(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空形状を持ち、燃料流路を区画する内周円筒面と、ノズル孔を区画する内周円錐状面と、該内周円錐状面上に形成された弁座とを有するノズルボデイと、
前記ノズルボディの中空部内に軸方向に移動可能に配置され、前記内周円筒面に対向する外周円筒面を持つ本体部と、前記内周円錐状面に対向する、先端側に進むにつれて外径が急に減少する急減径部と、先端側に進むにつれて外径が緩やかに減少する緩減径部とからなる外周円錐状面を持つ先細部と、前記弁座に着座可能な弁部とを有するニードル弁と、を含み、
前記ニードル弁の前記先細部には、前記弁部が前記弁座に着座した状態において、前記弁部及び前記弁座から下端側に進むにつれて、前記ニードル弁の前記急減径部の第１外周円錐面は前記ノズルボディの前記内周円錐状面から離れ、前記緩減径部の第２外周円錐面は前記内周円錐状面との離間距離の軸方向における変化の割合を、前記第１外周円錐面と前記内周円錐状面との離間距離の軸方向における増加の割合にくらべ小さくして、前記ノズルボディの前記内周円錐状面に近づき、前記緩減径部の下端縁は前記内周円錐状面とごく小さな間隙を保って対向するように、前記第１外周円錐面と前記第２外周円錐面とにより、前記した小さな隙間以外からは燃料が流出しないように燃料を密封する環状のくぼみが形成され、前記弁部が前記弁座より離座した際に前記環状のくぼみに密封した燃料を前記した小さな隙間を通過させたのちにその下流に設けられ燃料を噴射するオリフィスに到るように設けられていることを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項２】
更に、前記ノズルボデイに取り付けられ、前記ノズル孔の開口部に対向する複数のオリフィスが形成されたオリフィスプレートを含む請求項１に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項３】
前記オリフィスからエンジンシリンダ内に直接燃料を噴射する請求項２に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項４】
前記内周円錐状面は内周円錐面から成り、前記緩減径部の下端縁は該内周円錐面と前記ごく小さな間隙を保って対向している請求項３に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項５】
前記内周円錐状面は内周円錐面と、小径内周円筒面とを有し、前記緩減径部の下端縁は該小径内周円筒面と前記ごく小さな間隙を保って対向している請求項３に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項６】
前記ニードル弁の前記先細部は、先端側に進むにつれて外径が減少する前記急減径部の第１外周円錐面と、外径が均一な軸部となっている前記緩減径部の第２外周円錐面とを有し、該第１外周円錐面と該軸部との境界に環状のくぼみが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射ノズル。
【請求項７】
前記ニードル弁の前記先細部が、前記ノズルボディの前記内周円錐状面に近接して対向し、前記ごく小さな間隙を形成する部分は、該先細部の前記軸部の先端縁である請求項６に記載の燃焼噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車のエンジン等の内燃機関において燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関においてガソリンを主成分とする燃料は燃料噴射ノズルからエンジンの吸気管路中に噴射される。しかし、近年、低燃費、低エミッションを目的として、燃料噴射ノズルから直接エンジンシリンダ内に燃料を噴射する筒内直噴システムが開発されている。筒内直噴システムに用いられる燃料噴射ノズルには、燃料の調量性能及びシリンダ内における燃焼性向上の点から、燃料の噴霧性能が良いことが求められる。
【０００３】
しかし、図６に示すように、筒内直噴システムの燃料噴射ノズル１００は吸気弁１１０側においてシリンダ１１５内に突出しているため、燃焼によって加熱され易い。また、燃料噴射ノズル１００内には微量の燃料が残り易い。その結果、燃料噴射ノズル１００内に残った燃料と燃焼ガスとにより、デポジットが生成されると考えられる。
