(57)【要約】【課題】コンパクトな構成でありつつも、燃料噴霧の微粒化が良好となる燃料噴射弁を得る。【解決手段】この燃料噴射弁１では、噴孔プレート１３の端面は、弁座開口部１２ｂよりも径方向の外側に形成された旋回室１９と、下流側端部が弁座中心軸１２ｃを中心とした円周方向から噴孔中心１４ａに対して弁座中心軸１２ｃ側に近い側の旋回室１９の領域に燃料を導入する第１旋回用通路１８ａと、下流側端部が弁座中心軸１２ｃを中心とした円周方向から噴孔中心１４ａに対して弁座中心軸１２ｃから遠い側の旋回室１９の領域に燃料を導入する第２旋回用通路１８ｂと、を有している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座の弁座開口部を開閉する弁体を有し、制御装置からの動作信号を受けて前記弁体を動作させることにより、燃料が前記弁体と前記弁座の弁座シート部との間を通過後、前記弁座の下流側の先端面に取り付けられた噴孔プレートに形成された噴孔から外部に向けて噴射される燃料噴射弁であって、
前記噴孔プレートの上流側端面は、
前記噴孔が開口し、前記弁座開口部よりも径方向の外側に形成された旋回室と、
上流側端部が前記弁座開口部に連通し、下流側端部が前記弁座の中心軸である弁座中心軸を中心とした円周方向から前記噴孔の中心である噴孔中心に対して前記弁座中心軸側に近い側の前記旋回室の領域に前記燃料を導入する第１旋回用通路と、
上流側端部が前記弁座開口部に連通し、下流側端部が前記弁座中心軸を中心とした円周方向から前記噴孔中心に対して前記弁座中心軸から遠い側の前記旋回室の領域に、前記第１旋回用通路を流れる前記燃料の方向と反対方向から前記燃料を導入する第２旋回用通路と、を有している燃料噴射弁。
【請求項２】
前記第１旋回用通路の前記下流側端部であって前記弁座中心軸から離れた側の第１通路側壁の接線である延長線は、前記弁座中心軸側に向けて延びている請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記延長線と前記旋回室の旋回室側壁との交点での前記旋回室側壁の接線と、前記延長線とがなす角度が９０°以下である請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記噴孔中心から前記延長線までの最短距離をＬａ、前記旋回室の半径をｒ、前記第１旋回用通路の通路幅をｈａとすると、Ｌａ＞ｒ−ｈａの関係が成立する請求項２または３に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記噴孔は、前記噴孔中心が前記旋回室の中心である旋回室中心に対して前記延長線から離れる方向にシフトした部位に形成されている請求項２〜４の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記第１旋回用通路の前記下流側端部であって前記弁座中心軸から離れた側の第１通路側壁には、下流に向かうに従って前記弁座中心軸側に突出する量が増大したテーパ状の凸部が設けられている請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記第１旋回用通路の通路長さは、前記第２旋回用通路の通路長さよりも長い請求項１〜６の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記噴孔プレートは、複数の前記旋回室を有し、各前記噴孔から円錐状に噴射される液膜噴流の旋回方向は同一である請求項１〜７の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記噴孔プレートは、複数の前記旋回室を有し、各前記噴孔から円錐状に噴射される液膜噴流の旋回方向のうち、少なくとも一つの前記液膜噴流の旋回方向が他の前記液膜噴流の旋回方向に対して反対である請求項１〜７の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記噴孔プレートは、４つの前記旋回室を有し、隣接した各前記液膜噴流の旋回方向が互いに反対方向である請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記噴孔プレートは、複数の前記旋回室を有し、隣接した二つの前記噴孔から円錐状に噴射した液膜噴流が周方向において分裂したときの前記液膜噴流の半径をそれぞれｑ１、ｑ２、隣接する二つの前記噴孔の中心間の距離Ｎとすると、Ｎ＜ｑ１＋ｑ２の関係が成立する請求項１〜７の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１２】
