燃料噴射ノズル
【課題】多数の噴孔を備えながら、流量係数を高めることが可能な燃料噴射ノズルを提供することである。
【解決手段】燃料噴射ノズル１０は、燃料供給路１１を有するノズルボディ１２と、燃料供給路１１の下流側先端部からノズルボディ１２を貫通して形成された噴孔１３と、燃料供給路１１内に往復動可能に挿嵌されて噴孔１３を開閉するニードル１４と、を備え、噴孔１３は、燃料供給路１１側である入口の孔断面形状が、燃料供給路１１内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分に半楕円形状部２０を含むことを特徴とする。
【解決手段】燃料噴射ノズル１０は、燃料供給路１１を有するノズルボディ１２と、燃料供給路１１の下流側先端部からノズルボディ１２を貫通して形成された噴孔１３と、燃料供給路１１内に往復動可能に挿嵌されて噴孔１３を開閉するニードル１４と、を備え、噴孔１３は、燃料供給路１１側である入口の孔断面形状が、燃料供給路１１内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分に半楕円形状部２０を含むことを特徴とする。
【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ノズルに係り、特にノズルボディの先端部に形成された複数の噴孔を備える内燃機関の燃料噴射ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射ノズルは、ノズルボディの燃料供給路に挿嵌されたニードルが、往復動することにより、燃料供給路の下流側先端部からノズルボディを貫通して形成された噴孔を開閉して、燃料を内燃機関のシリンダ内等に噴射する。燃料噴射ノズルとしては、ノズルボディの先端部に設けられたサック室内に噴孔の入口が形成された所謂サックノズル、サック容量をもたずニードルにより噴孔の入口が塞がれるバルブカバードオリフィス（Ｖａｌｖｅ Ｃｏｖｅｒｅｄ Ｏｒｉｆｆｉｃｅ：ＶＣＯ）ノズル等のタイプがある。
【０００３】
燃料噴射ノズルが適用される内燃機関、特にディーゼル機関においては、排気ガス中に含まれるハイドロカーボン（Ｈｙｄｒｏ Ｃａｒｂｏｎ：ＨＣ）や粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｉｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：ＰＭ）を低減することが求められる。ＰＭを低減するためには、噴射される燃料の微粒化が有効であることが知られており、したがって、小さな孔径の噴孔を多数形成した燃料噴射ノズルが広く採用されている。なお、閉弁時にノズルボディの外部と連通するノズルボディ内の容積（以下、無駄容積とする）が大きいと、ＨＣ等を発生し易くなるので、ＨＣ低減の観点からは、サック容積をもたないＶＣＯノズルが有利である。
【０００４】
また、噴孔から噴射される燃料を微粒化するためには、小さな孔径の噴孔を多数備えることに加えて、燃料供給路を流れる高圧燃料をできるだけ流体損失なく噴孔の出口まで導き、流量係数を大きくすることが重要になる。なお、ＶＣＯノズルでは、燃料供給路から噴孔に流入するときの燃料流れの曲がり方が急であるため、サックノズルよりも噴孔の入口上部においてキャビテーションを発生し易い。また、燃料の流れ分布の偏りや縮流も起こり易くなり、流量係数を高くすることは難しい。かかる状況に鑑みて、多数の噴孔を備えた燃料噴射ノズルにおいて流量係数を大きくするために、ニードルや噴孔の形状を改良した燃料噴射ノズルが開発されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、ノズルボディの先端に設けた噴孔入口をバルブシートより下流のニードル先端面で覆うようにした燃料噴射ノズルにおいて、バルブシートの直下流位置を上流端としてニードルの最大リフト状態での噴孔入口との対向位置を下流端とするくぼみをニードル先端面に設けたうえで、該くぼみの深さを下流側に至るにつれて深くした燃料噴射ノズルが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