２にける第２仮想円２２１ａ、２２１ｂの数より多く設定されている。
【００９９】
このように、第２噴孔２２よりも小径化することに伴ない、噴孔数を増加させた第１噴孔２３を噴孔プレート２０に配設する噴孔配置手法において、第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃを複数（本実施例では、３つ）設けてこれら仮想円の周上の延べ寸法を比較的大きく確保できるようにした。第１噴孔２３の噴孔数を増加させたにも係わらず、第１噴孔２２の噴孔配置を狭めることなく、各噴孔２２、２３の噴孔配置が容易にできる。
【０１００】
また、本実施形態では、噴孔プレート２０の中心軸２０ｊ（基点Ｏ）から周縁部へ径方向に向かって、第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃの径の大きさを調整することにより、各噴孔２２、２３の噴孔間の間隔を計画的に設定できる。これらの噴孔配置の工夫により、限られた噴孔プレート２０の面領域（第１噴孔領域Ａ１および第２噴孔領域Ａ２）を有効利用することができるとともに、噴孔プレート２０の強度低下を抑制することができる。
【０１０１】
また、以上説明した本実施形態では、噴孔プレート２０の面領域Ａ１、Ａ２上での第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃの数と、燃料噴霧の噴射方向に直交する仮想平面Ａ上での第１噴霧仮想円３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃの数を同じにし、かつ第２仮想円２２１ａ、２２１ｂの数と、仮想平面Ａ上での第２噴霧仮想円３２１ａ、３２１ｂの数を同じに設定している。
【０１０２】
すなわち、第１の噴孔２３および第２の噴孔２２が配設される仮想円２２１ａ、２２１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃの数および順序と、第１の噴孔２３および第２の噴孔２２より噴射される燃料噴流２０１、２０２の中心線軸３１、３２が配設される噴霧仮想円３２１ａ、３２１ｂ、３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃの数および順序を一致させている。これにより、隣り合う噴孔から噴射された燃料噴流間の距離は、噴射方向下流に進むほど一様に大きくなるため、燃料噴流間の干渉を抑制することができる。したがって、燃料噴流間の干渉により生じる噴射毎の燃料噴霧のばらつきを低減することが可能であるので、このばらつき起因するエンジンの性能悪化を抑制することができる。
【０１０３】
また、以上説明した本実施形態では、第１噴霧軸領域Ｂ１の径方向幅Ｒ１を、第２噴孔軸領域Ｂ２の径方向幅Ｒ２より大きく設定している。すなわち、第１噴霧軸領域Ｂ１の第１噴霧仮想円３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃのうちの最内周側と最外周側の第１の径方向間隔Ｒ１は、第２噴孔軸領域Ｂ２の第２噴霧仮想円３２１ａ、３２１ｂのうちの最内周側と最外周側の第２の径方向間隔Ｒ２よりも大きく設定されている（Ｒ１＞Ｒ２）。このように構成することにより、点火プラグ１０５の火花放電部１０５ａ、１０５ｃに、適正な濃度を有する混合気領域を比較的広く配置することが可能となる。
【０１０４】
これにより、点火プラグ１０５の火花放電部１０５ａ、１０５ｃの混合気への着火性を向上することが可能である。したがって例えばエンジンの運転状態によって燃焼室１０６に流入する吸入空気の空気流れの影響等により燃料噴霧にばらつきが生じるようなことがあったとしても、点火プラグ１０５による安定した着火が実現できるため、エンジンの性能を向上することができる。
【０１０５】
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、燃料噴霧の噴射方向に直交する仮想平面Ａ上での第１噴霧仮想円３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃの数と、噴孔プレート２０の面領域Ａ１、Ａ２上での第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃの数とは、同じなるように設定されていた。
【０１０６】
これに対して第３の実施形態では、図７に示すように、第１噴霧仮想円３１１ｄ、３１１ｅの数を、第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃの数より小さく設定する。図７は、本実施形態に係わる燃料噴霧の噴霧仮想円を示す模式的平面図である。
