(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体（１６）と、この弁体（１６）と協働する弁座（８）の下流端が前端面に開口する弁座部材（３）と、前記弁座部材（３）の前端面に接合されるインジェクタプレート（３６）とを備え、前記弁座部材（３）及びインジェクタプレート（３６）との間に、前記弁座（８）の下流端に連通して、前記弁座（８）の軸線と略直交する横方向に延びる複数の横方向通路（３８）と、これら横方向通路（３８）の下流端がそれぞれ接線方向に開口する複数のスワール室（３９）とを形成し、これらスワール室（３９）でスワールを付与された燃料をそれぞれ外部に噴射させる複数の燃料噴孔（４０）を前記インジェクタプレート（３６）に穿設した燃料噴射弁において、
前記弁座部材（３）及びインジェクタプレート（３６）間に中間プレート（３５）を接合して、この中間プレート（３５）の前記インジェクタプレート（３６）との対向面に、前記横方向通路（３８）及びスワール室（３９）を溝状に形成し、
更にその中間プレート（３５）には、前記弁座（８）の下流端周縁部内側に各一端の全体を開口すると共に該中間プレート（３５）の表裏を貫通するよう直線状に延びて各他端を対応する前記横方向通路（３８）の上流端に接続する複数の側孔（３７）を設け、
前記複数の側孔（３７）が前記弁座（８）と同心の２つのピッチ円（Ｃ１、Ｃ２）上で千鳥状に配置され、また前記複数のスワール室（３９）が前記２つのピッチ円（Ｃ１、Ｃ２）と同心でそれらより大径の２つのピッチ円（Ｃ３、Ｃ４）上で千鳥状に配置されることを特徴とする、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、
前記各側孔（３７）を、その各側孔（３７）に対応する横方向通路（３８）に向かうにつれて前記弁座（８）の半径方向外方へ変位するように傾斜させたことを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項３】
弁体（１６）と、この弁体（１６）と協働する弁座（８）の下流端が前端面に開口する弁座部材（３）と、前記弁座部材（３）の前端面に接合されるインジェクタプレート（３６）とを備え、前記弁座部材（３）及びインジェクタプレート（３６）との間に、前記弁座（８）の下流端に連通して、前記弁座（８）の軸線と略直交する横方向に延びる複数の横方向通路（３８）と、これら横方向通路（３８）の下流端がそれぞれ接線方向に開口する複数のスワール室（３９）とを形成し、これらスワール室（３９）でスワールを付与された燃料をそれぞれ外部に噴射させる複数の燃料噴孔（４０）を前記インジェクタプレート（３６）に穿設した燃料噴射弁において、
前記弁座部材（３）及びインジェクタプレート（３６）間に中間プレート（３５）を接合して、この中間プレート（３５）の前記インジェクタプレート（３６）との対向面に、前記横方向通路（３８）及びスワール室（３９）を溝状に形成し、
更にその中間プレート（３５）には、前記弁座（８）の下流端周縁部内側に各一端の全体を開口すると共に該中間プレート（３５）の表裏を貫通するよう直線状に延びて各他端を対応する前記横方向通路（３８）の上流端に接続する複数の側孔（３７）を設け、
前記各スワール室（３９）が、その各スワール室（３９）に対応する側孔（３７）より前記弁座（８）の半径方向内方に配置されることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の燃料噴射弁において、
前記各横方向通路（３８）を、その各横方向通路（３８）に対応する側孔（３７）の中心を通る前記弁座（８）の半径線（Ｌ１、Ｌ２）に対して傾斜させて、各対応する側孔（３７）及びスワール室（３９）の前記弁座（８）中心に対する角度位置を互いにずらせたことを特徴とする、燃料噴射弁。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の燃料噴射弁において、