、噴孔入口から噴孔出口に向かって噴孔面積が小さくなるよう形成された燃料噴射ノズルであって、噴孔入口にＲ面取りのような曲線で繋ぐ面取り形状を設ける等の手段によって、噴孔内壁における流体摩擦損失を低減する燃料噴射ノズルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１８２６４１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の燃料噴射ノズルによれば、ニードルに形成されたくぼみによって、ニードルのリフト量が小さな開弁初期であっても噴射率を高くすることができる。しかし、くぼみの容積は、無駄容積となるためＨＣ等が多くなるという問題がある。その他にも、ニードルに煩雑な加工が必要であること、サックノズルには適用できないこと、シール性が低下すること等の問題点が想定される。
【０００９】
一方、特許文献２の燃料噴射ノズルでは、噴孔数が制限されるという問題がある。上記のように、燃料の微粒化を促進するためには、噴孔出口の孔径を小さく設けることが望ましいが、所定の流量を噴射するためには、孔径に応じて噴孔の数を多くしなければならない。この燃料噴射ノズルは、流体摩擦損失を低減するために、噴孔入口に大きなＲ面取りを設ける等、噴孔入口の孔径が大きく設定される。多数の噴孔を形成したときには、噴孔の間隔が狭くなるので、大きなＲ面取りを形成することができず、したがって、流体摩擦損失を低減して流量係数を高くすることは困難である。特に、サックノズルでは、噴孔の間隔が狭いため、このような方法では多数の噴孔を設けることは難しい。
【００１０】
本発明の目的は、多数の噴孔を備えながら、流量係数を高めることが可能な燃料噴射ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のＶＣＯノズルやサックノズルであって、噴孔入口の孔断面形状が略円形状のものは、噴孔に流入する燃料流れの曲がり方が急であるため、噴孔の入口上部において、キャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流が発生し易く、噴孔の有効断面積が減少して流量係数が低下する。特に、ＶＣＯノズルにおいて、燃料流れの曲がり方が急であり、流量係数の低下が大きくなる。そこで、本発明では、流量係数を向上させるために、以下の手段を用いる。
【００１２】
なお、流量係数（Ｃｄ）とは、噴孔に流入する燃料の流れ易さを示す値であって、この値が大きいほど燃料が流入し易いことを示す。Ｃｄ＝１であれば、噴孔で生じる損失がないことを意味する。流量係数（Ｃｄ）は、次式で表すことができる。
Ｑ＝Ｃｄ・Ａ・（２Ｐｄｉｆ／ρ）1/2
ここで、Ｑは噴孔出口の燃料の流量、Ａは噴孔出口の断面積、ρは燃料密度、Ｐｄｉｆは燃料噴射圧と燃料が噴射される外部圧（シリンダ内圧）との差圧である。
【００１３】
本発明に係る燃料噴射ノズルは、燃料供給路を有するノズルボディと、燃料供給路の下流側先端部からノズルボディを貫通して形成された噴孔と、燃料供給路内に往復動可能に挿嵌されて噴孔を開閉するニードルと、を備える燃料噴射ノズルにおいて、噴孔は、燃料供給路側である入口の孔断面形状が、燃料供給路内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分に半楕円形状部を含むことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、燃料供給路における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分を半楕円形状とすることによって、噴孔内におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の発生が抑制され、流量係数を高めることが可能になる。
【００１５】
上記構成は、ＶＣＯノズル及びサックノズルのいずれにも適用することができる。そして、流量係数を高めるために、噴孔入口をＲ面取り加工する、或いは入口径を大きくする等の必要がないので、噴孔数が制限されず、多数の噴孔を備えることができる。