隣接した二つの前記噴孔から円錐状に噴射した液膜噴流が周方向において分裂したときの前記液膜噴流の半径をそれぞれｑ１、ｑ２、隣接する二つの前記噴孔の中心間の距離Ｎとすると、Ｎ＜ｑ１＋ｑ２の関係が成立する請求項８〜１０の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１３】
前記第１旋回用通路及び前記第２旋回用通路は、上流で前記弁座開口部に連通した共通燃料導入路と接続されている請求項１〜１２の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の内燃機関などへの燃料供給に使用される燃料噴射弁に係り、特に噴霧特性における微粒化の促進を図った燃料噴射弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の内燃機関などの排出ガス規制が強化される中、燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の微粒化が求められている。特許文献１が示す先行技術では、旋回流れを形成することにより微粒化を図るために様々な検討がなされている。
特許文献１の請求項１４には、弁開口が形成された弁座体の下流側に設けられた噴射孔付きディスクに、弁開口に対して半径方向間隔を置いて配置された単一の噴射孔が存在しており、該単一の噴射孔の渦流形成室に、互いに鏡像対称的に配置された円弧状の２つの渦流形成通路が案内される弁が記載されている。
この弁の場合、この弁開口に連通する２つの渦流形成通路により渦流形成室の接線方向から互いに対向する方向に燃料を導入することにより、渦流形成室内に旋回流れを生じさせ、燃料噴霧を微粒化するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１３−０２３８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された弁では、渦流形成通路が円弧形状のため、燃料の主流が通路を流れるにつれて遠心力により径方向外側壁寄りに偏るため、渦流形成室と渦流形成通路の接続部が弁座体中心に近い側の渦流形成通路（この発明の第１旋回用通路に相当）から渦流形成室に導入される燃料が渦流形成室の接線方向に整流化されず、噴孔に直入する割合が多くなり、渦流形成室内に十分な旋回流れが生じないため、燃料噴霧の微粒化が悪化する問題点があった。
この燃料噴霧の微粒化の悪化を改善するために、渦流形成通路を長くして通路から渦流形成室に導入される燃料を渦流形成室の接線方向に整流化する方法があるが、通路が長くなると全体的な構成が大きくなり、レイアウト性が悪化するという問題点があった。
また、通路を長くした分だけデッドボリュームが増加するため、噴射開始直後は燃料の整流化及び加速が不十分な燃料が噴射されてしまい、噴射初期の燃料噴霧の微粒化が悪化する問題点もあった。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、全体的にコンパクトな構成でありつつも、旋回室内に十分な旋回流れを生じさせて燃料噴霧の微粒化が良好とな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】
この発明に係る燃料噴射弁は、
弁座の弁座開口部を開閉する弁体を有し、制御装置からの動作信号を受けて前記弁体を動作させることにより、燃料が前記弁体と前記弁座の弁座シート部との間を通過後、前記弁座の下流側の先端面に取り付けられた噴孔プレートに形成された噴孔から外部に向けて噴射される燃料噴射弁であって、
前記噴孔プレートの上流側端面は、
前記噴孔が開口し、前記弁座開口部よりも径方向の外側に形成された旋回室と、
上流側端部が前記弁座開口部に連通し、下流側端部が前記弁座の中心軸である弁座中心軸を中心とした円周方向から前記噴孔の中心である噴孔中心に対して前記弁座中心軸側に近い側の前記旋回室の領域に前記燃料を導入する第１旋回用通路と、