前記各横方向通路（３８）を、その各横方向通路（３８）に対応するスワール室（３９）に向かうにつれて前記弁座（８）の軸方向外方に変位するように傾斜させたことを特徴とする、燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として内燃機関の燃料供給系に使用される燃料噴射弁に関し、特に、弁体と、この弁体と協働する弁座の下流端が前端面に開口する弁座部材と、前記弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとを備え、前記弁座部材及びインジェクタプレートとの間に、前記弁座の下流端に連通して、前記弁座の軸線と略直交する横方向に延びる複数の横方向通路と、これら横方向通路の下流端がそれぞれ接線方向に開口する複数のスワール室とを形成し、これらスワール室でスワールを付与された燃料をそれぞれ外部に噴射させる複数の燃料噴孔を前記インジェクタプレートに穿設した燃料噴射弁の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かゝる燃料噴射弁は、例えば特許第２６５９７８９号公報に開示されているように、既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
かゝる燃料噴射弁は、燃料噴孔から噴射される燃料にスワールを付与することにより、その噴射燃料の微粒化を促進しようとするものであるが、従来の燃料噴射弁では、弁座に連通する１つの中央開口から複数の横方向通路を放射状に延出させ、開弁時、弁座を通過した燃料を中央開口に一旦集合させ、それから複数の横方向通路に分配するようになっているため、中央開口には、燃料の集合及び分配をスムーズに行わせるに充分な容積を与えなければならない。しかしながら、そのような中央開口の容積は、閉弁時にはデッドスペースボリュームとなり、そこに残留した燃料が温度上昇や振動等に起因して燃料噴孔から流出し、燃料噴射量を狂わせることがある。また上記中央開口での燃料の集合及び分配により、分配燃料に乱流が起こるため、複数のスワール室への燃料の均等分配が難しく、したがって各燃料噴孔から発生する燃料フォームの均一化を図ることが困難である。
【０００４】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、閉弁時、弁座から燃料噴孔までの残留燃料が占めるスペースを極力小さくして、燃料噴射量の精度を向上させつゝ、噴射燃料の微粒化を促進し得るようにした前記燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、弁体と、この弁体と協働する弁座の下流端が前端面に開口する弁座部材と、前記弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとを備え、前記弁座部材及びインジェクタプレートとの間に、前記弁座の下流端に連通して、前記弁座の軸線と略直交する横方向に延びる複数の横方向通路と、これら横方向通路の下流端がそれぞれ接線方向に開口する複数のスワール室とを形成し、これらスワール室でスワールを付与された燃料をそれぞれ外部に噴射させる複数の燃料噴孔を前記インジェクタプレートに穿設した燃料噴射弁において、前記弁座部材及びインジェクタプレート間に中間プレートを接合して、この中間プレートの前記インジェクタプレートとの対向面に、前記横方向通路及びスワール室を溝状に形成し、更にその中間プレートには、前記弁座の下流端周縁部内側に各一端の全体を開口すると共に該中間プレートの表裏を貫通するよう直線状に延びて各他端を対応する前記横方向通路の上流端に接続する複数の側孔を設け、前記複数の側孔が前記弁座と同心の２つのピッチ円上で千鳥状に配置され、また前記複数のスワール室が前記２つのピッチ円と同心でそれらより大径の２つのピッチ円上で千鳥状に配置されることを特徴とする。
【０００６】
また請求項２の発明は、請求項１の上記構成に加えて、前記各側孔を、その各側孔に対応する横方向通路に向かうにつれて前記弁座の半径方向外方へ変位するように傾斜させたことを特徴とする。
【０００７】
また請求項３の発明は、弁体と、この弁体と協働する弁座の下流端が前端面に開口する弁座部材と、前記弁座部材の前端面に接合されるインジェクタプレートとを備え、前記弁座部材及びインジェクタプレートとの間に、前記弁座の下流端に連通して、前記弁座の軸線と略直交する横方向に延びる複数の横方向通路と、これら横方向通路の下流端がそれぞれ接線方向に開口する複数のスワール室とを形成し、これらスワール室でスワールを付与された燃料をそれぞれ外部に噴射させる複数の燃料噴孔を前記インジェクタプレートに穿設した燃料噴射弁において、前記弁座部材及びインジェクタプレート間に中間プレートを接合して、この中間プレートの前記インジェクタプレートとの対向面に、前記横方向通路及びスワール室を溝状に形成し、更にその中間プレートには、前記弁座の下流端周縁部内側に各一端の全体を開口すると共に該中間プレートの表裏を貫通するよう直線状に延びて各他端を対応する前記横方向通路の上流端に接続する複数の側孔を設け、前記各スワール室が、その各スワール室に対応する側孔より前記弁座の半径方向内方に配置されることを特徴とする。
