(57)【要約】【課題】内股部が形成された燃料噴射弁においてデポジットの除去、付着抑制をすることを課題とする。【解決手段】噴孔２の流入開口２ａは、矩形をなしており、二つの噴孔２が矩形の長手方向に沿って並列している。二つの噴孔２の間には内股部６が形成されている。噴孔２は、流入開口２ａから流出開口２ｂに向かって末広がりとなる形状をなしている。このような形状を有する噴孔２は、内股部６に位置する内側辺縁２ａ１の曲率半径Ｒｉｎは、内側辺縁２ａ１周囲でキャビテーションが発生する大きさとしている。また、曲率半径Ｒｉｎと、内側辺縁２ａ１と対抗する外側辺縁２ａ２の曲率半径Ｒｏｕｔとの大きさを比較すると、内側辺縁２ａ１の曲率半径Ｒｉｎの方が外側辺縁２ａ２の曲率半径Ｒｏｕｔよりも小さくなっている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の噴孔の間に形成された内股部を備え、
前記噴孔の流入開口の前記内股部に位置する内側辺縁の曲率半径Ｒｉｎを当該内側辺縁周囲でキャビテーションが発生する大きさとしたことを特徴とした燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射弁において、
複数の噴孔の間に形成された内股部を備え、
前記噴孔の流入開口の前記内股部に位置する内側辺縁の曲率半径Ｒｉｎを前記内側辺縁に対抗する外側辺縁の曲率半径Ｒｏｕｔよりも小さくしたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料噴射弁において、
前記噴孔は矩形の流入開口を備え、当該流入開口は前記内股部を介して並列させたことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１又は２記載の燃料噴射弁において、
前記噴孔は矩形の流入開口を備え、当該流入開口は前記内股部を介して前記矩形の長手方向に沿って並列させた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】
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒内直接噴射式のエンジン（以下、「直噴エンジン」という。）に用いられる燃料噴射弁は、様々なニーズに対応すべく、種々の噴孔形状が提案されている。直噴エンジンに用いられる燃料噴射弁は、燃焼室内に先端部が露出する状態でシリンダヘッドに装着される。このため、噴孔内にデポジットが堆積し易い。デポジットの堆積は、噴孔の閉塞を引き起し、燃料流量の低下、噴霧形状の変形を生じさせ、失火、ドラビリ不良、エミッション悪化などの問題を引き起こす。
【０００３】
このようなデポジットの堆積に対し、直噴エンジンに用いられる燃料噴射弁は、その高圧の噴射燃料の持つ流体力によってデポジットを剥離する作用がある。このとき、噴孔内部ではキャビテーションが生じることがあり、キャビテーションの発生はデポジットの剥離、付着予防に有効に作用することがある。このようなキャビテーションを利用したデポジットの剥離を課題とした提案は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５３４８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
デポジットは、前記のように強い流体力を得られる箇所では剥離、付着抑制が図られるが、噴孔の配置、形状によってはキャビテーションを有効に活用することができず、流体力が弱い場合には当該箇所にデポジットが堆積してしまうことがある。例えば、筒内における噴霧形状等の要請から、複数の噴孔の間にいわゆる内股部が形成されていると、燃料噴射弁の基端側から先端側へ流入してくる高圧の燃料は、内股部へ衝突することにより、その周辺に位置する噴孔へ流入する燃料の流速を減速させてしまうことがある。この結果、デポジットを除去することができず、噴孔内、噴孔周辺にデポジットが堆積してしまうことがある。
【０００６】
そこで、本発明は、特に、内股部が形成された燃料噴射弁においてデポジットの除去、付着抑制をすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するための、本発明によれば、複数の噴孔の間に形成された内股部を備え、前記噴孔の流入開口の前記内股部に位置する内側辺縁の曲率半径Ｒｉｎを当該内側辺縁周囲でキャビテーションが発生する大きさとしたことを特徴とした燃料噴射弁が提供される。すなわち、流入開口の辺縁の曲率半径が大きくなると、噴孔内の燃料の流れは噴孔内壁に沿った滑らかなものとなるが、流入開口の辺縁の曲率半径を小さくすると、燃料噴射弁基端側から連続する燃料流路から噴孔内へ流入する燃料は急峻に流れの方向を変えることとなり、キャビテーションが生じ易くなる。キャビテーションが生じれば、これにより、デポジットの剥離作用、付着抑制作用を受けることができる。特に内股部が形成されているときは、燃料が内股部に衝突して流体力が弱まることが考えられるため、キャビテーション発生によるデポジット剥離は効果的である。