【０１０７】
第１噴孔軸領域Ｂ１には、図７に示すように、第１噴孔領域Ａ１に設定された第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃの数よりも、数が少ない２つの第１噴霧仮想円３１１ｄ、３１１ｅが設定されている。また、第２噴孔軸領域Ｂ２には、第２噴孔領域Ａ２に設定された第２仮想円２２１ａ、２２１ｂの数よりも、数が少ない１つの第１噴霧仮想円３２１ｄが設定されている。
【０１０８】
また、これら噴霧仮想円３１１ｄ、３１１ｅ、３２１ｄに設定される噴孔の中心軸線３１、３２は、仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２２１ａ、２２１ｂに配置された第１噴孔２３および第２噴孔２２の配置順よりの移動修正量が最も少なくなるよう設定される。なお、この設定は、第１噴孔２３および第２噴孔２２の配置順よりの移動修正量が最も少なくなる規定に従って設定される。例えばこの規定により、第１仮想円２３１ａ、第１仮想円２３１ｂ、第１仮想円２３１ｃの周上に設定された、それぞれ２つ、３つ、および４つの第１の噴孔２３の中心軸３１を、第１噴霧仮想円３１１ｄ、３１１ｅに向けて、径方向成分の傾斜角θ２や、図示しない周方向成分の傾斜角の移動修正量が最も少なくなるよう設定する。
【０１０９】
以上説明した本実施形態では、第１噴孔軸領域Ｂ１の第１噴霧仮想円３１１ｄ、３１１ｅの数を、第１噴孔領域Ａ１の第１仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃの数よりも少なくし、かつ第１の噴孔２３の配置順よりの移動修正量が最も少ない規定に従って第１の噴孔２３の中心軸３１を配設するので、各噴孔から噴射された燃料噴流間の干渉を抑制するとともに、これら燃料噴流間の距離を小さくすることが可能である。これにより、例えば略中空円錐状の一部として形成された燃料噴霧の周方向に沿って、燃料噴霧が蒸発することにより形成される混合気の連続性を向上することができる。その結果、点火プラグ１０５による点火後の燃焼を促進すること可能となり、エンジンの性能を向上することが可能となる。
【０１１０】
また、以上説明した本実施形態では、第２噴孔軸領域Ｂ２の第２噴霧仮想円３２１ｄの数を、第２噴孔領域Ａ２の第２仮想円２２１ａ、２２１ｂの数よりも少なくし、かつ第２の噴孔２２の配置順よりの移動修正量が最も少ない規定に従って第２の噴孔２２の中心軸３２を配設するので、各噴孔から噴射された燃料噴流間の干渉を抑制するとともに、これら燃料噴流間の距離を小さくすることが可能である。
【０１１１】
なお、本実施形態では、第１の噴孔２３に係わる第１噴霧仮想円の数を第１仮想円の数よりも少なくし、かつ第２の噴孔２２に係わる第２噴霧仮想円の数を第２仮想円の数よりも少なくするとともに、角噴孔２２、２３の配置順よりの移動修正量が最も少ない規定に従って各噴孔２２、２３の中心軸３１を配設するようにした。これに限らず、
第１の噴孔２３乃至第２の噴孔２２の噴霧仮想円３１１ｄ、３１１ｅ、３２１ｄの数を、第１の噴孔２３乃至第２の噴孔２２の仮想円２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２２１ａ、２２１ｂの数よりも少なく設定し、かつ各噴孔２２、２３の配置順よりの移動修正量が最も小さくなる規定に従って各噴孔２２、２３の中心軸線３１、３２を配設するようにしてもよい。これにより、各噴孔２２、２３から噴射された燃料噴流間の干渉を抑制するとともに、中空円錐状の燃料噴霧を構成するこれら燃料噴流間の距離を小さくすることができる。したがって、第１の噴孔２３および第２の噴孔２２より噴射の燃料噴霧の形状が中空円錐状である場合において、噴霧蒸発により形成される混合気の連続性を向上する。その結果、点火プラグ１０５による点火後の燃焼を促進すること可能となり、エンジンの性能を向上する。
【０１１２】
（第４の実施形態）
第１の実施形態では、第１の噴孔２３より噴射の燃料噴流の流速を第２の噴孔２２の流速より遅くする噴孔２２、２３形成手段として、第１の噴孔２３を他の第２の噴孔２２より小径化する構成とした。
【０１１３】