【０００８】
また請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの構成に加えて、前記各横方向通路を、その各横方向通路に対応する側孔の中心を通る前記弁座の半径線に対して傾斜させて、各対応する側孔及びスワール室の前記弁座中心に対する角度位置を互いにずらせたことを特徴とする。
【０００９】
また請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの構成に加えて、前記各横方向通路を、その各横方向通路に対応するスワール室に向かうにつれて前記弁座の軸方向外方に変位するように傾斜させたことを特徴とする。
【００１０】
各請求項の発明の上記特徴によれば、開弁時、弁座を通過した燃料は、弁座の下流端周縁に連なる複数の側孔を介して複数の横方向通路に直ちに均等に分流し、各対応するスワール室に高速で接線方向に流入してスワールが付与される。そして各対応する燃料噴孔から噴射された燃料は、噴射圧力と遠心力の作用で均一な中空円錐状の燃料噴霧フォームを形成し、燃料の微粒化を促進することができる。しかも各横方向通路に個別に連なる各側孔の上流端全体を弁座の周縁部内側に開口したことで、閉弁時、弁座から各燃料噴孔までの残留燃料が占めるデッドスペースボリュームを小さくすることが可能となり、また各スワール室への燃料分配が均等であることゝ相俟って、燃料噴射量の精度向上を図ることができる。しかも弁座部材及びインジェクタプレート間に中間プレートを接合して、その中間プレートのインジェクタプレートとの対向面に、横方向通路及びスワール室を溝状に形成すると共に、該中間プレートにその表裏を貫通するように直線状に延びる前記側孔を形成したことにより、複数の側孔、横方向通路及びスワール室を小部品の中間プレートに高い精度をもって容易に加工することができ、しかも溝状の横方向通路及びスワール室は、その溝幅や深さの設定により、同一板厚の中間プレートに仕様の異なる横方向通路及びスワール室を形成することが可能となり、汎用性を得ることができる。
【００１１】
また特に請求項１の発明の特徴によれば、複数の側孔が弁座と同心の２つのピッチ円上で千鳥状に配置され、また複数のスワール室が２つのピッチ円と同心でそれらより大径の２つのピッチ円上で千鳥状に配置されるため、スワール室及び燃料噴孔を複数の側孔の周囲により多く設けることが可能となり、燃料の大流量仕様に好適である。
【００１２】
また特に請求項２の発明の特徴によれば、燃料が各側孔から横方向通路に移る際、燃料の流れに急激な曲りを与えず、その流れがスムーズとなるから、燃料の速度損失が少く、したがってスワール室での燃料に対するスワール効果を高めることができる。
【００１３】
また特に請求項３の発明の特徴によれば、複数の燃料噴孔のピッチ円を充分小さくすることが可能となり、燃料の小流量仕様に好適である。
【００１４】
また特に請求項４の発明の特徴によれば、複数の側孔のピッチ円と複数のスワール室のピッチ円との直径差が小さい場合でも、各横方向通路を長く設定することが可能で、各スワール室の接線方向への燃料の層流誘導を的確に行い、各スワール室で燃料の良好なスワール効果を得ることができ、また燃料噴霧フォームのコンパクト化を可能にして、エンジン吸気ポート内壁への燃料の付着防止に寄与し得る。
【００１５】
また特に請求項５の発明の特徴によれば、燃料が各側孔から横方向通路、スワール室へと流れる際、その燃料の流れに急激な曲りを与えず、その流れがスムーズとなるから、燃料の速度損失が少く、したがってスワール室での燃料に対するスワール効果を高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【００１７】