上流側端部が前記弁座開口部に連通し、下流側端部が前記弁座中心軸を中心とした円周方向から前記噴孔中心に対して前記弁座中心軸から遠い側の前記旋回室の領域に、前記第１旋回用通路を流れる前記燃料の方向と反対方向から前記燃料を導入する第２旋回用通路と、を有している。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る燃料噴射弁によれば、第１旋回用通路は、噴孔中心に対して弁座中心軸側に近い側の旋回室の領域に燃料を導入し、第２旋回用通路は、噴孔中心に対して弁座中心軸から遠い側の旋回室の領域に燃料を導入するようになっている。
従って、第１旋回用通路から旋回室に導入される燃料が噴孔に直入し難く、旋回室内に十分な旋回流れを生じることができ、燃料噴霧の微粒化を促進することができる。
また、第１旋回用通路を長くして旋回室の接線方向に燃料を整流化する必要がないので、全体的な構成をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１の燃料噴射弁を示す断面図である。
【図２】図１の燃料噴射弁の先端部を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿って噴孔プレートを示す図である。
【図４】図３の拡大図である。
【図５】図４の旋回室、及びその周辺を示す拡大図である。
【図６】この発明の実施の形態２の燃料噴射弁の旋回室、及びその周辺を示す拡大図である。
【図７】この発明の実施の形態３の燃料噴射弁の旋回室、及びその周辺を示す拡大図である。
【図８】この発明の実施の形態４の燃料噴射弁の旋回室、及びその周辺を示す拡大図である。
【図９】この発明の実施の形態５の燃料噴射弁の旋回室、及びその周辺を示す拡大図である。
【図１０】この発明の実施の形態６の燃料噴射弁の旋回室、及びその周辺を示す拡大図である。
【図１１】この発明の実施の形態７の燃料噴射弁の旋回室、及びその周辺を示す拡大図である。
【図１２】図１１の燃料噴射弁の噴孔を燃料の下流側から視た図である。
【図１３】この発明の実施の形態８の燃料噴射弁の噴孔を燃料の下流側から視た図である。
【図１４】この発明の実施の形態９の燃料噴射弁の旋回室、及びその周辺を示す拡大図である。
【図１５】図１４の燃料噴射弁の噴孔を燃料の下流側から視た図である。
【図１６】この発明の実施の形態１０の燃料噴射弁の旋回室、及びその周辺を示す拡大図である。
【図１７】図１６のＸＶＩＩ-ＸＶＩＩ線に沿って噴孔プレートを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の各実施の形態の燃料噴射弁について図に基いて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の燃料噴射弁１を示す断面図、図２は図１の燃料噴射弁１の先端部を示す断面図、図３は図２のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿って噴孔プレート１３を示す図、図４は図３の噴孔プレート１３を示す拡大図、図５は図４の旋回室１９、及びその周辺を示す拡大図である。
この燃料噴射弁１は、内燃機関の吸気管に取り付けられ、先端部が内燃機関の吸気ポート内に臨んでおり、下方に向けて燃料を噴射するようになっている。
燃料噴射弁１は、電磁力を発生するソレノイド装置４と、このソレノイド装置４への通電により作動する弁装置９と、を備えている。
【００１１】
ソレノイド装置４は、磁気回路のヨーク部分をなすハウジング５と、このハウジング５の内側に設けられた固定鉄心であるコア６と、このコア６囲ったコイル７と、コア６の下側に設けられ往復移動する可動鉄心であるアマチュア８と、を備えている。
【００１２】
弁装置９は、円筒形状であってコア６の先端部の外径部に圧入、溶接された弁本体１１と、この弁本体１１の内部に設けられた弁座１２と、弁座１２の下流側に設けられた噴孔プレート１３と、弁本体１１の内側に設けられた弁体１０と、弁体１０の上側に設けられた圧縮バネ１６と、を備えている。弁座１２は、円錐形状の弁座シート部１２ａ、及び弁座中心軸１２ｃを中心とした弁座開口部１２ｂを有している。
【００１３】
弁体１０は、アマチュア８の内面に圧入、溶接された中空のロッド６０と、このロッド６０の先端部に溶接で固定されたボール１５と、を有している。このボール１５は、燃料噴射弁１の軸線に平行な面取り部１５ａを有している。
噴孔プレート１３は、周縁部が下側に折曲されており、弁座１２の先端面及び弁本体１１の内周側面に溶接されている。噴孔プレート１３には、板厚方向に貫通する断面が円形状の複数の噴孔１４が形成されている。
【００１４】