これに対して第４の実施形態では、図８に示すように、点火プラグ１０５に向けて燃料を噴射する第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋにおける噴孔入口２２１から噴孔出口間２２２である噴孔長さＬ２を、第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋとは異なる方向に向けて燃料を噴射する第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの噴孔長さＬ１より短くなるように設定している。図８は、本実施形態に係わる噴孔プレートを示す図であって、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。なお、図９は、噴孔の長さに係わる噴孔の部位の噴孔長さＬ（Ｌ１、Ｌ２など）と噴孔径ｄの比Ｌ／ｄと、ペネトレーションとの関係を示すグラフである。図１０は、図９中の比Ｌ／ｄによる燃料噴霧への影響を説明する図であって、図１０（ａ）は比Ｌ／ｄが小さい場合での噴孔プレート周りの燃料の流れを示す断面図、図１０（ｂ）は比Ｌ／ｄが大きい場合での噴孔プレート周りの燃料の流れを示す断面図である。
【０１１４】
図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋと第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍは、その内径（噴孔径）ｄ１がほぼ等しい。なお、内周側の４個の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、周方向に略等間隔で円環状に配置され、外周側の８個の噴孔２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２２ｍは、周方向に略等間隔で円環状に配置されている。
【０１１５】
さらに、本実施形態では、図８（ａ）に示すように、第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの噴孔長さＬ２を、第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの噴孔長さＬ１より短くしている。
【０１１６】
これにより、燃焼室１０６に燃料を直接噴射する複数の噴孔２２ａ〜２２ｋ、２２ｍのうち、点火プラグ１０６に向けて燃料を噴射する第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの噴孔長さＬ２を、他の第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの噴孔長さＬ１より小さく形成するので、第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋよりの燃料噴流の２０２のペネトレーションＪ２を短くし、その結果、点火プラグ１０５の火花放電部１０５ａ、１０５ｃを通過する時の燃料噴流２０２の流速を抑制することができる。
【０１１７】
このように、噴霧流速を低減する手法として噴孔長さを短くする本実施形態の場合には、この噴孔長さを短くすることによる噴射流量増加につき、短くする前の狙いの噴射流量となるように噴孔径を縮径調整することにより修正するとよい。
【０１１８】
なお、噴孔プレート１２０は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、各噴孔２２ａ〜２２ｋ、２２ｍを形成する部位の肉厚（以下、板厚）Ｌｔは、第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの第１部位の板厚Ｌｔ２と第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの第２部位の板厚Ｌｔ１とで異なっており、第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの板厚Ｌｔ２を、第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの板厚Ｌｔ１より薄く形成している（Ｌｔ２＜Ｌｔ１）。
【０１１９】
このように構成することで、上記第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの噴孔長さＬ２を他の第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの噴孔長さＬ１より短くする噴孔形成が容易に行なえる。
【０１２０】
