(57)【要約】【課題】この発明は、燃料噴射弁に関し、設計上狙った噴孔への燃料の流入方向以外の方向からの燃料流れによる噴孔への燃料の流入速度の低下を防止して、各噴孔からの燃料の噴射量を向上させることを目的とする。【解決手段】複数の噴孔１２が形成された円板状の噴孔プレート１０を備える。燃料は、噴孔プレート１０の径方向外側から中心側に向かって当該噴孔プレート１０の内壁面１０ａに沿って流れるように構成されている。噴孔プレート１０における内壁面１０ａ側の中央部には、燃料噴射弁の内側に向けて内壁面１０ａから突出する突起１４が形成されている。突起１４の外周部には、複数の切り欠き部１４ａが形成されている。１段目の仮想円周上の複数の噴孔１２は、それぞれに対応する切り欠き部１４ａ内に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの噴孔が形成された円板状の噴孔形成部を備え、当該噴孔形成部の径方向外側から中心側に向かって当該噴孔形成部の内壁面に沿って燃料が流れるように構成された燃料噴射弁であって、
前記噴孔形成部における前記内壁面側の中央部には、前記燃料噴射弁の内側に向けて前記内壁面から突出する突起が形成されており、
前記突起には、少なくとも１箇所に切り欠き部が形成されており、
前記少なくとも１つの噴孔のうちの一部もしくは全部の噴孔は、前記切り欠き部内に配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、複数の噴孔が形成された噴孔形成部を備える燃料噴射弁が開示されている。より具体的には、複数の噴孔は、噴孔形成部の中心を基準とする複数の仮想円周上に所定角度間隔をおいて配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００４／１０９０９５号
【特許文献２】特開２０１０−０３８１２１号公報
【特許文献３】特開２００５−１５５５４７号公報
【特許文献４】特開平０１−１１６２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各噴孔からの燃料の噴射量を高く確保するためには、各噴孔への燃料の流入速度を高く維持することが必要である。しかしながら、設計上狙った噴孔への燃料の流入方向（燃料の主流れ方向）以外の方向からの燃料の回り込みがあると、各方向からの燃料の流れが干渉し、噴孔への燃料の流入速度が相殺されて圧力損失が増えてしまう。その結果、噴孔への燃料の流入速度の低下によって、噴孔への燃料の流入量（噴射量）が低下してしまう。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、設計上狙った噴孔への燃料の流入方向以外の方向からの燃料流れによる噴孔への燃料の流入速度の低下を防止して、各噴孔からの燃料の噴射量を向上させることのできる燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも１つの噴孔が形成された円板状の噴孔形成部を備え、当該噴孔形成部の径方向外側から中心側に向かって当該噴孔形成部の内壁面に沿って燃料が流れるように構成された燃料噴射弁であって、
前記噴孔形成部における前記内壁面側の中央部には、前記燃料噴射弁の内側に向けて前記内壁面から突出する突起が形成されており、
前記突起には、少なくとも１箇所に切り欠き部が形成されており、
前記少なくとも１つの噴孔のうちの一部もしくは全部の噴孔は、前記切り欠き部内に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、上記切り欠き部を有する上記突起を噴孔形成部に備えたことにより、噴孔への燃料の流入方向を設計上狙った方向に統一することができる。これにより、当該方向以外の方向からの燃料流れによる噴孔への燃料の流入速度の低下を防止して、各噴孔からの燃料の噴射量を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１における燃料噴射弁の特徴的な構成を説明するための図である。
【図２】図１に示す特徴的な突起の形状および当該突起の切り欠き部への噴孔の配置が備わっていない場合の噴孔プレートの内壁面上の燃料の流れを表した図である。
【図３】噴孔を収容する切り欠き部を有する突起を備えた燃料噴射弁と、当該突起を備えていない燃料噴射弁との間で、同一燃料圧力下での燃料噴射量を比較した図である。
【図４】本発明の実施の形態２における噴孔プレートの構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における燃料噴射弁の特徴的な構成を説明するための図である。より具体的には、図１は、内燃機関に備えるうえで好適な燃料噴射弁の先端部（噴射部）に設けられる噴孔プレート１０を、燃料噴射弁の内側（すなわち、燃料流入側）から見た図である。
【００１０】
図１に示すように、噴孔プレート１０は、円板状に形成されている。噴孔プレート１０には、複数の噴孔１２が形成されている。図１に示す例では、各噴孔１２は、噴孔プレート１０の中心（燃料噴射弁中心）を基準とする２段の仮想円周上に、所定角度間隔をおいて放射状に配置されている。
【００１１】
噴孔プレート１０を備える本実施形態の燃料噴射弁では、燃料は、噴孔プレート１０の径方向の外側から中心側に向けて噴孔プレート１０の内壁面（燃料噴射弁の内側の壁面）１０ａに沿って流れるように構成（設計）されている。すなわち、そのような燃料の流れ方向が、設計上狙った燃料の流入方向（燃料の主流れ方向）である。