噴孔プレート１３は、その燃料の上流側端面、即ち上面に、噴孔１４が開口し、弁座開口部１２ｂよりも径方向外側に位置する旋回室１９が形成されている。この実施の形態では、４個の旋回室１９が周方向に等間隔、即ち互いに対向して形成されている。
図５において、この旋回室１９の左側の端部は、第１旋回用通路１８ａの下流側端部と連続的に接続されている。第１旋回用通路１８ａの上流側端部は、共通燃料導入路１７に連続的に接続されている。第１旋回用通路１８ａは、矢印イに示すように、弁座中心軸１２ｃを中心とした略円周方向から旋回室１９の噴孔中心１４ａに対して弁座中心軸１２ｃ側に燃料を偏って案内する。
即ち、第１旋回用通路１８ａの下流側端部であって弁座中心軸１２ｃから離れた側の第１通路側壁１８ｃの接線である延長線Ｌは、噴孔中心１４ａよりも弁座中心軸１２ｃ側に向けて延びており、この結果、燃料は、噴孔中心１４ａに対して弁座中心軸１２ｃ側に近い側の旋回室１９の領域に案内される。
【００１５】
図５において、この旋回室１９の右側の端部は、第２旋回用通路１８ｂの下流側端部と連続的に接続されている。第２旋回用通路１８ｂの上流側端部は、共通燃料導入路１７に連続的に接続されている。第２旋回用通路１８ｂは、矢印ロに示すように、弁座中心軸１２ｃを中心とした略円周方向から旋回室１９の噴孔中心１４ａに対して弁座中心軸１２ｃ側と反対側に燃料を偏って案内する。
即ち、燃料は、噴孔中心１４ａに対して弁座中心軸１２ｃと反対側の旋回室１９の領域に案内される。
噴孔プレート１３は、凹部成型により、旋回室１９、第１旋回用通路１８ａ、第２旋回用通路１８及び共通燃料導入路１７が同時に形成される。
【００１６】
次に、上記構成の燃料噴射弁１の動作について説明する。
エンジンの制御装置から燃料噴射弁１の駆動回路に動作信号が送られると、燃料噴射弁１のコイル７に電流が通電され、アマチュア８、コア６、ハウジング５、弁本体１１で構成される磁気回路に磁束が発生し、アマチュア８は、圧縮バネ１６の弾性力に逆らってコア６側へ吸引動作し、アマチュア８と一体構造である弁体１０が弁座シート部１２ａから離れる。
この結果、ボール１５の面取部１５ａと弁座シート部１２ａとの間に隙間が形成され、燃料は、この隙間を通って複数の噴孔１４からエンジン吸気通路に噴射される。
この開弁状態では、アマチュア８の上面８ａがコア６の下面と当接している。
【００１７】
次に、エンジンの制御装置より燃料噴射弁１の駆動回路に動作の停止信号が送られると、コイル７の電流の通電が停止し、磁気回路中の磁束が減少して弁体１０を閉弁方向に押している圧縮ばね１６の弾性力により弁体１０と弁座シート部１２ａの隙間は閉状態となり、燃料噴射が終了する。
【００１８】
上記構成の燃料噴射弁１によれば、第１旋回用通路１８ａの下流側端部から旋回室１９内に延びた延長線Ｌは、噴孔中心１４ａよりも弁座中心軸１２ｃ側に向いている。
従って、弁座開口部１２ｂから共通燃料導入路１７を介して第１旋回用通路１８ａに流入する、図５に示す矢印イの燃料流れの主流２１ａは、噴孔１４に直入する割合が少なくなり、多くの燃料を旋回室１９の旋回室側壁１９ａに向かわせることができ、旋回室側壁１９ａのうち内側の部位に沿った強い旋回流れを生じさせることができる。
また、弁座開口部１２ｂから第２旋回用通路１８ｂに流入する、図５に示す矢印ロの燃料流の主流２１ｂも、第２旋回用通路１８ｂの通路形状が略円弧形状のため遠心力により径方向外側の第２通路側壁１８ｄ寄りに偏って流れ、そのまま旋回室側壁１９ａのうち外側の部位に沿って流れるので、強い旋回流れを生じさせることができる。
【００１９】
以上より、この実施の形態の燃料噴射弁１では、第１旋回用通路１８ａと第２旋回用通路１８ｂから旋回室１９に導入される２つの燃料流れは、先に説明した特許文献１に記載された弁のような不都合はなく、いずれも旋回室１９内に十分な旋回流れを生じさせることができる。
その結果、噴孔１４内に流入した燃料が旋回しながら噴孔１４の内壁に押し付けられることで形成される液膜の厚さを均一化でき、また薄膜化することができるので、液滴径が均一かつ微粒化が良好な燃料粒子を噴射することができる。
【００２０】
また、この実施の形態では、旋回室１９内に旋回流れを生じさせるために、第１旋回用通路１８ａの下流端部であって弁座中心軸１２ｃから離れた側の第１通路側壁１８ｃの接線である延長線Ｌは、噴孔中心１４ａよりも弁座中心軸１２ｃ側に向かって延びているので、先に説明した特許文献１に記載された弁のような不都合はなく、第１旋回用通路１８ａが短くても旋回室１９の接線方向に整流化された燃料が導入され、燃料が噴孔１４への直入する割合が低減する。