さらになお、本実施形態では、噴孔プレート１２０の下端面において、図８（ｂ）に示すように、第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの第１部位には、第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの第２部位に対して段差２５が形成されていることが好ましい。これにより、上記第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの噴孔長さＬ２を他の第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの噴孔長さＬ１より短く形成する方法として、噴孔プレート１２０の下端面に段差２５を形成するだけでよいので生産性向上が図れる。
【０１２１】
なお、発明者らは、上記噴孔の噴孔長さに係わる噴孔の部位での噴孔長さＬと噴孔径ｄである比Ｌ／ｄと、ペネトレーション（噴霧到達距離）Ｊとの関係について実験を行い、検証した。その結果、図９に示すような知見を得た。
【０１２２】
ちなみに、平板プレートに同じ傾き角度にて噴孔を形成する際には、板厚寸法と噴孔長さとは比例関係にある。
【０１２３】
図９に示すように、Ｌ／ｄの大きさに応じてペネトレーションＪが変化する。Ｌ／ｄが小さい方は第１の燃料噴流２０２によるペネトレーションＪ２が小さくなり、Ｌ／ｄが大きい方は第２の燃料噴流２０１によるペネトレーションＪ１が大きくなる（図９参照）。なお、ペネトレーションＪに応じて燃料噴流の流速が変化する。具体的には、ペネトレーションＪが小さくなると、燃料噴流の流速が小さくなる。
【０１２４】
このように燃料噴霧のペネトレーションＪが形成される燃料噴霧形成方法を、図１０に従って説明する。図１０（ａ）の場合の噴孔長さＬ２（板厚Ｌｔ２）は、図１０（ｂ）の場合の噴孔長さＬ１（板厚Ｌｔ１）より小さく形成されている（Ｌ２＜Ｌ１、Ｌｔ２＜Ｌｔ１）。これにより、図１０（ａ）に示す板厚Ｌｔ２も、図１０（ｂ）に示す板厚Ｌｔ１より小さくなる。
【０１２５】
図１０（ａ）に示すように、Ｌ／ｄが比較的小さいものでは、噴孔２２に導かれる燃料が噴孔２２内に流入すると、その燃料の流れは噴孔２２内で剥離が発生し、縮流する。その後、その燃料流れは噴孔２２の出口部まで縮流の状態が維持され、その縮流する燃料流れは下流側に向かって拡大し続ける。その結果、噴孔２２から噴射した燃料噴流２０２による燃料噴霧の広がりが比較的大きくなるので、周囲空気との運動量交換が大きくなり、従ってペネトレーションＪ２は比較的小さく形成される。
【０１２６】
一方、図１０（ｂ）に示すようにＬ／ｄが比較的大きい場合には、縮流する燃料流れは噴孔２２内で拡大し、その拡大した燃料流れは、図１０（ｂ）中の破線で囲まれる部位の噴孔２２の内壁に再付着する。その結果、噴孔２２の出口部での燃料噴流２０１よる燃料噴霧の広がりが抑制されるので、周囲空気との運動量交換が小さくなり、従ってペネトレーションＪ１は比較的大きく形成される。
【０１２７】
（第５の実施形態）
第２の実施形態では、第１の噴孔２３より噴射の燃料噴流の流速を第２の噴孔２２の流速より遅くする噴孔２２、２３形成手段として、第１噴孔領域Ａ１の第１の噴孔２３を、第２噴孔領域Ａ２の第２の噴孔２２より小径化する構成とした。
【０１２８】
これに対して第５の実施形態では、図１１に示すように、第１噴孔領域Ａ１の第１の噴孔および第２噴孔領域Ａ２の第２の噴孔の各噴孔２２の大きさは同じにし、かつ噴孔プレート２０の厚みＬｔを、第１噴孔領域Ａ１から第２噴孔領域Ａ２の方向に向けて徐々に変化させる構成とした。図１１は、本実施形態に係わる噴孔プレートを示す図であって、図１１（ａ）は断面図、図１１（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。
【０１２９】
第１噴孔領域Ａ１には、３つの第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋが設けられており、また、第２噴孔領域Ａ２には、９つの第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍが設けられている。第１の噴孔と第２の噴孔の内径ｄ１はほぼ等しい。また、内周側の４個の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、周方向に略等間隔で円環状に配置され、外周側の８個の噴孔２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２２ｍは、周方向に略等間隔で円環状に配置されている。
【０１３０】