【０００４】
筒内直噴システムで使用される燃料噴射ノズルにおけるデポジットの堆積を防止すべく種々の対策が成されており、その一例として特開平８−１４４８９３号公報に示された燃料噴射弁ノズル（第１従来例）がある。図７に示すように、この燃料噴射ノズルはノズルボデイ１３０とソケット１３３と、ニードル弁１４０とから成る。ノズルボデイ１３０は先端に燃料を噴射する噴孔（オリフィス）１３１を有し、ソケット１３３はノズルボデイ１３０に取り付けられ、噴孔１３１と同軸上に噴孔１３１よりも大きい内径の貫通孔１３４を有する。噴孔１３１と貫通孔１３４との間に間隙１３６が形成され、ノズルボデイ１３０とソケット１３３との間には間隙１３６の周囲に、該間隙に続く空間部１３７が形成されている。
【０００５】
上記第１従来例の燃料噴射ノズルによれば、ノズルボデイ１３０にソケット１３３を被せしかも貫通孔１３４の内径を噴孔１３１の内径よりも大きくした。これにより、デポジットは主にソケット１３３の貫通孔１３４の内周面に堆積し、空間１３６内に拡散し、間隙１３６及び空間１３７により貫通孔１３４から離れた噴孔１３１の内周面には余り堆積しない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１従来例の燃料噴射ノズルは、主に噴孔１３１の内周面及びその周辺におけるデポジットの堆積の防止を目的とし、これにより噴霧形状が改良されると考えられる。しかし、噴孔１３１の上流側のノズル孔１３２の内周面132a特に弁座及びその周辺へのデポジットの堆積を確実に防止できるとは言い難い。
【０００７】
弁座等にデポジットが堆積すると、ニードル弁１４０の弁部のノズルボディ１３０の弁座への着座（密着）が不十分となり、閉弁時に燃料の供給が完全に遮断されないのみならず、開弁時の供給量も不正確となる。つまり燃料の流量が不安定となり、燃料噴射ノズルとしては十分とは言えない。
【０００８】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、ノズルボディの弁座とニードル弁の弁部との当接部におけるデポジットの生成、堆積が極力防止された燃料噴射ノズルを提供することを目的としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、燃料噴射ノズル（特に弁座及び弁部）におけるデポジットの生成、堆積の原理について研究するうちに、デポジットの生成は燃料の噴射後に弁座及び弁部に残存する燃料の残存量との間に関係があることに気付いた。以下、噴孔内の状態を模式的に示す図５を参照しつつ詳述する。
【００１０】
燃料の噴射後、噴孔９０内にはわずかな燃料が残留し、その残留した燃料９２中にはデポジット前駆物質（デポジットの生成時核となる物質の総称）９４が分散していると考えられる（図５（ａ）参照）。高温のまま時間が経過すると、デポジット前駆物質９４の凝集が進行するとともに、残留した燃料９２も蒸発していく。
【００１１】
噴孔９０の周辺の温度が燃料の所定温度（９０％蒸留温度）よりも低い場合、噴孔９０内に残留した燃料９２は多少蒸発するものの、液相状態を保っている。このため、デポジット前駆物質９４は燃料９２中に分散している状態を維持すると考えられる（図５（ｂ）参照）。このような状態では、デポジット前駆物質９４は次の噴射の際に燃料とともに噴孔９２内から洗い流される。
【００１２】
一方、噴孔９０の周辺の温度が上記所定温度より高い場合には、噴孔９０内に残留した燃料９２の殆どが蒸発して、デポジット前駆物質９４が噴孔９０の内壁面に凝集すると考えられる（図５（ｃ）参照）。この様な状態のデポジット前駆物質９４は、次の噴射の際に燃料により洗い流され難く、噴孔９０内に残留し、その結果デポジットが堆積する。
【００１３】
以上を考慮して、本発明では、弁座及び弁部の周辺（特にその下流側）に残存する燃料を液相状態に保つ手段を設けたことを基本的特徴とする。
【００１４】