従って、燃料通路全体をコンパクトな構成にできるので、デッドボリュームを小さく抑えられ、噴射開始直後の微粒化の悪化を回避することができる。
【００２１】
また、この実施の形態では、噴孔プレート１３に設けられた燃料通路の全体の構成が、旋回室１９、第１旋回用通路１８ａ及び第２旋回用通路１８ｂを１つの構成とし、その構成を弁座中心軸１２ｃに対して９０°回転対称に旋回室１９を４つ配置して多噴孔化した構成となっている。
従って、単一の旋回室で１つの噴孔がある場合と比較して、個々の噴孔１４から噴射される燃料噴射量を少なくすることができるので、個々の噴孔１４の内壁に形成される液膜は薄膜化され、更に微粒化度合いは良化する。
また、この実施の形態では、隣接した２つの旋回室１９に挟まれた第１旋回用通路１８ａ及び第２旋回用通路１８ｂが上流部で、弁座開口部１２ｂと連通した共通燃料導入路１７から分岐しており、各々の旋回用通路に対し燃料を導く燃料導入路が１対１で設けられているものと比較すると、旋回室１９、第１旋回用通路１８ａ及び第２旋回用通路１８ｂの配置が容易になる。
そのため、多噴孔化することが容易となるだけでなく、旋回室１９、及び第１旋回用通路１８ａ、第２旋回用通路１８ｂ同士の間隔を確保しつつもコンパクトな構成に収めデッドボリュームを小さくできるため、噴射開始直後から良好な微粒化噴霧が得られる。
また、噴孔プレート１３は、凹部成型により、旋回室１９、第１旋回用通路１８ａ、第２旋回用通路１８及び共通燃料導入路１７が同時に形成されるので、製造コストが低減される。
【００２２】
実施の形態２． 
図６はこの発明の実施の形態２の燃料噴射弁１の旋回室１９、及びその周辺を示す拡大図である。
この実施の形態２の燃料噴射弁１では、旋回室１９に連通する第１旋回用通路１８ａの下流側端部であって弁座中心軸１２ｃから離れた側の第１通路側壁１８ｃの接線である延長線Ｌと、この延長線Ｌと旋回室１９の旋回室側壁１９ａとの交点３０における旋回室側壁１９ａの接線４０とがなす角度θ１が９０°以下になるように設定されている。
他の構成は実施の形態１の燃料噴射弁１と同じである。
【００２３】
この実施の形態の燃料噴射弁１によれば、第１旋回用通路１８ａから旋回室１９に導入される燃料の主流２１ａの方向が矢印イに示すように、噴孔中心１４ａから離れる方向となり、噴孔１４へ直入する燃料を軽減でき、多くの燃料を旋回室１９の旋回室側壁１９ａに向かわせることができて、旋回室側壁１９ａに沿った強い旋回流れを生じさせることができる。
従って、実施の形態１と同様に、旋回室１９内に均質で強い旋回流れを生じさせることができるので、噴孔１４内に形成される液膜厚さを均一化及び薄膜化することができ、液滴径が均一かつ微粒化が良好な燃料粒子を噴射することができる。
【００２４】
実施の形態３． 
図７は、この発明の実施の形態３の燃料噴射弁１の旋回室１９、及びその周辺を示す拡大図である。
この実施の形態３の燃料噴射弁１では、噴孔１４の噴孔中心１４ａと、第１旋回用通路１８ａの下流側端部であって弁座中心軸１２ｃから離れた側の第１通路側壁１８ｃの接線である延長線Ｌまでの最短距離をＬａ、旋回室１９の半径をｒ、第１旋回用通路１８ａの通路幅をｈａとすると、Ｌａ＞ｒ−ｈａの関係が成り立つように設定されている。
他の構成は実施の形態１の燃料噴射弁１と同じである。
【００２５】
この実施の形態の燃料噴射弁１によれば、第１旋回用通路１８ａから旋回室１９に導入される燃料の主流２１ａの方向が矢印イに示すように、噴孔中心１４ａから離れる方向となり、噴孔１４へ直入する燃料を軽減でき、多くの燃料を旋回室１９の旋回室側壁１９ａに向かわせることができて、旋回室１９の側壁１９ａに沿った強い旋回流れを生じさせることができる。
従って、実施の形態１と同様に、旋回室１９内に均質で強い旋回流れを生じさせることができるので、噴孔１４内に形成される液膜厚さを均一化及び薄膜化することができ、液滴径が均一かつ微粒化が良好な燃料粒子を噴射することができる。
【００２６】
実施の形態４． 
図８は、この発明の実施の形態４の燃料噴射弁１の旋回室１９、及びその周辺を示す拡大図である。
この実施の形態４の燃料噴射弁１では、噴孔中心１４ａが、旋回室１９の中心である旋回室中心１９ｃに対して延長線Ｌから離れる方向にシフトしている。
他の構成は実施の形態１の燃料噴射弁１と同じである。
【００２７】