【００１６】
また、噴孔は、入口の孔断面における長径と短径との比が、１．５：１〜２．０：１であることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、噴孔内におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の抑制効果をさらに向上させることができる。
【００１８】
また、噴孔は、出口の孔断面形状が円形状であって、孔断面形状は入口から出口に向かうにつれて楕円形状から円形状に変化することが好ましい。
【００１９】
上記構成によれば、さらに流量係数を高めて、燃料を微粒化することが可能になる。
【００２０】
また、噴孔は、入口の孔断面形状が、燃料流れの下流側に位置する部分に半円形状部を含むことが好ましい。
【００２１】
上記構成によれば、噴孔の加工性が良好なものとなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る燃料噴射ノズルによれば、多数の噴孔を備えながら、流量係数を高めることが可能になる。即ち、噴孔内におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の発生を抑制して、流量係数を高め、燃料の微粒化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施形態における燃料噴射ノズル（ＶＣＯノズル）の要部断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す燃料噴射ノズルの噴孔において、入口及び出口の孔断面形状を示す図である。
【図４】噴孔入口の孔断面における長径と短径との比（ＬＲ）に対する流量係数（Ｃｄ）を示す図である。
【図５】各ＬＲにおける燃料噴射時間に対する噴射率を示す図である。
【図６（ａ）】ＬＲ＝１．０における噴孔内のキャビテーション発生状況を示す図である。
【図６（ｂ）】ＬＲ＝１．５における噴孔内のキャビテーション発生状況を示す図である。
【図６（ｃ）】ＬＲ＝２．０における噴孔内のキャビテーション発生状況を示す図である。
【図７】本発明に係る実施形態における燃料噴射ノズル（サックノズル）の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。図１は、燃料噴射ノズル１０の要部断面を示す図であり、ニードル１４がリフトした開弁状態を示している。なお、同図に示す燃料噴射ノズル１０は、閉弁時においてニードル１４のシート部１８が当接する弁座部１６に噴孔１３の入口が形成されるＶＣＯノズルである。
【００２５】
燃料噴射ノズル１０は、図示しない燃料ポンプにより加圧された燃料を内燃機関のシリンダ内に噴射供給するノズルである。燃料ポンプは、内燃機関の電子制御装置によって制御され、内燃機関の運転状況に応じて、所定圧力の燃料を所定のタイミングで燃料噴射ノズル１０に供給する。
【００２６】
図１に示すように、燃料噴射ノズル１０は、燃料供給路１１を有するノズルボディ１２と、燃料供給路１１内に往復動可能に挿嵌されて、ノズルボディ１２の先端部に形成された噴孔１３を開閉するニードル１４とから構成される。ニードル１４の作動方式としては、ソレノイド作動式やピエゾ式、流体圧力作動式があり、ニードル１４がこれらの作動方式によってリフトして同図に示す開弁状態となれば、噴孔１３に燃料が流入する。
【００２７】
ノズルボディ１２は、燃料噴射ノズル１０の外形を構成する略円筒形状の部材であって、その内部には、燃料供給路１１が形成される。そして、ノズルボディ１２の先端部には、ノズルボディ１２を貫通する噴孔１３が形成され、噴孔１３の入口が形成される位置よりも先端側（燃料供給路１１の下流側の最先端部）には、サック部１５が形成される。
【００２８】
燃料供給路１１は、燃料を噴孔１３に供給するための流路であって、ニードル１４が挿嵌されるニードルガイド孔でもある。燃料供給路１１の先端部は、次第に流路径が小さくなるテーパ形状に加工されており、上記のように、最先端部には、サック部１５が設けられている。テーパ形状に加工された部分が、ニードル１４のシート部１８と当接する弁座部１６である。