図１は本発明の第１実施例に係る内燃機関用電磁式燃料噴射弁の縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図、図５は図２の５矢視図、図６は図２の６−６線拡大断面図、図７は図５に対応した作用説明図、図８は本発明の第２実施例を示す、図５との対応図、図９は本発明の第３実施例を示す、図５との対応図、図１０は本発明の第４実施例を示す、図５との対応図、図１１は側孔総開口面積Ａの燃料噴孔総開口面積Ｂに対する倍率と最大燃料噴射量との関係を示すテストで得た線図、図１２は燃料噴孔を１個としたとき（Ａ）、燃料噴孔を２個としたとき（Ｂ）及び燃料噴孔を、その隣接間隔を（Ｂ）より狭くして３個としたとき（Ｃ）の燃料噴霧フォームの対比説明図である。
【００１８】
先ず、図１〜図７に示す本発明の第１実施例より説明する。
【００１９】
図１において、内燃機関用電磁式燃料噴射弁Ｉのケーシング１は、円筒状の弁ハウジング２（磁性体）と、この弁ハウジング２の前端部に液密に結合される有底円筒状の弁座部材３と、弁ハウジング２の後端に環状スペーサ４を挟んで液密に結合される円筒状の固定コア５とから構成される。
【００２０】
環状スペーサ４は、ステンレス鋼等の非磁性金属製であり、その両端面に弁ハウジング２及び固定コア５が突き当てられて液密に全周溶接される。
【００２１】
弁座部材３及び弁ハウジング２の対向端部には、第１嵌合筒部３ａ及び第２嵌合筒部２ａがそれぞれ形成される。そして第１嵌合筒部３ａが第２嵌合筒部２ａ内にストッパプレート６と共に圧入され、ストッパプレート６は、弁ハウジング２と弁座部材３間で挟持される。その後、第１嵌合筒部３ａの外周面と第２嵌合筒部２ａの端面とに挟まれる隅部の全周にわたりレーザ溶接又はビーム溶接を施すことにより、弁ハウジング２及び弁座部材３が相互に液密に結合される。
【００２２】
弁座部材３には、その前端面に下流端を開口する円錐状の弁座８と、この弁座８の上流端、即ち大径部に連なる円筒状のガイド孔９とが設けられており、そのガイド孔９は、前記第２嵌合筒部２ａと同軸状に形成される。
【００２３】
弁ハウジング２及び環状スペーサ４内には、固定コア５の前端面に対向する可動コア１２が摺動自在に収容され、この可動コア１２に、前記ガイド孔９に軸方向摺動自在に収容される弁体１６が一体的に結合される。この弁体１６は、弁座８に着座し得る球状の弁部１６ａと、ガイド孔９に摺動自在に支承される前後一対のジャーナル部１６ｂ，１６ｂと、前記ストッパプレート６に当接して弁体１６の開弁限界を規定するフランジ１６ｃとを一体に備えており、各ジャーナル部１６ｂには、燃料の流通を可能にする複数の面取り部１７，１７…が設けられる。
【００２４】
固定コア５は、弁ハウジング２内と連通する中空部２１を有しており、その中空部２１に、可動コア１２を弁体１６の閉じ方向、即ち弁座８への着座方向に付勢するコイル状の弁ばね２２と、この弁ばね２２の後端を支承するパイプ状のリテーナ２３とが収容される。
【００２５】
固定コア５の後端には、パイプ状のリテーナ２３を介して固定コア５の中空部２１に連通する燃料入口２５ａを持つ入口筒２５が一体に連設され、その燃料入口２５ａに燃料フィルタ２７が装着される。
【００２６】
環状スペーサ４及び固定コア５の外周にはコイル組立体２８が嵌装される。このコイル組立体２８は、環状スペーサ４及び固定コア５に外周面に嵌合するボビン２９と、これに巻装されるコイル３０とからなっており、このコイル組立体２８を囲繞するコイルハウジング３１の一端部が弁ハウジング２の外周面に溶接により結合される。
【００２７】
コイルハウジング３１、コイル組立体２８及び固定コア５は合成樹脂製の被覆体３２内に埋封され、この被覆体３２の中間部には、前記コイル３０に連なる接続端子３３を収容する備えたカプラ３４が一体に連設される。
【００２８】
図２〜図５に示すように、弁座部材３の前端面には、鋼板製の中間プレート３５を挟んで同じく鋼板製のインジェクタプレート３６が液密に全周溶接される。
【００２９】
中間プレート３５には、弁座８の下流端周縁部から中間プレート３５の表裏を貫通するように略軸方向に延びて、弁座８の軸線周りに等間隔に配列される多数の側孔３７，３７…が穿設され、またこの中間プレート３５の、インジェクタプレート３６との対向面には、上記側孔３７，３７…から弁座８の半径方向外方へ放射状に延びる多数の横方向通路３８，３８…と、これら横方向通路３８，３８…の下流端が接線方向に開口する多数のスワール室３９，３９…とが溝状に形成される。
【００３０】
その際、望ましくは、各側孔３７は、それに対応する横方向通路３８に向かうにつれて弁座８の半径方向外方へ変位するように傾斜して配置され、また各横方向通路３８は、それに対応するスワール室３９に向かうにつれて軸方向外方に変位するように傾斜して配置される。
