(57)【要約】      （修正有）【課題】安定して燃料同士を衝突させて、微粒化およびペネトレーションを短くする（以下低ペネト化）ことができる燃料噴射弁を提供する。【解決手段】シート部よりも下流側に設けられる燃料噴射孔（主噴孔）と主噴孔よりも燃料流路下流側に、シート角度θ１＞θ２となる部位を設け、該部位にもうひとつの燃料噴射孔（副噴孔）を設け、主噴孔から噴射された燃料（主噴流）と副噴孔から噴射された燃料（副噴流）同士を衝突させることとした。【選択図】図５
2017031952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料流路下流に設けられる主噴孔と、
前記主噴孔位置よりも燃料流路下流側に、シート角度θ１よりも小さい角度を持ったθ２となる部位を設け、該部位に副噴孔の燃料入り口部が位置し、
前記主噴孔及び前記副噴孔は、前記副噴孔から噴射される副噴流が主噴孔から噴射される主噴流と衝突するように形成されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
弁体が着座するシート面と、
前記シート面と繋がって形成され、前記シート面よりも表面粗さが粗く形成される下流側凹部と、
燃料流路下流に設けられる主噴孔と、
前記主噴孔位置よりも下流側に設けられ、前記下流側凹部に燃料入り口部が位置する副噴孔と、を備え、
前記主噴孔及び前記副噴孔は、前記副噴孔から噴射される副噴流が主噴孔から噴射される主噴流と衝突するように形成されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
弁体が着座する着座面が燃料流路下流に設けられる主噴孔と、
前記主噴孔位置よりも燃料流路下流側に燃料入り口部が位置する副噴孔と、
ザグリ部に前記副噴孔の燃料出口部を設け、前記主噴孔から噴射される前記主噴流に対して、前記副噴孔から噴射される前記副噴流が前記ザグリ部の内部で衝突することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに燃料噴射装置において、主噴孔径＞副噴孔径とすることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１又は２の燃料噴射装置において、主噴孔軸線と副噴孔軸線がザグリ部内部で交差することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項２の燃料噴射装置において、前記シート面は研磨されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項２の燃料噴射装置において、下流側凹部は切削加工で形成されることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項２の燃料噴射装置において、下流側凹部は前記シート面の研磨のための工具で加工する際の逃げ部であることを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関、特にガソリンを用いた自動車用筒内噴射エンジンにおける燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の排ガス規制が強化されてきており、自動車内燃機関には有害な排出ガスＨＣ（炭化水素）やすすなどの粒子状物質を低減することが求められている。これらの排出物は、筒内の壁面や吸気弁等に衝突して付着した燃料が未燃状態を引き起こしたり、局所的にリッチになることによって発生する。これらを抑制するためには、筒内の壁面に噴霧が衝突しないように噴霧流速（ペネトレーション）を短くする必要がある。
下記従来技術には、２個またはそれ以上の燃料噴射孔から出た燃料同士を衝突させて微粒化する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０４２１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１では２個またはそれ以上の燃料噴射孔（以下噴孔）から出た燃料同士を衝突させて微粒化する技術が開示されている。しかし、特許文献１では衝突させる燃料のうち、燃料流路下流側の噴孔への燃料流れが鋭角になる場合があり、その場合、噴孔内で燃料流れの剥離が発生してしまうため、安定して燃料を噴射することができない。さらに、吸気ポート内の空気の圧力変化の影響を受けてしまうため、安定して燃料を衝突させることが難しい。
そこで、本発明では安定して燃料同士を衝突させて、微粒化およびペネトレーションを短くする（以下低ペネト化）ことが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】
【０００５】
上記課題を解決するために、シート部よりも下流側に設けられる燃料噴射孔（主噴孔）と主噴孔よりも燃料流路下流側に、シート角度θ１＞θ２となる部位を設け、該部位にもうひとつの燃料噴射孔（副噴孔）を設け、主噴孔から噴射された燃料（主噴流）と副噴孔から噴射された燃料（副噴流）同士を衝突させることとした。