中空形状を持ち、燃料流路を区画する内周円筒面と、ノズル孔を区画する内周円錐状面と、内周円錐状面上に形成された弁座とを有するノズルボデイと、そのノズルボディの中空部内に軸方向に移動可能に配置され、内周円筒面に対向する外周円筒面を持つ本体部と、内周円錐状面に対向する、先端側に進むにつれて外径が急に減少する急減径部と、先端側に進むにつれて外径が緩やかに減少する緩減径部とからなる外周円錐状面を持つ先細部と、弁座に着座可能な弁部とを有するニードル弁と、を含み、ニードル弁の前記先細部には、弁部が弁座に着座した状態において、弁部及び弁座から下端側に進むにつれて、ニードル弁の急減径部の第１外周円錐面はノズルボディの内周円錐状面から離れ、緩減径部の第２外周円錐面は内周円錐状面との離間距離の軸方向における変化の割合を、第１外周円錐面と内周円錐状面との離間距離の軸方向における増加の割合にくらべ小さくして、ノズルボディの内周円錐状面に近づき、緩減径部の下端縁は内周円錐状面とごく小さな間隙を保って対向するように、第１外周円錐面と第２外周円錐面とにより、前記した小さな隙間以外からは燃料が流出しないように燃料を密封する環状のくぼみが形成され、弁部が弁座より離座した際に環状のくぼみに密封した燃料を前記した小さな隙間を通過させたのちにその下流に設けられ燃料を噴射するオリフィスに到るように設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この燃料噴射ノズルでは、ニードル弁の弁部がノズルボデイの弁座に着座した時、先細部の緩減径部の下端縁が内周円錐状面に近接してごく小さな間隙を保って対向し、弁部及び弁座とノズル孔の開口部との間に、弁部及び弁座と、外周円錐状面と内周円錐状面と、下端縁と下端縁に対向する内周円錐状面とで形成された間隙により、燃料を密封する燃料溜まりが形成される。
この燃料噴射ノズルによれば、急減径部の第１外周円錐面は先端側に進むにつれてノズルボディの内周円錐状面から離れ、緩減径部の第２外周円錐面は先端側に進むにつれて内周円錐面に近づく。急減径部と緩減径部との境界には、第１外周円錐面と第２外周円錐面とにより環状のくぼみが形成される。また、第１外周円錐面面及び第２外周円錐面をノズルボディの内周円錐状面で塞ぐことにより、比較的容積の大きい燃料溜まりが形成される。
【００１６】
燃料溜まり内にはノズルボディ及びニードル弁が加熱された場合も完全に蒸発しきらない程度の量の燃料が密封される。そして、この蒸発しきらず液相状態に保たれた燃料はエンジンシリンダ内の燃焼ガスが弁座及び弁部に至ることを防止する。また、燃料内に分散したデポジット前駆物質は次に噴射時に燃料とともに下流側に洗い流される。
【００１７】
尚、学術講演会前刷集９７６  １９９７−１０の「直噴エンジンシリンダ用ノズルのデポジット生成解析」（第２従来例）には噴孔（オリフィス）の周辺におけるデポジットの生成について、上記デポジットの生成と原理と同様の原理を記載している。しかし、この第２従来例はオリフィスの周辺に堆積するデポジットに関するものであり、弁座及び弁部の周辺に堆積するデポジットを問題にする本発明とは異なる。また、第２従来例は燃料を液相状態に保つことがデポジットの生成を防止する上で有効であることは示すが、そのための具体的手段は示していない。
【００１８】
請求項２に記載の燃料噴射ノズルは、請求項１において更に、ノズルボデイに取り付けられ、ノズル孔の開口部に対向する複数のオリフィス（噴孔）が形成されたオリフィスプレートを含む。この燃料噴射ノズルによれば、オリフィスプレートの複数のオリフィスを種々の態様で形成することにより、種々の形状の噴霧パターンを得ることができる。
【００１９】
請求項３に記載の燃料噴射ノズルは、請求項２において、オリフィスからエンジンシリンダ内に直接燃料を噴射する。この燃料噴射ノズルによれば、特にデポジットが堆積し易い筒内直噴エンジンにおいて使用された場合でも、弁座及び弁部へのデポジットの堆積が効果的に防止される。
【００２０】
請求項４に記載の燃料噴射ノズルは請求項３において、ノズルボディの内周円錐状面は内周円錐面から成り、内周円錐面の一部が先細部の緩減径部の下端縁と近接してごく小さな間隙を保っている。この燃料噴射ノズルによれば、弁座と下端縁と近接する部分とが共に内周円錐状面に形成され、内周円錐状面の形成が容易である。また、閉弁時に弁部は弁座に比較的狭い範囲で当接し、燃料の供給を確実に遮断できる。
【００２１】
請求項５に記載の燃料噴射ノズルは請求項３において、ノズルボディの内周円錐状面は内周円錐面と、これに連続して形成された内周円筒面とから成り、内周円錐状面の緩減径部の下端縁と近接して間隙を形成する部分が内周円筒面の一部である。