本実施形態では、噴孔プレート２０の厚みＬｔを、第１噴孔領域Ａ１から第２噴孔領域Ａ２の方向に向けて徐々に厚くするようにした。これにより、第１噴孔領域Ａ１にある第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの噴孔長さＬ２は、第２噴孔領域Ａ２にある第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの噴孔長さＬ１よりも短く形成される。さらに、各噴孔２２ａ〜２２ｋ、２２ｍの噴孔長さＬ２は、第２噴孔領域Ａ２から第１噴孔領域Ａ１に向けて徐々に短くなるように設定されている。
【０１３１】
以上説明した本実施形態では、噴孔プレート２０の厚さＬｔを第２噴孔領域Ａ２から第１噴孔領域Ａ１の方向に向けて徐々に薄くなるように変化させることにより、燃料噴流の流速を、第２噴孔領域Ａ２から第１噴孔領域Ａ１へ徐々に減速するように変化させることが可能である。これにより、噴霧蒸発により形成される混合気の連続性を向上することが可能である。その結果、点火プラグ１０５による点火後の燃焼を迅速に進めることができ、エンジンの性能を向上させることが可能となる。
【０１３２】
（第６の実施形態）
第４の実施形態では、第１の噴孔より噴射の燃料噴流の流速を第２の噴孔の流速より遅くする噴孔形成手段として、噴孔プレート１２０に例えば第１噴孔領域Ａ１を第２噴孔領域Ａ２より薄くする段差２５を設けて、第１の噴孔２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの第１部位の肉厚Ｌｔ２を、第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの第２部位の肉厚Ｌｔ１より薄くするようにした。
【０１３３】
これに対して第６の実施形態では、図１２に示すように、第１の噴孔２３の内径を２段とし、噴孔出口２４２を噴孔入口２２１より大きく設定した。図１２は、本実施形態に係わる噴孔プレートを示す図であって、図１２（ａ）は断面図、図１２（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。
【０１３４】
第１噴孔領域Ａ１には、３つの第１の噴孔２３が設けられ、また、第２噴孔領域Ａ２には、９つの第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍが設けられている。
【０１３５】
本実施形態では、３つの第１の噴孔２３は、内径ｄ１、ｄ２を２段とし、噴孔の入口部側に、第２の噴孔の内径ｄ１とほぼ等しい噴孔部（以下、入口側噴孔部）２２ｄ、２２ｊ、２２ｋが設けられており、また、噴孔の出口部側には、入口側噴孔部２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの内径ｄ１より比較的大きく拡径した内径ｄ３からなる噴孔部（以下、出口側噴孔部）２４ｄ、２４ｊ、２４ｋが設けられている。すなわち、第１の噴孔２３において、出口側噴孔部２４ｄ、２４ｊ、２４ｋの噴孔出口２４２の内径ｄ３は、入口側噴孔部２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの噴孔入口２２１の内径ｄ１より大きい（ｄ３＞ｄ１）。
【０１３６】
これにより、第１の噴孔２３における噴孔部２２ｄ、２２ｊ、２２ｋの噴孔長さＬ２は、第２の噴孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ、２２ｉ、２２ｍの噴孔長さＬ１より短く設定される。
【０１３７】
なお、本実施形態では、第１の噴孔２３の内径ｄ１、ｄ３を２段とするもので説明したが、上記第１の噴孔２３において、噴孔の出口部側に、段差部としての噴孔部２４ｄ、２４ｊ、２４ｋを設けるというものであってもよい。
【０１３８】
なお、ここで、第１の噴孔より噴射の燃料噴流の流速を第２の噴孔の流速に比べて遅くする方法として、第２の噴孔の第２噴孔領域Ａ２に比べて第１の噴孔の第１噴孔領域Ａ１全体の肉厚Ｌｔを薄くする場合には、噴孔プレート２０の第１噴孔領域Ａ１の強度低下を招くため、第１噴孔領域Ａ１全体を薄肉化するのに制限がある場合がある。
【０１３９】
これに対して本実施形態では、第１噴孔領域Ａ１のうちの、第１の噴孔２３の噴孔出口２４２の内径ｄ３を噴孔入口２２１の内径ｄ１よりも大きく設定にことにより、薄肉化する部位を第１の噴孔２３の下流側部に限定する。これにより、第１の噴孔２３の第１噴孔領域Ａ１全体の肉厚化により生じる強度低下を防止するとともに、第１の噴孔２３よりの燃料噴流の流速を小さくすることが可能である。
【０１４０】
（他の実施形態）