【０００８】
このような燃料噴射装置では、前記噴孔の流入開口の前記内股部に位置する内側辺縁の曲率半径Ｒｉｎを前記内側辺縁に対抗する外側辺縁の曲率半径Ｒｏｕｔよりも小さくした構成とすることができる。また、噴孔の形状、配置は種々考えられるが、例えば、矩形の流入開口を備え、当該流入開口は前記内股部を介して並列させた構成とすることができる。このとき、前記内股部を介して前記矩形の長手方向に沿って並列させた構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、噴孔の流入開口における辺縁の曲率半径を小さくして噴孔に流入する燃料の流れ方向を急峻に変えてキャビテーションを発生させるようにしたので、噴孔内、噴孔周囲におけるデポジットの剥離、付着抑制を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１、図２は、それぞれ本発明の燃料噴射弁１の噴孔２が穿設された先端部を縦断面とした図、横断面とした図である。すなわち、図１は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。燃料噴射弁１には、ノズルボディ１０内に、ニードル弁５の上下動に伴って燃料流路３と連通又は遮断されるサック室４が形成されており、サック室４の先端側に二つの噴孔２が穿設されている。図３は、図２におけるサック室４の周辺を拡大して示した説明図である。また、図４は、図１における一つの噴孔２の周辺を拡大して示した説明図である。
【００１２】
噴孔２の流入開口２ａは、矩形をなしており、二つの噴孔２が矩形の長手方向に沿って並列している。二つの噴孔２の間には内股部６が形成されている。噴孔２は、流入開口２ａから流出開口２ｂに向かって末広がりとなる形状をなしている。このような形状を有する噴孔２において、内股部６に位置する内側辺縁２ａ１の曲率半径Ｒｉｎは、内側辺縁２ａ１周囲でキャビテーションが発生する大きさとしている。また、曲率半径Ｒｉｎと、内側辺縁２ａ１と対抗する外側辺縁２ａ２の曲率半径Ｒｏｕｔとの大きさを比較すると、内側辺縁２ａ１の曲率半径Ｒｉｎの方が外側辺縁２ａ２の曲率半径Ｒｏｕｔよりも小さくなっている。
【００１３】
このような構成の燃料噴射弁１は、先端部が筒内へ露出するようにシリンダヘッドに装着され、直噴エンジンの燃料噴射装置の一部として用いられる。燃料噴射弁１は、図示しないＥＣＵの指令によりニードル弁５が上昇すると燃料流路３を通過した燃料がサック室４内へ流入し、サック室４内燃料が噴孔２から筒内へ噴射される。このとき、流入開口２ａの外側辺縁２ａ２では、燃料は矢示７で示すように大きな曲率半径Ｒｏｕｔに沿って円滑に流れ、さほど流速を低下させることなく噴孔２内へ流入し、流出開口２ｂから噴射される。一方、流入開口２ａの内側辺縁２ａ１では、燃料流路３、サック室４内を通過した燃料は、矢示８で示すように急峻に流れの向きを変えて噴孔２内へ流入する。燃料はこのように急峻に流れの向きを変えることによってキャビテーションを発生させる。
【００１４】
発生したキャビテーションは、燃料噴射弁１内、特に噴孔２内と、その周辺に形成されたデポジットに作用し、デポジットを粉砕、剥離、除去することができる。デポジットが除去されることにより、噴孔２を通過する燃料量の低下を抑制して噴射指令通りの燃料噴射量を確保するとともに、噴霧形状の変化を抑制することができる。
【００１５】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。噴孔の形状や配置は、必要に応じて種々の形態を採用することができるが、本発明は、複数の噴孔が穿設され、噴孔間に内股部が形成される燃料噴射弁であれば、適用することができる。内股部に位置し、サック室の底部から噴孔内壁への連続部となる流入開口の内側辺縁において、曲率半径を小さくすることにより当該箇所におけるキャビテーションの発生を促進させる。これにより、デポジットを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２におけるサック室の周辺を拡大して示した説明図である。
【図４】図１における一つの噴孔の周辺を拡大して示した説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  燃料噴射弁
２  噴孔
２ａ  流入開口
２ａ１  内側辺縁
２ａ２  外側辺縁
３  燃料流路
４  サック室
５  ニードル弁
６  内股部
１０  ノズルボディ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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