【００２９】
噴孔１３は、燃料を噴射するための燃料噴射孔であって、ノズルボディ１２の先端部、具体的には、燃料供給路１１の弁座部１６からノズルボディ１２を貫通して形成されている。ニードル１４が上方にリフトすると噴孔１３が開放されて、加圧された燃料は、燃料供給路１１を通って噴孔１３に流入し、内燃機関の吸気ポート又はシリンダ内に噴霧される。即ち、燃料が流入する噴孔１３の入口は、燃料供給路１１に面して開口しており、燃料が流出する噴孔１３の出口は、ノズルボディ１２の外部である内燃機関の吸気ポート又はシリンダに面して開口されている。
【００３０】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。同図に示すように、噴孔１３は、燃料供給路１１からノズルボディ１２の外側に向かって複数形成されている。このように、噴孔径を小さくして多数の噴孔１３を備えることにより、噴射燃料の微細化を図ることができ、ＰＭの発生量を低減することができる。なお、後述する噴孔１３の孔断面における短径方向は、図２において、複数の噴孔１３が並ぶ方向に沿った方向、即ち、ノズルボディ１２の周方向に沿った方向である。
【００３１】
ニードル１４は、燃料供給路１１に挿嵌され、軸方向に沿って往復動することにより、燃料供給路１１及び噴孔１３を開閉する部材である。図１に示すように、ニードル１４は、図示しない大径円柱部につながる小径円柱部１９の外径が燃料供給路１１の内径よりも小さく設計され、小径円柱部１９と燃料供給路１１の内壁との隙間を燃料ポンプにより加圧された燃料が流通する。
【００３２】
ニードル１４の先端部１７は、燃料供給路１１の下流側先端部の形状に適合した円錐形状を有しており、閉弁時において燃料供給路１１の弁座部１６に当接して燃料供給路１１を遮断するシート部１８を有する。なお、ニードル１４は、図示しないスプリングにより、下方（燃料供給路１１の下流方向、ノズルボディ１２の先端方向）に付勢されている。
【００３３】
燃料噴射ノズル１０において、燃料ポンプによって燃料が加圧されてコモンレール（蓄圧室）に貯められ、電子制御（ソレノイド式又はピエゾ式）の下、ニードル１４を上方にリフトさせることにより、燃料が噴射される。具体的には、ニードル１４が上方にリフトすることにより、シート部１８が弁座部１６から離間して、燃料供給路１１の下流側先端部及び噴孔１３が開放され、加圧された燃料が噴孔１３を流通してシリンダ内等に噴射される。
【００３４】
燃料噴射ノズル１０は、噴孔１３内、特に噴孔１３の入口の上部におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の発生を抑制して、流量係数を高くするために、噴孔１３の入口側の孔断面形状を改良したものである。以下、図３〜図６を用いて、多数の噴孔１３を設けることができ、且つ流量係数を高めるために最適な噴孔１３の孔断面形状について説明する。
【００３５】
図３は、噴孔１３の入口（図３（ａ））及び出口（図３（ｂ））の孔断面形状を示す図である。図３（ａ）に示すように、噴孔１３の入口の孔断面形状は、燃料供給路１１内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分に半楕円形状部２０を有する。なお、図３の孔断面形状は、ノズルボディ１２の内面（弁座部１６の壁面）及び外面に沿った形状を示している。
【００３６】
燃料噴射ノズル１０において、燃料供給路１１内の燃料の流れは、通常、燃料供給路１１に沿った方向であるから、燃料供給路１１に沿った方向が長径方向となり、燃料供給路１１の上流側に位置する部分が半楕円形状の半楕円形状部２０となる。そして、図３（ｂ）に示すように、燃料流れの下流側に位置する部分、即ち、燃料供給路１１の下流側に位置する部分が半円形状の半円形状部２１となる。なお、噴孔１３の入口の孔断面形状は、燃料供給路１１内の燃料流れに沿った方向（燃料供給路１１に沿った方向）を長径方向とする楕円形状とすることもできる。半楕円形状及び楕円形状の中間形状（例えば、大部分が楕円形状）とすることもできる。