また、主噴孔にはザグリ部を設け、ザグリ内で主噴流と副墳流を衝突させることとした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、燃料同士を狙った流量、位置で衝突させることができ、その結果、安定して低ペネト化を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明が実施される燃料噴射弁の全体を示す断面図
【図２】固定弁の拡大図
【図３】θ２部拡大図
【図４】固定弁の拡大図
【図５】固定弁の拡大図
【図６】固定弁の拡大図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施例の全体構成について図１を用いて説明する。なお、以降すべての図は説明のため寸法を誇張して示しており、実際の寸法とは異なる。
【０００９】
図１の固定コア１０７上部には加圧して燃料を供給するための図示しない高圧ポンプと、前記高圧ポンプと固定コア１０７上部とを連結する配管が配置されており、固定コア１０７中心部の燃料通路である貫通孔１１２へ加圧された状態で燃料が供給される。弁体１０１の上端面にはスプリング１１０の着座面が設けられている。
【００１０】
スプリング１１０の弁体１０１との逆側の上端面には調整子１１１が当接している。調整子１１１は固定コア１０７に固定されている。
【００１１】
弁体１０１はガイド部材１０３と可動子ガイド１０５によって、上下に往復運動できるように保持されている。
弁体１０１はコイル１０８に通電していない閉弁状態においてはスプリング１１０の付勢力によってノズル１０４の先端に設けられた固定弁１０２と当接しており、前記高圧ポンプから供給された燃料の流れを遮断している。
【００１２】
コイル１０８は固定コア１０７の外周部に配置されており、ハウジング１０９、ノズル１０４、弁体１０１と一体構造である可動コア１０６を介して矢印１２２で示すトロイダル状の磁気通路が形成されている。
【００１３】
また、端子１１３の先端部に形成されたコネクタ１１４にはバッテリ電圧より電力を供給するプラグが接続される。コイル１０８は図示しないコントローラにより、端子１１３の端部１１３ａを通じて通電、非通電が制御される。
【００１４】
コイル１０８に通電中は磁気通路１２２を通る磁束によって可動コア１０６と固定コア１０７との間に磁気吸引力が発生する。可動コア１０６が吸引されることで上方へ動き、固定コア１０７の下端面に衝突するまで移動する。
【００１５】
その結果、弁体１０１が固定弁１０２から離れて開弁状態となり，固定コア１０７中心部の燃料通路である貫通孔１１２から供給された燃料を噴射孔１０２ａから燃焼室内へ噴射する。
【００１６】
コイル１０８への通電が断たれると磁気通路１２２の磁束が消滅し、磁気吸引力も消滅する。この状態では弁体１０１を閉弁方向に押すスプリング１１０のばね力が弁体１０１に作用する。その結果、弁体１０１は固定弁１０２に接触する閉弁位置に押し戻される。
【００１７】
固定弁１０２は燃料流路下流側にいくに従って径が縮小する略円錐形状で形成される固定弁側シート面１０２ｂを備えている。一方、弁体１０１の先端には球面状の弁対側シート面１０１ａを有しており、シート面１０２ｂ上に弁体側シート面１０１ａが接触することにより円環状のシート部１０２ｈを形成する。
【００１８】
ここで、第一実施例について図２を用いて本実施例の特徴について説明する。
【００１９】
図２は固定弁１０２部を拡大した図である。
主噴孔１０２ｃはシート面１０２ｂと燃焼室側表面１０２ｇを連通し、円筒形状で形成され、燃料入り口部はシート部１０２ｈよりも燃料流路下流側に位置する。
【００２０】
図３に噴孔の拡大図を示す
図３に示すように、シート面１０２ｂの角度をθ１とした場合、シート面１０２ｂと繋がって主噴孔１０２ｃの燃料入り口部より燃料流路下流側にθ１とは異なる角度を持ち、燃料流路下流側にいくに従って径が小さくなる略円錐面形状の角度θ２部１０２ｊを形成する。
該θ１とθ２はθ１＞θ２の関係となっており、該θ２部１０２ｊと燃焼室側表面１０２ｇとを連通するように円筒形状で形成される副墳孔１０２ｄを有している。
さらに、該副墳孔１０２ｄから噴射される副噴流が主噴孔１０２ｃから噴射される主噴流と衝突させることを特徴とするものである。すなわち、主噴孔１０２ｃの軸線と副噴孔１０２ｄの軸線がザグリ部内部で交差する。
【００２１】
主噴流と副噴流を衝突させることにより、主噴流の流速を落とすことができるため低ペネト化を達成することができる。
さらに、上記した構成によれば、副噴孔１０２ｄ内への燃料流れ角度θ３を鈍角化することができるため、シート面１０２ｂ上を流れてきた燃料が副噴孔１０２ｄ内へ流れ込み易くすることができる。
この結果、副墳孔１０２ｄから噴射される副噴流の流量が安定し、所望の流量を主噴孔１０２ｃから噴射される主噴流に衝突させることができる。
【００２２】