この実施の形態の燃料噴射弁１によれば、噴孔中心１４ａは、第１旋回用通路１８ａから旋回室１９に導入される燃料の主流２１ａの方向が矢印イに示すように噴孔中心１４ａから離れる方向となり、噴孔１４へ直入する燃料を軽減でき、多くの燃料を旋回室１９の側壁１９ａに向かわせることができて、旋回室１９の旋回室側壁１９ａに沿った強い旋回流れを生じさせることができる。
従って、実施の形態１と同様に旋回室１９内に均質で強い旋回流れを生じさせることができるので、噴孔１４内に形成される液膜厚さを均一化及び薄膜化することができ、液滴径が均一かつ微粒化が良好な燃料粒子を噴射することができる。
【００２８】
実施の形態５．
図９は、この発明の実施の形態５の燃料噴射弁１の旋回室１９、及びその周辺を示す拡大図である。
この実施の形態５の燃料噴射弁１では、第１旋回用通路１８ａの下流端部であって弁座中心軸１４ａから遠い側の第１通路側壁１８ｃに、下流に向かうに従って弁座中心軸１２ｃ側に突出する量が増大したテーパ状の凸部５０が設けられている。
他の構成は、実施の形態１の燃料噴射弁１と同じである。
【００２９】
この実施の形態５の燃料噴射弁１によれば、第１旋回用通路１８ａから旋回室１９に導入される燃料の主流２１ａの方向が矢印イに示すように噴孔中心１４ａから離れる方向となり、噴孔１４へ直入する燃料を軽減でき、多くの燃料を旋回室１９の旋回室側壁１９ａに向かわせることができて、旋回室１９の側壁１９ａに沿った強い旋回流れを生じさせることができる。
従って、実施の形態１と同様に旋回室１９内に均質で強い旋回流れを生じさせることができるので、噴孔１４内に形成される液膜厚さを均一化及び薄膜化することができ、液滴径が均一かつ微粒化が良好な燃料粒子を噴射することができる。
【００３０】
実施の形態６． 
図１０は、この発明の実施の形態６の燃料噴射弁１の旋回室１９、及びその周辺を示す拡大図である。
この実施の形態６の燃料噴射弁１では、実施の形態１の旋回室１９と比較して、旋回室１９が弁座中心軸１２ｃを中心とした略円周方向の角度θ２だけ第２旋回用通路１８ｂ寄り（時計方向）に配置され、第１旋回用通路１８ａの通路長さを旋回用通路１８ｂの通路長さより長くしている。
他の構成は、実施の形態１の燃料噴射弁１と同じである。
【００３１】
この実施の形態６の燃料噴射弁１によれば、第１旋回用通路１８ａの下流側端部の手前に長いストレート部１８ｅを設けることができるので、ストレート部１８ｅ内を流れる燃料流れが整流化され、燃料流れの主流２１ａが下流側端部に近づくにつれて、第１通路側壁１８ｃ側から通路中央寄りに偏向する。引き続き燃料の主流２１ａは、矢印イに示すように噴孔中心１４ａから離れる方向となり、噴孔１４へ直入する燃料を軽減でき、多くの燃料を旋回室１９の旋回室側壁１９ａに向かわせることができて、旋回室１９の旋回室側壁１９ａに沿った強い旋回流れを生じさせることができる。
従って、実施の形態１と同様に旋回室１９内に均質で強い旋回流れを生じさせることができるので、噴孔１４内に形成される液膜厚さを均一化及び薄膜化することができ、液滴径が均一かつ微粒化が良好な燃料粒子を噴射することができる。
また、隣接する共通燃料導入路１７の間隔を維持して、第１旋回用通路１８ａの通路長さを長くした分、第２旋回用通路１８ｃの通路長さを短くしているので、旋回室１９を第２旋回用流路１８ｂ寄りに配置しない場合と比較して、燃料通路のデッドボリュームはほとんど変わらず、レイアウト性を損なうことはない。
【００３２】
実施の形態７． 
図１１は、この発明の実施の形態７の燃料噴射弁１の旋回室１９、及びその周辺を示す拡大図、図１２は図１１の燃料噴射弁１の噴孔を燃料の下流側から視た図である。
この発明の実施の形態７の燃料噴射弁１では、全ての燃料の旋回流れ２２の旋回方向が矢印ハに示すように同一（反時計方向）である。
他の構成は、実施の形態１の燃料噴射弁１と同じです。
【００３３】
この実施の形態７の燃料噴射弁１によれば、図１２で示すように、隣り合う液膜噴流２３が干渉する部分では、液膜噴流２３の旋回方向が矢印ニに示すように互いに対向するため、液膜噴流２３同士の衝突により微粒化が促進される。
【００３４】
実施の形態８． 
図１３は、この発明の実施の形態８の燃料噴射弁１の噴孔１４を燃料の下流側から視た図である。
この実施の形態の燃料噴射弁１では、４つの噴孔４があり、そのうち３つ噴孔４では液膜噴流２３の旋回方向が矢印ニに示す方向（時計）であり、残りの一つの噴孔４では液膜噴流２３の旋回方向が矢印ホに示す方向（反時計）である。