【００３７】
ここで、半楕円形状は、燃料供給路１１内の燃料の流れ方向に沿った方向を長径方向とする形状であって、孔断面の半分程度が楕円形状であるものを意味する。図３（ａ）に示す左右均等の曲線を有する半楕円形状に限らず、歪みや凹凸のある略半楕円形状も含まれる。半円形状、楕円形状についても、半楕円形状と同様に、略半円形状、略楕円形状が含まれる。また、燃料供給路１１内の燃料流れに沿った方向は、燃料の主流に沿った方向であって、通常、燃料供給路１１に沿った方向である。半楕円形状及び楕円形状の長径方向は、燃料供給路１１内の燃料流れに沿った方向と一致するように設定されるが、この設定には略一致する場合も含まれる。
【００３８】
上記のように、噴孔１３の入口の孔断面形状を、燃料供給路１１内の燃料流れに沿った方向を長径方向とする半楕円形状又は楕円形状とすることにより、噴孔１３内におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の発生を抑制して、流量係数を高くすることができる。燃料は、燃料供給路１１の上流側から下流側に向かって流れ、噴孔１３の入口において、流れ方向が急に変化する。特に、入口の上部（燃料供給路１１の上流側に位置する部分）では、燃料流れの曲がり方が急であるから、キャビテーション等が発生し易く、したがって、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分には半楕円形状部２０を設ける必要がある。なお、図１に示すように、噴孔径（短径a）が大きくなりすぎず噴孔数に影響を与えない範囲で、噴孔１３の入口を面取り加工することもできる。
【００３９】
一方、燃料供給路１１内における燃料流れの下流側に位置する部分の形状は、図３（ａ）に示すように、円形状（半円形状）とすることが好ましい。この理由は、燃料流れの上流側に位置する部分を楕円形状（半楕円形状）とすれば、噴孔１３内におけるキャビテーション等の発生を十分に抑制することができるからであり、また、円形状の方が加工がし易いからである。
【００４０】
また、噴孔１３の出口側の孔断面形状は、入口側と同様の半楕円形状又は楕円形状とすることもできるが、図３（ｂ）に示すように、円形状であることが好ましい。この理由は、入口側を楕円形状（半楕円形状）とすれば、噴孔１３内におけるキャビテーション等の発生を十分に抑制することができるからであり、出口側形状については、円形状とする方が噴孔径を小さくし易く、燃料の噴射速度を高めて燃料の微粒化を促進できるからである。したがって、孔断面形状は入口から出口に向かうにつれて楕円形状から円形状に変化するように加工される。ここで、孔断面形状の変化の度合いは、燃料の流れを乱さないように、緩やかに設定される。
【００４１】
また、キャビテーション等の発生を効果的に抑制して流量係数を高めるために最適な半楕円形状の長径と短径との比（ＬＲ）が存在する。図３（ａ）では、半楕円形状の短径をａ、長径をｂで示しており、ＬＲ＝ｂ／ａである。以下、図４〜図６を用いて、最適なＬＲについて説明するが、各図に示す結果は、図３に示す孔断面形状を有し、入口から出口に向かうにつれて半楕円形状が円形状に変化する噴孔１３に関するものである。
【００４２】
図４は、横軸にＬＲ、縦軸に流量係数（Ｃｄ）をとり、各ＬＲにおける流量係数（Ｃｄ）の変化の一例を示した図である。同図に示すように、ＬＲが高くなるに連れて、流量係数（Ｃｄ）も高くなることが判る。特に、ＬＲ＝１〜１．５における流量係数（Ｃｄ）の向上度合いが大きい。なお、図示しないがＬＲ＝２．０よりも大きいときの流量係数（Ｃｄ）は、ＬＲ＝２．０のときの流量係数（Ｃｄ）と殆ど差異がない。
【００４３】
図５は、横軸に燃料噴射時間（開弁時間）、縦軸に噴射率をとり、各ＬＲにおける噴射率の変化の一例を示した図である。同図に示すように、ＬＲ＝１．５、２．０の場合は、ＬＲ＝１．０、即ち、孔断面形状が円形状である場合よりも噴射率が高くなっている。なお、図示しないがＬＲ＝２．０よりも大きいときの噴射率は、ＬＲ＝２．０のときの噴射率と殆ど差異がない。ここで、噴射率は、閉弁状態からニードル１４がリフトして開弁状態となり、再び閉弁状態に至るまでの単位時間における燃料噴射量を意味する。