以上説明した本実施形態では、噴孔２２、２３の形状を、噴孔径ｄ１、ｄ２が一定のストレート孔（ストレート状の円筒）とした。なお、噴孔形状は、ストレート状の円筒に限らず、噴射方向に先細のテーパ状の円筒、あるいは先太のテーパ状の円筒等のテーパ状の円筒であってもよい。
【０１４１】
以上説明した本実施形態では、燃料噴射弁１０の弁部１２、３０の先端側に、噴孔２１を有する噴孔プレート２０が配置されている構成で説明した。なお、噴孔２１は、噴孔プレート２０に形成されるものに限らず、弁部を構成する弁ボディの先端部に内外に貫通する噴孔が設けられているものであってもよい。
【０１４２】
以上説明した本実施形態では、第２の噴孔２２による第２の燃料噴流２０１の先端（ペネトレーションＪの頂部）は、対向するピストン１０４の上端面１０４ｐへの燃料付着（以下、ピストンウェット）抑制のため、ペネトレーションＪ１を一定としたが、ペネトレーションＪ１を一定とするものに限らず、上端面１０４ｐにキャビティ１０４ｃ（図３参照）が設けられている場合には、キャビティ１０４ｃの凹部形状に応じて第２の燃料噴流２０１群による燃料噴霧全体の先端を凸状に形成してもよい。
【０１４３】
以上説明した第４の実施形態において、噴孔とペネトレーションとの関係を、図８に示す噴射長さに係わるＬ／ｄとペネトレーションの関係で説明したが、噴射長さに係わるＬ／ｄとペネトレーションの関係に代えて、噴孔の部位の肉厚に係わるＬｔ／ｄとペネトレーションの関係としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる燃料噴射弁の先端に配置されている噴孔プレートを示す図であって、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。
【図２】第１の実施形態の燃料噴射弁の概略構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態の燃料噴射弁を適用した直噴式内燃機関を示す図であって、噴孔プレートより燃焼室へ噴射する燃料噴霧を示す模式的断面図である。
【図４】第２の実施形態に係わる噴孔プレートを示す図であって、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。
【図５】図４の噴孔プレートより燃焼室へ噴射する燃料噴霧を示す模式的斜視図である。
【図６】図５の仮想平面における燃料噴霧の噴霧仮想円を示す模式的平面図である。
【図７】第３の実施形態に係わる燃料噴霧の噴霧仮想円を示す模式的平面図である。
【図８】第４の実施形態に係わる噴孔プレートを示す図であって、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。
【図９】噴孔長さＬと噴孔径ｄの比Ｌ／ｄと、ペネトレーションとの関係を示すグラフである。
【図１０】図９中の比Ｌ／ｄによる燃料噴霧への影響を説明する図であって、図１０（ａ）は比Ｌ／ｄが小さい場合での噴孔プレート周りの燃料の流れを示す断面図、図１０（ｂ）は比Ｌ／ｄが大きい場合での噴孔プレート周りの燃料の流れを示す断面図である。
【図１１】第５の実施形態に係わる噴孔プレートを示す図であって、図１１（ａ）は断面図、図１１（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。
【図１２】第６の実施形態に係わる噴孔プレートを示す図であって、図１２（ａ）は断面図、図１２（ｂ）は燃料下流側からみた平面図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１０  燃料噴射弁
１２  弁ボディ
１３  円錐面（内周面）
１４  弁座
２０  噴孔プレート
２０ｊ  （噴孔プレートの）中心軸
２１  噴孔
２２  第２の噴孔
２３  第１の噴孔
１０８  （燃料噴射弁の）中心軸
２００  燃料噴流
２０１  第２の燃料噴流
２０２  第１の燃料噴流
【図１】
0004529950.tif 000002
【図２】
0004529950.tif 000003
【図３】
0004529950.tif 000004
【図４】
0004529950.tif 000005
【図５】
0004529950.tif 000006
【図６】
0004529950.tif 000007
【図７】
0004529950.tif 000008
【図８】
0004529950.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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