【００３１】
前記多数のスワール室３９，３９…も、側孔３７，３７…と同様に、弁座８の軸線周りに等間隔に配列される。各横方向通路３８の各スワール室３９に開口する接線方向は一定していて、各スワール室３９で燃料に付与されるスワール方向が一定するようになっている。
【００３２】
インジェクタプレート３６には、上記多数のスワール室３９，３９…にそれぞれ開口する多数の燃料噴孔４０，４０…が穿設される。インジェクタプレート３６は、その板厚が各燃料噴孔４０の内径より小さくなっており、また各燃料噴孔４０は、その軸線が弁座８の軸線と平行になるように配置される。
【００３３】
図６に明示するように、各燃料噴孔４０は、それに対応するスワール室３９の中心から対応する横方向通路３８の上流端側に所定距離ｅオフセットして配置される。また多数の燃料噴孔４０，４０…は、図５に示すように、それらの隣接間隔ｐが２．５ｍｍ以下となるように配置される。
【００３４】
こゝで、多数の側孔３７，３７…の総合開口面積をＡ、多数の燃料噴孔４０，４０…の総合開口面積をＢとしたとき、Ａ／Ｂ＝１．５〜３．０となるように、上記側孔３７，３７…及び燃料噴孔４０，４０…は形成される。
【００３５】
再び、図１において、弁ハウジング２から弁座部材３にかけて、それらの外周に環状のシールホルダ４８が嵌合され、このシールホルダ４８と、弁座部材３の前端部に嵌着される合成樹脂製のキャップ４５との間に環状溝４６が画成され、この環状溝４６に、弁座部材３の外周面に密接するＯリング４７が装着される。このＯリング４７は、この電磁式燃料噴射弁Ｉを図示しない吸気マニホールドの燃料噴射弁取り付け孔に装着したとき、その取り付け孔の内周面に密接するようになっている。
【００３６】
次に、この第１実施例の作用について説明する。
コイル３０を消磁した状態では、弁ばね２２の付勢力で可動コア１２及び弁体１６が前方に押圧され、弁部１６ａを弁座８に着座させている。したがって、燃料フィルタ２７及び入口筒２５を通して弁ハウジング２内に供給された高圧燃料は、弁ハウジング２内に待機させられる。
【００３７】
コイル３０を通電により励磁すると、それにより生ずる磁束が固定コア５、コイルハウジング３１、弁ハウジング２及び可動コア１２を順次走り、その磁力により可動コア１２が弁体１６と共に固定コア５に吸引され、弁座８が開放されるので、弁ハウジング２内の高圧燃料は、弁体１６の面取り部１７，１７…を経て弁座８を通過し、その周縁部から高速を維持したまゝ直ちに多数の側孔３７，３７…に分流し、これら側孔３７，３７…からそれぞれ対応する横方向通路３８，３８…を経て対応するスワール室３９に高速で接線方向に流入するため、それら燃料は各スワール室３９を高速で旋回することによりスワールが付与される。
【００３８】
特に、各側孔３７が、対応する横方向通路３８に向かうにつれて弁座８の半径方向外方へ変位するように傾斜し、また各横方向通路３８が、対応するスワール室３９に向かうにつれて軸方向外方に変位するように傾斜して配置される場合には、各側孔３７及び横方向通路３８を経てスワール室３９に到達するまでの燃料の流れの急激な屈曲がなくなり、その流れがスムーズとなるから、燃料の速度損失が少ない。
【００３９】
また各燃料噴孔４０は各スワール室３９の中心から対応する横方向通路３８の上流端側に所定距離ｅオフセットして配置されているから、スワール室３９に流入した燃料の大部分はスワール室３９を略１回転するうちに燃料噴孔４０から噴射されることになり、スワール室３９での燃料の速度損失が少ない。
【００４０】
以上の結果、各スワール室３９から対応する燃料噴孔４０に噴射された燃料は、大なる噴射圧力と遠心力の作用で中空円錐状の燃料噴霧フォームＦ１を形成し、高いスワール速度を維持し得るので、燃料の微粒化をより効果的促進することができ、しかも燃料噴射の応答性を向上させることができる。
【００４１】
しかも多数の横方向通路３８，３８…に個別に連なる多数の側孔３７，３７…の上流端全体を弁座８の周縁部内側にそれぞれ開口したことで、閉弁時、弁座８から各燃料噴孔４０までの残留燃料が占めるデッドスペースボリュームを小さくすることが可能となり、燃料噴射量の精度向上に寄与し得る。特に、各側孔３７及び各燃料噴孔４０を、前述のようにＡ／Ｂ＝１．５〜３．０となるように形成すれば、図１１のテストデータから明らかなように、必要最小限のデッドスペースボリュームをもって、全負荷時における各燃料噴孔４０からの燃料噴射量を、各側孔３７の絞り抵抗の影響を受けることなく、安定的に確保できる。