この燃料噴射ノズルによれば、弁座と下端縁と近接して間隙を形成する部分とが異なる部位に形成され、これらの形成に融通性が生まれる。また、弁部の弁座への当接位置が変動した場合でも、先細部の緩減径部の下端縁への近接、対向状態が維持される。
【００２４】
請求項６に記載の燃料噴射ノズルは、請求項３において、ニードル弁の先細部は、先端側に進むにつれて外径が減少する減径部と、外径がほぼ均一な軸部とを含む。
【００２５】
この燃料噴射ノズルによれば、減径部の外周円錐面は先端側に進むにつれてノズルボディの内周円錐状面から離れるが、軸部の小径外周円筒面は先端側に進んでも内周円錐状面との間隔は変化しない。そして、減径部と軸部との境界には、外周円錐面と小径外周円筒面とにより環状のくぼみが形成されている。また、外周円錐面と外周円筒面をノズルボディの内周円錐状面で塞ぐことにより、比較的容積の小さい燃料溜まりが形成される。
【００２６】
請求項７に記載の燃料噴射ノズルは、請求項１において、ニードル弁がノズルボディの内周円錐状面と近接して間隙を形成する部分は先細部の先端縁である。この燃料噴射ノズルによれば、ニードル弁の当該部分の形成が容易であり、かつ先細部の先端縁は所定の間隔でノズルボディの内周円錐状面に近接、対向することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
＜内燃機関、燃料噴射ノズル＞
本発明の燃料噴射ノズルが適用される内燃機関は例えば自動車のエンジンである。そのうちでも特に筒内直噴ガソリンエンジン（請求項３に相当）又は筒内直噴ディーゼルエンジンに適用することが望ましい。燃料としては、ガソリンや軽油が挙げられる。
【００２８】
燃料噴射ノズルは、少なくともノズルボディとニードル弁とを含む。更にオリフィスプレートを含むタイプ（第１タイプ）と、含まないタイプ（第２タイプ）とがある。即ち、第１タイプ（請求項２に相当）はノズルボディ、ニードル弁及びオリフィスプレートから成り、第２タイプはノズルボディと、ニードル弁とから成る。
＜ノズルボディ＞
▲１▼第１タイプでも第２タイプでも、ノズルボディは中空形状を持ち、内周面により中空部（孔）が区画されている。内周面は内周円筒面と内周円錐状面とを含むことができる。内周円筒面は例えば断面円形状で軸方向に長く延び、燃料流路を区画している。内径は全長に亘って均一でも良いし、多少変化しても良い。
【００２９】
内周円錐状面は全体として先端側に進むにつれて内径が漸減している。内周円錐状面には２つの態様がある。第１の態様では、先端側に進むにつれて内径が漸減する内周円錐面のみから成る（請求項４に相当）。内径は一定の割合で減少することができる。但し、前半（上半分）では内径が緩やかに減少し、後半（下半分）では急に減少すれば、半径方向外向きにくぼんだ環状のくぼみが形成されることになる。また、内周円錐面の一部が、第２所定部分を形成する（請求項４に相当）。
【００３０】
第２の態様では、内周円錐状面は内周円錐面とその下流側に連続して形成され内径が均一な内周円筒面とから成り（請求項５に相当）、両者がノズル孔を区画する。内周円錐面の構成は上記内周円錐面の構成と同じにできる。また、ニードル弁の緩減径部の下縁端と対向してごく小さな間隙を形成する部分は内周円筒面の一部である（請求項５に相当）。
【００３１】
何れの態様でも、ニードル弁がノズルボディの内周円錐状面と近接して間隙を形成する部分はノズル孔の開口部よりも上流側に位置している。
〈2〉オリフィスプレートを含む第１タイプの場合、ノズルボディは平坦な先（下）端面を持ち、ノズル孔が下端面で開口している。複数個のオリフィス（噴孔）を有するオリフィスプレートがノズル孔を塞ぎ、ノズルボディの下端面に密着するように被せられる。複数個のオリフィスはノズル孔の開口内に位置している。
〈3〉一方、オリフィスプレートを含まない第２タイプの場合、ノズルボディにはノズル孔の下流側に断面半円形状のサック部がノズルの開口を覆うように形成される。サック部にはスリット又は複数個のオリフィスが形成されている。
＜ニードル弁＞
〈1〉ニードル弁は全体として丸棒形状を持ち、その外周面がノズルボディの内周面と対向している。ニードル弁は本体部、先細部及び弁部を含むことができ、外周面は外周円筒面と、外周円錐状面部とを含むことができる。
【００３２】