【００４４】
図４、図５に示す結果から、キャビテーション等の発生を効果的に抑制して（詳しくは後述の図６参照）、流量係数（噴射率）を高めるために最適なＬＲは、１．５〜２．０であることが判る。なお、ＬＲ＝２．０より大きくすることもできるが、加工性の観点等から、ＬＲ＝２．０を最大値とすることが好ましい。
【００４５】
図６は、各ＬＲにおける噴孔１３内のキャビテーションの発生状況を示す図である。ここで、燃料の密度が高いエリアから順に、斜め格子、右向き斜線、左向き斜線、砂地で示している。斜め格子の部分は、気体の密度が極めて低く燃料で満たされているエリアである。一方、砂地の部分は、気体の密度が高く、キャビテーションの発生量が多いエリアである。なお、ノズルボディ１２の外部は、大部分が砂地で示されるが、これは、シリンダ内における空気を示している。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、ＬＲ＝１．０のときには、噴孔１３の上部における広い範囲に亘ってキャビテーションが発生している。特に、噴孔１３の入口側においてキャビテーションの発生量が多い。このように、噴孔の孔断面形状が円形状のときには、キャビテーションの発生量が多くなって、噴孔の有効断面積が減少し、流量係数を高めることができない。
【００４７】
一方、図６（ｂ）に示すように、ＬＲ＝１．５のときには、キャビテーションの発生エリアが噴孔１３入口の上部のみに限定され、噴孔１３の大部分において、キャビテーションは発生していない。また、同図（ｃ）に示すように、ＬＲ＝２．０のときには、さらにキャビテーションの発生エリアが狭くなることが判る。
【００４８】
以上のように、燃料噴射ノズル１０は、噴孔１３において、入口の孔断面形状が、燃料供給路１１内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分が半楕円形状であること、特に、ＬＲ＝１．５〜２．０に設定されることにより、キャビテーション等の発生を効果的に抑制することができ、孔断面形状が円形（ＬＲ＝１．０）の場合よりも高い流量を得ることができる。
【００４９】
なお、上記においては、燃料噴射ノズル１０は、ＶＣＯノズルとして説明したが、図７に示すサックノズルタイプにおいても、上記の噴孔形状を適用することにより、噴孔数を減少させることなく流量係数を高めることができる。
【００５０】
図７に示すように、燃料噴射ノズル３０は、ノズルボディ３２の先端部に形成されたサック部３５内に噴孔３３の入口を備える。燃料噴射ノズル３０では、ニードル３４がリフトして、先端部３７のシート部３８と弁座部３６とが離間すると、サック部３５を介して噴孔３３に燃料が流入する。サックノズルの場合は、燃料供給路３１を流通する燃料がサック部３５に流入することによって、燃料流れが緩和されるが、噴孔入口の孔断面形状が円形状であると、やはり噴孔内におけるキャビテーション等の発生は抑えられない。
【００５１】
したがって、燃料噴射ノズル３０においても、噴孔３３の入口の孔断面形状は、燃料供給路３１における燃料流れに沿った方向を長径方向とする楕円形状とする必要がある。なお、サックノズルの場合には、サック部３５に燃料が流入するため、燃料供給路３１の下流側から噴孔３３に流入する燃料は、ＶＣＯノズルよりも多くなる。しかし、燃料流れの主流は、燃料供給路３１の上流側から直接噴孔３３に流入する流れであるから、少なくとも燃料供給路３１の上流側に位置する部分を半楕円形状とすれば、キャビテーション等の発生を抑制することができる。
【００５２】
以上のように、燃料噴射ノズル３０は、噴孔３３の間隔が狭いサックノズルであるが、ＶＣＯノズルと同様に、噴孔３３の入口の孔断面形状が、燃料供給路３１内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分が半楕円形状であること、特に、ＬＲ＝１．５〜２．０に設定されることにより、キャビテーション等の発生を効果的に抑制することができる。このように、噴孔３３の入口に大きなＲ面取りを設ける等、噴孔数が制限されるような方法によることなく、流量係数を高めて、燃料の微粒化を促進することが可能になる。