他の構成は、実施の形態７の燃料噴射弁１と同じである。
【００３５】
この実施の形態の燃料噴射弁１によれば、一部の液膜噴流２３間で、干渉部分の旋回方向が同じ方向になる。ここで、干渉部分の旋回方向が弁座中心軸１２ｃから見て放射方向になっている箇所については、干渉の効果により液膜噴流が合流する方向への液膜噴流２３の広がり２４が生じるため、扁平噴霧など噴霧形状を自由に形成することができる。
【００３６】
実施の形態９．
図１４は、この発明の実施の形態９の燃料噴射弁１の噴孔１４を燃料の下流側から視た図である。
この実施の形態９の燃料噴射弁１では、４つの旋回室１９は、それぞれ隣り合う燃料の旋回流れ２２の方向が、一方が矢印ハに示す方向（反時計方向）で他方が矢印ヘに示す方向（時計方向）であり、互いに反対方向になっている。
他の構成は、実施の形態７の燃料噴射弁１と同じである。
【００３７】
この実施の形態の燃料噴射弁１によれば、図１５で示すように二方向への液膜噴流２３の広がり２４が得られるため、扁平な集合噴霧形状を得ることができる。
一般的に吸気管形状は扁平形状であることから、噴霧形状も扁平とすることで燃料付着を抑制しつつも噴霧を広げ微粒化が図れるため、燃焼性が向上する。
【００３８】
実施の形態１０．
図１６は、この発明の実施の形態１０の燃料噴射弁の旋回室、及びその周辺を示す拡大図、図１７は、図１６のＸＶＩＩ-ＸＶＩＩ線に沿って噴孔プレート１３を示す断面図である。
この実施の形態１０の燃料噴射弁１では、隣接する二つの噴孔１４から円錐状に噴射される液膜噴流２３が周方向において分裂する位置での液膜噴流２３の半径をそれぞれｑ１，ｑ２としたとき、隣接する二つの噴孔１４の中心間距離Ｎとの関係をＮ＜ｑ１＋ｑ２とする。
他の構成は、実施の形態１の燃料噴射弁１と同じである。
【００３９】
この実施の形態の燃料噴射弁１によれば、液膜噴流２３が周方向において分裂する前に隣接した液膜噴流２３同士が確実に衝突するため、同一旋回方向であれば実施の形態７の燃料噴射弁１のような微粒化の効果が得られ、反対の旋回方向であれば実施の形態８、９の燃料噴射弁１のように噴霧形状の自由度を向上することができる。
【００４０】
なお、上記各実施の形態１〜１０では、旋回室１９及び噴孔１４の数が４つの構成の場合を例として挙げたが、この発明の要旨に逸脱しない範囲で旋回室及び噴孔の数を変更しても、同様の効果を得ることができる。
また、各実施の形態では、燃料通路の全体構造のコンパクト化やデッドボリューム低減のために、第１旋回用通路１８ａ及び第２旋回用通路１８ｂの上流側に共通燃料導入路１７を設けたが、旋回室の数が少なく燃料通路を設置するのに十分なスペースがある場合や、デッドボリュームが少ない場合などでは、必ずしも第１旋回用通路１８ａ及び第２旋回用通路１８ｂの上流側に共通燃料導入路１７を設ける必要はない。
【符号の説明】
【００４１】
１  燃料噴射弁、４  ソレノイド装置、５  ハウジング、６  コア、７  コイル、８  アマチュア、８ａ  上面、９  弁装置、１０  弁体、１１  弁本体、１２  弁座、１２ａ  弁座シート部、１２ｂ  弁座開口部、１２ｃ  弁座中心軸、１３  噴孔プレート、１４  噴孔、１４ａ  噴孔中心、１５  ボール、１５ａ  面取部、１６  圧縮バネ、１７  共通燃料導入路、１８ａ  第１旋回用通路、１８ｂ  第２旋回用通路、１８ｃ  第１通路側壁、１８ｄ  第２通路側壁、１８ｅ  ストレート部、１９  旋回室、１９ａ  旋回室側壁、１９ｃ  旋回室中心、２１ａ，２１ｂ  主流、２２  旋回流れ、２３  液膜噴流、２４  広がり、Ｌ  延長線、３０  交点、４０  接線、５０  凸部、６０  ロッド。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年6月7日(2016.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に係る燃料噴射弁は、
弁座の弁座開口部を開閉する弁体を有し、制御装置からの動作信号を受けて前記弁体を動作させることにより、燃料が前記弁体と前記弁座の弁座シート部との間を通過後、前記弁座の下流側の先端面に取り付けられた噴孔プレートに形成された噴孔から外部に向けて噴射される燃料噴射弁であって、
前記噴孔プレートの上流側端面は、
前記弁座開口部よりも径方向の外側に形成され、前記噴孔が開口し、前記噴孔の全周に亘り連続して燃料を旋回させる空間を有する旋回室と、