尚、燃料噴射ノズルが上記第１のタイプ、第２のタイプの何れであっても、ニードル弁の構成は基本的に変わらない。
〈2〉ニードル弁の本体部は、例えば横断面円形状の丸棒から成り、ノズルボディの内周円筒面に対向する外周円筒面を持つ。上記ノズルボィの内周円筒面と該外周円筒面との間の環状空間を燃料が流通する。
〈1〉先細部は本体部の先端から下流側に延び、下流側に進む外径が漸減し、ノズルボディの内周円錐状面に対向する外周円錐状面を持つ。先細部には２つの態様がある。第１の態様は、下流側に進むにつれて外径が急に減少する急減径部と、該急減径部に連続して形成され下流側に進むにつれて外径が緩やかに減少する緩減径部とを含む。急減径部と緩減径部との境界に半径方向内向きに凹んだ環状のくぼみが形成される。
【００３３】
また、第２の態様は、下流側に進むにつれて外径が減少する減径部と、該減径部に連続して形成され外径が均一な軸部とを含む（請求項６に相当）。減径部と軸部との境界に半径方向内向きに凹んだ環状のくぼみが形成される。
〈2〉環状の弁部は本体部と先細部との境界又は先細部の途中に形成されている。また、先細部のノズルボディの内周円錐状面と近接して間隙を形成する部分は上記緩減径部の下端縁又は軸部の下端縁から成る。上記緩減径部の下端縁又は軸部の下端縁はノズルボディの内周円錐状面に極めて狭い間隙で近接して対向するするが当接しない（当接すると弁部の弁座への着座に悪影響するおそれがある）。この間隙の大きさは例えば５０から２００μｍである。これは、弁座と弁部との間の間隙が燃料の表面張力でされる大きさである。
【００３４】
ニードル弁はノズルボディ内に移動可能に配置され、下流側に移動したときその弁部がノズルボディの弁座に着座（密着）し、緩減径部の下端縁又は軸部の下端縁がノズルボディの内周円錐状面にごく小さい間隙で近接、対向する。
【００３５】
一方、ニードル弁が上流側に移動したときその弁部が弁座から離れ、緩減径部の下端縁又は軸部の下端縁はノズルボディの内周円錐状面から離れる。その結果、燃料が燃料流路からノズル孔に流れ、オリフィスから噴射される。
＜燃料溜まり＞
弁部が弁座に着座し、先細部の緩減径部の下端縁又は軸部の下端縁が内周円錐状面に近接、対向したとき、弁部及び弁座と緩減径部の下端縁又は軸部の下端縁及び内周円錐状面の対向する部分との間に小さな間隙が形成され、その間隙と外周円錐状面と内周円錐状面とにより環状の燃料溜まりが形成される。燃料溜まりは、第１の態様の場合はノズルボディの内周円錐面とニードル弁の第１外周円錐面及び第２外周円錐面とが対向し、かつ緩減径部の先端縁が内周円錐面の一部に近接、対向することにより区画される。第２の態様の場合は、ノズルボディの内周円錐面とニードル弁の外周円錐面及び外周円筒面とが対向し、かつ軸部の先端縁が小径内周円筒面の一部に近接、対向することにより区画される。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例（燃料噴射ノズル）を添付図面を基にして説明する。
（第１実施例の構成）
図１及び図２に示すように、燃料噴射ノズルはノズルボディ１０と、ニードル弁２０と、オリフィスプレート４０とから成る。この燃料噴射ノズルはノズルホルダ（不図示）により保持され、燃料噴射ノズルとノズルホルダとにより燃料噴射弁が構成される。ノズルホルダは公知であるので説明を省略し、以下燃料噴射ノズルについて詳述する。尚、この燃料噴射ノズルでは燃料は図１において上方の上流側から下方の下流側に供給される。よって、以下の説明において、下方又は下端とは燃料の供給方向において下流側を意味する。
【００３７】
ノズルボディ１０は全体として円筒形状を持ち、内周面１３により中空部１１が区画されている。内周面１３はほぼ一定の内径を持つ内周円筒面１３ａと、その下端側に連続し内径が一定の割合で減少する内周円錐面１３ｂとを含む。内周円筒面１３ａが燃料流路２３を区画し、内周円錐面１３ｂがノズル孔１５を区画し、ノズル孔１５は下端面１４で開口している。内周円錐面１３ｂ上に環状の弁座１６が形成されている。
【００３８】
ニードル弁２０は全体としてニードル（針）形状を持ち、丸棒状の本体部２１と、その下端側から軸方向に延びた先細部２５とから成り、ノズルボディ１０の中空部１１内に収納されている。ニードル弁２０の本体部２１の上端はノズルホルダ内の可動コア（不図示）に接合されている。
【００３９】