【００４２】
図１２（Ａ）は、燃料噴孔４０を単一としてテストしたときの燃料噴霧フォームＦ１の形成状態を示し、図１２（Ｂ）は、２つの燃料噴孔４０，４０の間隔を２．４ｍｍに設定してテストしたときの燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ２の形成状態を示し、また図１２（Ｃ）は，３つの燃料噴孔４０，４０，４０の各隣接間隔を１．３ｍｍに設定してテストしたときの燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ２の形成状態を示すものである。
【００４３】
図１２（Ａ）に示すように、単一の燃料噴孔４０から生ずる中空円錐状の燃料噴霧フォームＦ１は、燃料噴孔４０を出た直後に層状の液膜状態を呈し、その後、液糸状態を経て微粒化状態となるが、この第１実施例では、弁座８の軸線周りに多数の燃料噴孔４０，４０…が隣接間隔を２．５ｍｍ以下と狭くして配置され、しかも各スワール室３９で燃料に同一方向のスワールが付与されるため、多数の中空円錐状の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…は、図７、並びに図１２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、液膜状態において互いに隣り合うもの同士で液膜部分を正面衝突させることになる。その結果、全燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…の液糸状態が早まり、その分、燃料の微粒化を効果的に促進することができる。しかも、多数の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…が互いに液膜部分を正面衝突させることで、最終的には燃料密度が中心部で高く、外周部で低い１つ集合した燃料噴霧フォームＦ１が形成されることになり、エンジンの吸気路内壁への燃料付着を極力防ぎつゝ、吸入空気と共にエンジンに吸入され、エンジンの始動性及び出力性能の向上と燃費の低減に大いに寄与し得る。
【００４４】
テストによれば、多数の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…の液膜状態の終端は、インジェクタプレート３６から０．５〜３．０ｍｍ離れた領域にあり、この領域で多数の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…を衝突させれば、燃料の微粒化を効果的に促進し得ることを確認できた。またこのような燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…同士の衝突を得るために、多数の燃料噴孔４０，４０…の隣接間隔を前述のように２．５ｍｍ以下と設定することは極めて有効であった。
【００４５】
またインジェクタプレート３６に板厚を各燃料噴孔４０の内径より小さく設定したことで、中空円錐状の各燃料噴霧フォームＦ１の中心角度を充分に拡大できて、多数の燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…を互いに液膜状態で確実に衝突させることが可能であり、燃料の微粒化を一層促進することができる。
【００４６】
さらに多数の燃料噴孔４０，４０…の軸線を平行に配置したことで、これら燃料噴孔４０，４０…を高精度をもって同軸加工が可能となる。その結果、全燃料噴孔４０，４０…から発生する燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ１…は常に均一化し、それらの液膜部相互の正面衝突により、常に安定した集合燃料噴霧フォームＦ２を形成することができ、エンジンの始動性及び出力性能の向上と燃費の低減に一層寄与し得る。
【００４７】
ところで、この第１の実施例では、多数の横方向通路３８，３８…及びスワール室３９，３９…が中間プレート３５のインジェクタプレート３６との対向面に溝状に形成され、また多数の側孔３７，３７…が中間プレート３５にその表裏を貫通するように形成されるので、複数の側孔３７，３７…、横方向通路３８，３８…及びスワール室３９，３９…を小部品の中間プレート３５に高い精度をもって容易に加工することができ、しかも溝状の横方向通路３８，３８…及びスワール室３９，３９…は、その溝幅や深さの設定により、同一板厚の中間プレート（＊）に仕様の異なる横方向通路３８，３８…及びスワール室３９，３９…を形成することが可能となり、汎用性を得ることができる。