【００１２】
更に、本実施形態の噴孔プレート１０における内壁面１０ａ側の中央部には、図１に示すように、燃料噴射弁の内側に向けて内壁面１０ａから突出するように、突起１４が形成されている。突起１４は、図１に示す方向から見て、円形の基本形状を有している。より具体的には、突起１４は、その外径が内側噴孔ピッチ円よりも噴孔プレート１０の外側に大きくなるように形成されている。
【００１３】
そのうえで、突起１４は、１段目の仮想円周（内側噴孔ピッチ円）上の各噴孔１２に対応する部位に切り欠き部１４ａをそれぞれ備えている。そして、１段目の仮想円周上の各噴孔１２は、それぞれ、対応する切り欠き部１４ａの中に収まるように配置されている。更に付け加えると、突起１４の切り欠き部１４ａは、その内部に配置された噴孔１２に対して噴孔プレート１０の外側からの距離が最短となる燃料流入方向以外の方向から直接的に燃料が流入しないようにするために、図１に示すように、上記最短の燃料流入方向と平行な方向に切り欠かれている。
【００１４】
図２は、図１に示す特徴的な突起１４の形状および当該突起１４の切り欠き部１４ａへの噴孔１２の配置が備わっていない場合の噴孔プレートの内壁面上の燃料の流れを表した図である。
噴孔プレートの内壁面上では、図２に示すように、基本的に、噴孔プレートの径方向の外側から中心側に向かう流入方向（設計流れ方向）の燃料が各噴孔に向かっている。しかしながら、各噴孔には、上記設計流れ方向以外の様々な方向からも燃料が流入する。噴孔Ａを例に挙げると、噴孔Ａの反対側に位置する噴孔間を通過した燃料の一部が、噴孔プレートの中心（インジェクタ軸中心）近傍を通過して、噴孔Ａに対する設計流れ方向とは反対方向から噴孔Ａに流入する。また、噴孔Ｂを例に挙げると、噴孔Ｂには、噴孔Ｂに対する設計流れ方向以外にも、噴孔Ｂの横方向から燃料が流入する。
【００１５】
図２に例示したように、設計上狙った噴孔への燃料の流入方向以外の方向からの燃料の回り込みがあると、各方向からの燃料の流れが干渉し、噴孔への燃料の流入流速が相殺されて圧力損失が増えてしまう。その結果、噴孔への燃料の流入速度の低下によって、噴孔への燃料の流入量（噴射量）が低下してしまう。
【００１６】
これに対し、本実施形態の燃料噴射弁の噴孔プレート１０は、上記突起１４を備えている。これにより、燃料が噴孔プレート１０の中心軸近傍を通過して反対側の噴孔１２に向かって流れるのを防止することができる。また、１段目の仮想円周上に配置される噴孔１２は、突起１４の切り欠き部１４ａ内に収まるように配置されている。これにより、図１に示すように、２段目の仮想円周上に配置された噴孔１２間を通過した燃料の流れ方向を突起１４の外周への接触後に設計流れ方向に変換させたうえで、１段目の仮想円周上の各噴孔１２に導くことができるようになる。
【００１７】
図３は、噴孔１２を収容する切り欠き部１４ａを有する突起１４を備えた燃料噴射弁と、当該突起を備えていない燃料噴射弁との間で、同一燃料圧力下での燃料噴射量を比較した図である。
以上説明したように、切り欠き部１４ａを有する突起１４を噴孔プレート１０に備えた本実施形態の燃料噴射弁によれば、設計流れ方向（燃料の主流れ方向）以外の方向からの燃料の回り込みによる燃料流れの干渉を抑制することができる。これにより、そのような干渉によって各噴孔１２への燃料の流入速度の低下、およびそれに伴う圧力損失の増加を防止することができる。その結果、図３に示すように（本試験結果では５．２％程度）、上記突起１４を備えていない構成と比べ、各噴孔１２からの燃料の噴射量を向上させることが可能となる。
【００１８】
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
図４は、本発明の実施の形態２における噴孔プレート２０の構成を説明するための図である。
【００１９】
図４に示す噴孔プレート２０においても、噴孔プレート２０の内壁面２０ａの中央部に、切り欠き部２４ａを有する突起２４を備えた点、および、１段目の仮想円周上に配置される各噴孔１２が各切り欠き部２４ａ内に配置されている点は、上述した実施の形態１の噴孔プレート１０と同様である。
【００２０】
そのうえで、本実施形態の噴孔プレート２０では、図４に示すように、２段目の仮想円周上の噴孔１２間を通過した燃料が衝突する突起２４側の部位が、燃料の上流側（より具体的には、設計流れ方向の上流側）に向かって鋭角的に突き出した形状の突き出し部２４ｂとして形成されている。その結果、突き出し部２４ｂに衝突した燃料が当該突き出し部２４ｂに沿って１段目の仮想円周上の噴孔１２に流れ易くすることができる。つまり、燃料が突き出し部２４ｂに衝突した後に跳ね返って上流側に逆流するのを防ぐことができる。これにより、上述した実施の形態１の噴孔プレート１０と比べ、燃料流れの上記干渉をより抑制することができ、各噴孔１２からの燃料の噴射量をより効果的に向上させることが可能となる。
【００２１】
尚、上述した実施の形態１および２においては、噴孔プレート１０および噴孔プレート２０が本発明における「噴孔形成部」にそれぞれ相当している。
【符号の説明】
【００２２】
１０、２０  噴孔プレート
１０ａ、２０ａ  噴孔プレートの内壁面
１２  噴孔
１４、２４  噴孔プレートの突起
１４ａ、２４ａ  突起の切り欠き部
２０  噴孔プレート
２４ｂ  突起の突き出し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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