本体部２１の外径は一定で、その外周円筒面２２は上記ノズルボディ１０の内周円筒面１３ａと所定の間隔で対向し、両者間に燃料流路２３が形成されている。また、先細部２５は下端に進むにつれて外径が漸減している。本体部２１と先細部２５との境界に環状の弁部２４が形成されている。
【００４０】
上記先細部２５は外径が急激に減少している本体部２１側の急減径部と２６と、外径が急減径部２６よりも緩やかに減少している先端側の緩減径部２８とを含む。急減径部２６の第１外周円錐面２７が軸線Ｌと平行な直線に対して成す角度θ１は、前記ノズルボディ１０の内周円錐面１３ｂが直線Ｌと平行な直線に対して成す角度θ３よりも大きい。一方、緩減径部２８の軸方向長さは急減径部２６よりも長く、第２外周円錐面２９が軸線Ｌと平行な直線に対して成す角度θ２は上記角度θ３よりも小さい。
【００４１】
上記長さ及び角度の結果、弁部２４が弁座１６に着座した状態において、弁部２４及び弁座１６から下端側に進むにつれて、ニードル弁２０の急減径部２６の第１外周円錐面２７はノズルボディ１０の内周円錐面１３ｂから離れ、緩減径部２８の第２外周円錐面２９は内周円錐面１３ｂに近づく。第１外周円錐面２７と第２外周円錐面２９とにより環状のくぼみが形成されている。
【００４２】
また、緩減径部２８の下端縁３２はごく小さな間隙３３を保って内周円錐面１３ｂの一部３４と対向している。緩減径部２８の下端面３０は平坦で軸線Ｌと直交する方向に延びている。その結果、弁部２４及び弁座１６と、内周円錐面１３ｂ及び第１外周円錐面２７、緩減径部２８の第２外周円錐面２９と、下端縁（絞り部）３２及び一部３４とにより、弁部２４及び弁座１６とノズル孔１５及びオリフィス４３との間に環状の燃料溜まり３１が形成されている。
【００４３】
オリフィスプレート４０は薄板から成り、円形状の底部４１と、その外周縁から底部４１に対してほぼ直角に立ち上がった円筒壁４４とを含む。底部４１の直径はノズルボディ１０の緩減径部２８の下端面１４の直径にほぼ等しい。上端面４２ａと上記下端面３０との間には扁平な空間が形成されている。
【００４４】
底部４１の中心部には複数個のオリフィス４３が、ノズルボデイ１０のノズル孔１５の孔径よりも小さい直径を持つ円の上に配置されている。各オリフィス４３は、オリフィスプレート４０の上面側４２ａから下面側４２ｂに進むにつれて、半径方向外向きに進むように傾斜している。尚、上記弁部２４の弁座１６への着座時における上記環状の間隙３３の断面積は、オリフィスプレート４０の複数のオリフィス４３の断面積の合計よりも大きく選定されている。
【００４５】
燃料溜まり３１に密封される燃料の量は、従来オリフィスの周辺に付着していた燃料の量よりも遙かに多い。よって、燃料の燃焼時にノズルボディ１０及びニードル弁２０等が加熱されても燃料溜まり３１内の燃料は完全には蒸発せず、一部が液相状態を保っている。そして、デポジット前駆物質はこの液相状態にある燃料内に分散している。加えて、この燃料溜まり３１内に密封された燃料が、エンジンシリンダ内の燃焼ガスが弁座１６及び弁部２４に向かって流通することを阻止する。
【００４６】
その結果、弁座１６及び弁部２４にデポジットが堆積することが防止される。尚、液相状態にある燃料内に分散したデポジット前駆物質は次の燃料噴射時に燃料とともに下流側に洗い流される。
【００４７】
なお、下端縁３２と一部３４の間の間隙３３の横断面積は、複数のオリフィス４３の断面積の合計よりも大きく選定されているので、この間隙３３が燃料の噴射量に影響を及ぼすことはない。また、たとえ内周円錐面１３ｂ上の開口近傍にデポジットが堆積した場合でも、このデポジットは閉弁時に下端縁３２により掻き落とすことができる。更に、ニードル弁２０の下端面３０とオリフィスプレート４０の底部４１の上面との間に扁平な空間が形成されているので、燃料がオリフィス４３から噴射されるとき、微粒化が良好になされる。
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図３に示す。この第２実施例はノズルボディ１０の円錐面の形状、及びニードル弁２０の先細部の外周円錐面の形状が上記第１実施例と異なる。詳述すると、図３に示すように、ノズルボディ１０には内周円錐面１３ｂに連続して下流側に内周円筒面１３ａよりも内径の小さい小径内周円筒面１３ｃが形成されている。内周円錐面１３ｂと小径内周円筒面１３ｃとによりノズル孔１５が区画されている。