【００４８】
また多数のスワール室３９，３９…は、環状に配列される側孔３７，３７…群のピッチ円と同心で且つそれより大きいピッチ円上に環状に配列されるから、側孔３７，３７…群の周囲にスワール室３９，３９…及び燃料噴孔４０，４０…を比較的多く設けることが可能となり、燃料の大流量仕様に好適である。
【００４９】
次に、図８に示す本発明の第２実施例について説明する。
【００５０】
この第２実施例は、多数の側孔３７，３７…を同心の２つピッチ円Ｃ１、Ｃ２上で千鳥状に配置し、それに伴い多数のスワール室３９，３９…は、上記ピッチ円Ｃ１、Ｃ２より大径で且つそれらと同心の２つのピッチ円Ｃ３、Ｃ４上で千鳥状に配置した点を除けば、前実施例と同様の構成であり、図８中、前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５１】
この第２実施例によれば、側孔３７，３７…、スワール室３９，３９…及び燃料噴孔４０，４０…をより多く設けることが可能となり、燃料の更なる大流量仕様に好適である。  次に、図９に示す本発明の第３実施例について説明する。
【００５２】
この第３実施例では、複数のスワール室３９，３９…は、環状に配列される側孔３７，３７…群のピッチ円と同心で且つそれより小さいピッチ円上に環状に配列される。また各横方向通路３８は、それに対応する側孔３７の中心を通る弁座８の半径線Ｌ１に対して角度α傾斜していて、各対応する側孔３７及びスワール室３９の前記弁座８中心に対する角度位置が互いにずらされている。その他の構成は前記第１実施例と同様の構成であるから、図９中、第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５３】
この第３実施例によれば、スワール室３９，３９…及び燃料噴孔４０，４０…をあまり多くは設けられないが、燃料噴孔４０，４０…群のピッチ円を充分小さくすることが可能となり、燃料の小流量仕様に好適である。また側孔３７，３７…群のピッチ円とスワール室３９，３９…群のピッチ円との直径差が小さい場合でも、各横方向通路３８を長く設定することが可能で、各スワール室３９の接線方向への燃料の層流誘導を的確に行い、各スワール室３９において燃料の良好なスワール効果を得ることができる。また各燃料噴霧フォームＦ１、Ｆ２のコンパクト化を可能にして、エンジン吸気ポート内壁への燃料の付着防止に寄与し得る。
【００５４】
次に、図１０に示す本発明の第４実施例について説明する。
【００５５】
この第４実施例は、各横方向通路３８を、それに対応する側孔３７の中心を通る弁座８の半径線Ｌ２に対して角度β傾斜させて、各対応する側孔３７及びスワール室３９の前記弁座８中心に対する角度位置を互いにずらせた点を除けば、前記第１実施例と同様の構成であり、図１０中、第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５６】
この第４実施例によれば、側孔３７，３７…群のピッチ円とスワール室３９，３９…群のピッチ円との直径差が小さい場合でも、各横方向通路３８を長く設定することが可能で、各スワール室３９の接線方向への燃料の誘導を的確に行い、各スワール室３９において燃料の良好なスワール効果を得ることができる。
【００５７】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように請求項１〜５の各発明によれば、燃料噴射弁において、弁座と複数の横方向通路との間に、該弁座の下流端周縁部内側に各一端の全体を開口すると共に、各他端を該横方向通路の上流端に接続する複数の側孔を設けたので、開弁時、弁座を通過した燃料は、複数の側孔を介して複数の横方向通路に直ちに均等に分流し、各対応するスワール室に高速で接線方向に流入してスワールが付与され、そして各対応する燃料噴孔から噴射された燃料は、噴射圧力と遠心力の作用で均一な中空円錐状の燃料噴霧フォームを形成し、燃料の微粒化を促進することができる。