【符号の説明】
【００５３】
１０、３０ 燃料噴射ノズル、１１、３１ 燃料供給路、１２、３２ ノズルボディ、１３、３３ 噴孔、１４、３４ ニードル、１５、３５ サック部、１６、３６ 弁座部、１７、３７ 先端部、１８、３８ シート部、１９ 小径円柱部、２０ 半楕円形状部、２１ 半円形状部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射ノズルに係り、特にノズルボディの先端部に形成された複数の噴孔を備える内燃機関の燃料噴射ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射ノズルは、ノズルボディの燃料供給路に挿嵌されたニードルが、往復動することにより、燃料供給路の下流側先端部からノズルボディを貫通して形成された噴孔を開閉して、燃料を内燃機関のシリンダ内等に噴射する。燃料噴射ノズルとしては、ノズルボディの先端部に設けられたサック室内に噴孔の入口が形成された所謂サックノズル、サック容量をもたずニードルにより噴孔の入口が塞がれるバルブカバードオリフィス（Ｖａｌｖｅ Ｃｏｖｅｒｅｄ Ｏｒｉｆｆｉｃｅ：ＶＣＯ）ノズル等のタイプがある。
【０００３】
燃料噴射ノズルが適用される内燃機関、特にディーゼル機関においては、排気ガス中に含まれるハイドロカーボン（Ｈｙｄｒｏ Ｃａｒｂｏｎ：ＨＣ）や粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｉｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：ＰＭ）を低減することが求められる。ＰＭを低減するためには、噴射される燃料の微粒化が有効であることが知られており、したがって、小さな孔径の噴孔を多数形成した燃料噴射ノズルが広く採用されている。なお、閉弁時にノズルボディの外部と連通するノズルボディ内の容積（以下、無駄容積とする）が大きいと、ＨＣ等を発生し易くなるので、ＨＣ低減の観点からは、サック容積をもたないＶＣＯノズルが有利である。
【０００４】
また、噴孔から噴射される燃料を微粒化するためには、小さな孔径の噴孔を多数備えることに加えて、燃料供給路を流れる高圧燃料をできるだけ流体損失なく噴孔の出口まで導き、流量係数を大きくすることが重要になる。なお、ＶＣＯノズルでは、燃料供給路から噴孔に流入するときの燃料流れの曲がり方が急であるため、サックノズルよりも噴孔の入口上部においてキャビテーションを発生し易い。また、燃料の流れ分布の偏りや縮流も起こり易くなり、流量係数を高くすることは難しい。かかる状況に鑑みて、多数の噴孔を備えた燃料噴射ノズルにおいて流量係数を大きくするために、ニードルや噴孔の形状を改良した燃料噴射ノズルが開発されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、ノズルボディの先端に設けた噴孔入口をバルブシートより下流のニードル先端面で覆うようにした燃料噴射ノズルにおいて、バルブシートの直下流位置を上流端としてニードルの最大リフト状態での噴孔入口との対向位置を下流端とするくぼみをニードル先端面に設けたうえで、該くぼみの深さを下流側に至るにつれて深くした燃料噴射ノズルが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、噴孔入口から噴孔出口に向かって噴孔面積が小さくなるよう形成された燃料噴射ノズルであって、噴孔入口にＲ面取りのような曲線で繋ぐ面取り形状を設ける等の手段によって、噴孔内壁における流体摩擦損失を低減する燃料噴射ノズルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１８２６４１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の燃料噴射ノズルによれば、ニードルに形成されたくぼみによって、ニードルのリフト量が小さな開弁初期であっても噴射率を高くすることができる。しかし、くぼみの容積は、無駄容積となるためＨＣ等が多くなるという問題がある。その他にも、ニードルに煩雑な加工が必要であること、サックノズルには適用できないこと、シール性が低下すること等の問題点が想定される。