【００４８】
一方、ニードル弁２０の先細部２５は下流側に進むにつれて外径が漸減している減径部４６と、その下流側に連続して形成され全長に亘って均一な外径の軸部４８とから成る。減径部４６は外周円錐面４７を有し、軸部４８は外周円筒面４９を有し、両者の境界に燃料溜まり３１を構成する環状のくぼみが形成されている。
【００４９】
弁部２４が弁座１６に着座したとき、軸部４８の下半分は小径内周円筒面１３ｃ内に延びており、先端縁３２はごく小さい間隙３３を持って小径内周円筒面１３ｃの一部３４に近接、対向している。
【００５０】
第２実施例によれば、第１実施例の効果に加えて、軸部４８の外周円筒面４９は外径が均一なので、製作誤差等によって弁部２４と弁座１６との当接位置が変化しても間隙３３の大きさが変化しないという特有の効果が得られる。
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図４に示す。この第３実施例はノズルボディ１０の構成及びオリフィスプレート４０を含まない点が、第１実施例とは異なる。
【００５１】
詳述すると、ノズルボディ１０は円筒部５１、円板状の底部５４及び断面半円形状のサック部５７を含む。円筒部５１は内周円筒面５２を有する。底部５４の中心部にはノズル孔５５が形成され、上流側の開口に内周円錐面５６が形成されている。底部５４のノズル孔５５の周囲からサック部５７が下流側に突出している。サック部５７は複数個のオリフィス５８が形成されている。
【００５２】
ニードル弁２０は上記第１実施例のニードル弁２０と同じ構成を有し、本体部２１と先細部２５とを含む。先細部２５の第１外周円錐面２７と第２外周円錐面面２９（図１、図２参照）とノズルボディの内周円錐面１３ｂとの間に燃料溜まり３１が形成されている。
【００５３】
第３実施例によれば、第１実施例の効果に加えて、オリフィスプレート４０が不要なので、その分部品点数が減少し、製品コストが減少される特有の効果が得られる。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明の燃料噴射ノズルでは、ニードル弁の弁部がノズルボデイの弁座に着座した時、ノズルボディとニードル弁との間に燃料を密封する燃料溜まりが形成される。燃料溜まりにはある程度の量の燃料が密封され、ノズルボディ等が加熱されても完全には蒸発せず、一部が液相状態を保っている。そして、デポジット前駆物質はこの燃料内に分散している。また、燃料溜まり内に密封された燃料が、エンジンシリンダ内の燃焼ガスが弁座及び弁部に向かって流通することを阻止する。
【００５５】
その結果、弁座及び弁部にデポジットが堆積することが防止され、燃料噴射ノズルから所定流量の燃料が噴射される効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す要部縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す要部縦断面図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す要部縦断面図である。
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）はデポジットの生成の原理を説明する説明図である。
【図６】一般的な直噴システムを示す要部縦断面図（半分のみ）である。
【図７】従来例を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１０：ノズルボディ                １３ａ：内周円筒面
１３ｂ：内周円錐状面              １５：ノズル孔
２０：ニードル弁                  ２２：外周円筒面
２５：先細部                      ２６：急減径部
２８：緩減径部                    ３１：燃料溜まり
３２：下端縁                      ３４：内周円錐面の一部
４０：オリフィスプレート          ４３：オリフィス
【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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