しかも各横方向通路に個別に連なる各側孔の上流端全体を弁座の周縁部内側に開口したことで、閉弁時、弁座から各燃料噴孔までの残留燃料が占めるデッドスペースボリュームを小さくすることが可能となり、また各スワール室への燃料分配が均等であることゝ相俟って、燃料噴射量の精度向上を図ることができる。  しかも弁座部材及びインジェクタプレート間に中間プレートを接合して、その中間プレートのインジェクタプレートとの対向面に、横方向通路及びスワール室を溝状に形成すると共に、該中間プレートにその表裏を貫通するように直線状に延びる前記側孔を形成したので、複数の側孔、横方向通路及びスワール室を小部品の中間プレートに高い精度をもって容易に加工することができ、しかも溝状の横方向通路及びスワール室は、その溝幅や深さの設定により、同一板厚の中間プレートに仕様の異なる横方向通路及びスワール室を形成することが可能となり、汎用性を得ることができる。
【００５９】
また特に請求項１の発明によれば、前記複数の側孔を、前記弁座と同心の２つのピッチ円上で千鳥状に配置すると共に、前記複数のスワール室も前記２つのピッチ円と同心でそれらより大径の２つのピッチ円上で千鳥状に配置したので、側孔、スワール室及び燃料噴孔を複数の側孔の周囲により多く設けることが可能となり、燃料の大流量仕様に好適である。
【００６０】
また特に請求項２の発明によれば、前記各側孔を、それに対応する横方向通路に向かうにつれて前記弁座の半径方向外方へ変位するように傾斜させたので、燃料が各側孔から横方向通路に移る際、燃料の流れに急激な曲りを与えず、その流れがスムーズとなるから、燃料の速度損失が少く、したがってスワール室での燃料に対するスワール効果を高めることができる。
【００６１】
また特に請求項３の発明によれば、前記各スワール室を、それに対応する側孔より前記弁座の半径方向内方に配置したので、複数の燃料噴孔のピッチ円を充分小さくすることが可能となり、燃料の小流量仕様に好適である。
【００６２】
また特に請求項４の発明によれば、前記各横方向通路を、それに対応する側孔の中心を通る前記弁座の半径線に対して傾斜させて、各対応する側孔及びスワール室の前記弁座中心に対する角度位置を互いにずらせたので、複数の側孔のピッチ円と複数のスワール室のピッチ円との直径差が小さい場合でも、各横方向通路を長く設定することが可能で、各スワール室の接線方向への燃料の層流誘導を的確に行い、各スワール室で燃料の良好なスワール効果を得ることができ、また燃料噴霧フォームのコンパクト化を可能にして、エンジン吸気ポート内壁への燃料の付着防止に寄与し得る。
【００６３】
また特に請求項５の発明によれば、前記各横方向通路を、それに対応するスワール室に向かうにつれて前記弁座の軸方向外方に変位するように傾斜させたので、燃料が各側孔から横方向通路、スワール室へと流れる際、その燃料の流れに急激な曲りを与えず、その流れがスムーズとなるから、燃料の速度損失が少く、したがってスワール室での燃料に対するスワール効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例に係る内燃機関用電磁式燃料噴射弁の縦断面図
【図２】  図１の要部拡大図
【図３】  図２の３−３線断面図
【図４】  図２の４−４線断面図
【図５】  図２の５矢視図
【図６】  図２の６−６線拡大断面図
【図７】  図５に対応した作用説明図
【図８】  本発明の第２実施例を示す、図５との対応図
【図９】  本発明の第３実施例を示す、図５との対応図
【図１０】  本発明の第４実施例を示す、図５との対応図
【図１１】  側孔総開口面積Ａの燃料噴孔総開口面積Ｂに対する倍率と最大燃料噴射量との関係を示すテストで得た線図
【図１２】  燃料噴孔を１個としたとき（Ａ）、燃料噴孔を２個としたとき（Ｂ）及び燃料噴孔を、その隣接間隔を（Ｂ）より狭くして３個としたとき（Ｃ）の燃料噴霧フォームの対比説明図
【符号の説明】
Ｃ１、Ｃ２・・・千鳥状配置の側孔群の２つのピッチ円
Ｃ３、Ｃ４・・・千鳥状配置のスワール室群の２つのピッチ円
Ｉ・・・・・燃料噴射弁
Ｌ１、Ｌ２・・・弁座の半径線
３・・・・・弁座部材
８・・・・・弁座
３５・・・・中間プレート
３６・・・・インジェクタプレート
３７・・・・側孔
３８・・・・横方向通路
３９・・・・スワール室
４０・・・・燃料噴孔
【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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