上流側端部が前記弁座開口部に連通し、下流側端部が前記弁座の中心軸である弁座中心軸を中心とした円周方向から前記噴孔の中心である噴孔中心に対して前記弁座中心軸側に近い側の前記旋回室の領域に前記燃料を導入する第１旋回用通路と、
上流側端部が前記弁座開口部に連通し、下流側端部が前記弁座中心軸を中心とした円周方向から前記噴孔中心に対して前記弁座中心軸から遠い側の前記旋回室の領域に、前記第１旋回用通路を流れる前記燃料の方向と反対方向から前記燃料を導入する第２旋回用通路と、を有している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座の弁座開口部を開閉する弁体を有し、制御装置からの動作信号を受けて前記弁体を動作させることにより、燃料が前記弁体と前記弁座の弁座シート部との間を通過後、前記弁座の下流側の先端面に取り付けられた噴孔プレートに形成された噴孔から外部に向けて噴射される燃料噴射弁であって、
前記噴孔プレートの上流側端面は、
前記弁座開口部よりも径方向の外側に形成され、前記噴孔が開口し、前記噴孔の全周に亘り連続して燃料を旋回させる空間を有する旋回室と、
上流側端部が前記弁座開口部に連通し、下流側端部が前記弁座の中心軸である弁座中心軸を中心とした円周方向から前記噴孔の中心である噴孔中心に対して前記弁座中心軸側に近い側の前記旋回室の領域に前記燃料を導入する第１旋回用通路と、
上流側端部が前記弁座開口部に連通し、下流側端部が前記弁座中心軸を中心とした円周方向から前記噴孔中心に対して前記弁座中心軸から遠い側の前記旋回室の領域に、前記第１旋回用通路を流れる前記燃料の方向と反対方向から前記燃料を導入する第２旋回用通路と、を有している燃料噴射弁。
【請求項２】
前記第１旋回用通路の前記下流側端部であって前記弁座中心軸から離れた側の第１通路側壁の接線である延長線は、前記弁座中心軸側に向けて延びている請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記延長線と前記旋回室の旋回室側壁との交点での前記旋回室側壁の接線と、前記延長線とがなす角度が９０°以下である請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記噴孔中心から前記延長線までの最短距離をＬａ、前記旋回室の半径をｒ、前記第１旋回用通路の通路幅をｈａとすると、Ｌａ＞ｒ−ｈａの関係が成立する請求項２または３に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記噴孔は、前記噴孔中心が前記旋回室の中心である旋回室中心に対して前記延長線から離れる方向にシフトした部位に形成されている請求項２〜４の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記第１旋回用通路の前記下流側端部であって前記弁座中心軸から離れた側の第１通路側壁には、下流に向かうに従って前記弁座中心軸側に突出する量が増大したテーパ状の凸部が設けられている請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記第１旋回用通路の通路長さは、前記第２旋回用通路の通路長さよりも長い請求項１〜６の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
前記噴孔プレートは、複数の前記旋回室を有し、各前記噴孔から円錐状に噴射される液膜噴流の旋回方向は同一である請求項１〜７の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
前記噴孔プレートは、複数の前記旋回室を有し、各前記噴孔から円錐状に噴射される液膜噴流の旋回方向のうち、少なくとも一つの前記液膜噴流の旋回方向が他の前記液膜噴流の旋回方向に対して反対である請求項１〜７の何れか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１０】
前記噴孔プレートは、４つの前記旋回室を有し、隣接した各前記液膜噴流の旋回方向が互いに反対方向である請求項９に記載の燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記第１旋回用通路及び前記第２旋回用通路は、上流で前記弁座開口部に連通した共通燃料導入路と接続されている請求項１〜１０の何れか１項に記載の燃料噴射弁。