一方、θ２部１０２ｊを設けず、シート面１０２ｂ上に副墳孔１０２ｄを設けた場合、副墳孔１０２ｄ内への燃料流れ角度θ３を鈍角化すると、主噴孔１０２ｃから噴射された主噴流と副墳孔１０２ｄから噴射された副噴流の衝突位置が固定弁１０２から離れた位置での衝突となってしまい、筒内に流入する空気の影響を大きく受けてしまうため、安定して主噴流と副噴流を衝突させることが難しい。
【００２３】
主噴孔１０２ｃ、副墳孔１０２ｄの形状は、加工の容易性から円筒形状としているが、放電加工やレーザ加工を用いて燃料流路下流側にいくに従って径が大きくなる略円錐形状や、逆に燃料流路下流側にいくに従って径が小さくなる略円錐形状としても良く、さらに四角柱形状、楕円柱形状等、円筒形状以外の形状でも同様の効果を得ることができる。
【００２４】
ここで、シート面１０２ｂは一般的にシート部１０２ｈのシール性を確保するために研磨されており、研磨のための工具逃げ部として主噴孔１０２ｃよりも燃料流路下流側にシート面１０２ｂと繋がって形成され、シート面１０２ｂよりも表面粗さが粗い凹部１０２ｅが形成される。
該凹部１０２ｅは燃料流路下流側にいくに従って径が小さくなる略円錐形状であり、先端が半球形状となっている。
【００２５】
θ２部１０２ｊは該凹部１０２ｅにより得ることができ、副墳孔１０２ｄを該凹部１０２ｅのθ２部１０２ｊと燃焼室側表面１０２ｇとを連通させ、該副墳孔１０２ｄから噴射される副噴流を主噴孔１０２ｃから噴射される主噴流と衝突させるように構成する。
【００２６】
また、図２では固定弁１０２の燃焼室側表面１０２ｇより外側で主噴流と副噴流を衝突させる構成としているが、図４に示すように主噴孔１０２ｃ内で副噴流を衝突させても良い。
【００２７】
本構成とすることにより、主噴孔１０２ｃ内で燃料を衝突させることができるため、筒内の空気の影響を受けることなく、主噴流と副噴流を確実に衝突させることができる。
【００２８】
次に、第二実施例について図５を用いて本実施例の特徴について説明する。
【００２９】
図５は固定弁１０２を拡大した図であり、図２と同一の番号が割り当てられているものは、実施例１と同一もしくは同等の機能を有するものであり、説明を省略する。
本実施例では、主噴孔１０２ｃの燃料入り口部と燃料出口部の中心を結んだ線上に軸線を一致するように設けた円筒形状のザグリ部１０２ｆを有しており、該ザグリ部１０２ｆの径は主噴孔１０２ｃの径よりも大きい。
【００３０】
また、副噴孔１０２ｄは第一実施例と同様に主噴孔１０２ｃの燃料入り口部よりも燃料流路下流側にシート面１０２ｂの角度θ１よりも小さい角度を持った略円錐形状のθ２部１０２ｊを設け、該θ２部１０２ｊ表面に燃料入り口部が位置する円筒形状とする。
一方、副噴孔１０２ｄの燃料出口部はザグリ部１０２ｆ内に設けられ、ザグリ１０２ｆ内部で、燃焼室側表面１０２ｇよりも内側で主噴流と副噴流が衝突することを特徴とする。
【００３１】
上記した構成によれば、主噴流と副噴流がザグリ１０２ｆ内で衝突するため、筒内に流入した空気による影響を受けにくく、所望の位置で主噴流と副噴流を衝突させることができる。
【００３２】
主噴孔１０２ｃ、副墳孔１０２ｄおよび、ザグリ部１０２ｆの形状は、加工の容易性から円筒形状としているが、放電加工やレーザ加工を用いて燃料流路下流側にいくに従って径が大きくなる略円錐形状や、逆に燃料流路下流側にいくに従って径が小さくなる略円錐形状としても良く、さらに円錐形状や四角柱形状、楕円柱形状等、円筒形状以外の形状でも同様の効果を得ることができる。
【００３３】
また、図６に示すように、ザグリ部１０２ｆを拡大してザグリ部１０２ｆと凹部１０２ｅを直接連通させることにより、三日月形状の副墳孔１０２ｄを形成し、主噴流と副噴流を衝突させても良い。
【００３４】
なお、第一実施例および第二実施例において、主噴孔径＞副噴孔径とすることが望ましい。
【００３５】
これにより、副噴孔を小さくして、副噴流を少なくすることにより、副噴流の衝突による主噴流の噴射方向への影響を少なくすることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０１  …弁体
１０２  …固定弁
１０２ａ…噴射孔
１０２ｂ…シート面
１０２ｃ…主噴孔
１０２ｄ…副噴孔
１０２ｅ…凹部
１０２ｆ…ザグリ部
１０２ｇ…燃焼室側表面
１０２ｈ…シート部
１０２ｊ…θ２部
１０３  …ガイド部材
１０４  …ノズル
１０５  …可動子ガイド
１０６  …可動コア
１０７  …固定コア
１０８  …コイル
１０９  …ハウジング
１１０  …スプリング
１１１  …調整子
１１２  …貫通孔
１１３  …端子端部
１１４  …コネクタ
１１５  …磁気通路
【図１】
2017031952.tif 000003
【図２】
2017031952.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017031952.tif 000006
【図５】
2017031952.tif 000007
【図６】
2017031952.tif 000008