【０００９】
一方、特許文献２の燃料噴射ノズルでは、噴孔数が制限されるという問題がある。上記のように、燃料の微粒化を促進するためには、噴孔出口の孔径を小さく設けることが望ましいが、所定の流量を噴射するためには、孔径に応じて噴孔の数を多くしなければならない。この燃料噴射ノズルは、流体摩擦損失を低減するために、噴孔入口に大きなＲ面取りを設ける等、噴孔入口の孔径が大きく設定される。多数の噴孔を形成したときには、噴孔の間隔が狭くなるので、大きなＲ面取りを形成することができず、したがって、流体摩擦損失を低減して流量係数を高くすることは困難である。特に、サックノズルでは、噴孔の間隔が狭いため、このような方法では多数の噴孔を設けることは難しい。
【００１０】
本発明の目的は、多数の噴孔を備えながら、流量係数を高めることが可能な燃料噴射ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のＶＣＯノズルやサックノズルであって、噴孔入口の孔断面形状が略円形状のものは、噴孔に流入する燃料流れの曲がり方が急であるため、噴孔の入口上部において、キャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流が発生し易く、噴孔の有効断面積が減少して流量係数が低下する。特に、ＶＣＯノズルにおいて、燃料流れの曲がり方が急であり、流量係数の低下が大きくなる。そこで、本発明では、流量係数を向上させるために、以下の手段を用いる。
【００１２】
なお、流量係数（Ｃｄ）とは、噴孔に流入する燃料の流れ易さを示す値であって、この値が大きいほど燃料が流入し易いことを示す。Ｃｄ＝１であれば、噴孔で生じる損失がないことを意味する。流量係数（Ｃｄ）は、次式で表すことができる。
Ｑ＝Ｃｄ・Ａ・（２Ｐｄｉｆ／ρ）1/2
ここで、Ｑは噴孔出口の燃料の流量、Ａは噴孔出口の断面積、ρは燃料密度、Ｐｄｉｆは燃料噴射圧と燃料が噴射される外部圧（シリンダ内圧）との差圧である。
【００１３】
本発明に係る燃料噴射ノズルは、燃料供給路を有するノズルボディと、燃料供給路の下流側先端部からノズルボディを貫通して形成された噴孔と、燃料供給路内に往復動可能に挿嵌されて噴孔を開閉するニードルと、を備える燃料噴射ノズルにおいて、噴孔は、燃料供給路側である入口の孔断面形状が、燃料供給路内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分に半楕円形状部を含むことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、燃料供給路における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分を半楕円形状とすることによって、噴孔内におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の発生が抑制され、流量係数を高めることが可能になる。
【００１５】
上記構成は、ＶＣＯノズル及びサックノズルのいずれにも適用することができる。そして、流量係数を高めるために、噴孔入口をＲ面取り加工する、或いは入口径を大きくする等の必要がないので、噴孔数が制限されず、多数の噴孔を備えることができる。
【００１６】
また、噴孔は、入口の孔断面における長径と短径との比が、１．５：１〜２．０：１であることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、噴孔内におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の抑制効果をさらに向上させることができる。
【００１８】
また、噴孔は、出口の孔断面形状が円形状であって、孔断面形状は入口から出口に向かうにつれて楕円形状から円形状に変化することが好ましい。
【００１９】
上記構成によれば、さらに流量係数を高めて、燃料を微粒化することが可能になる。
【００２０】
また、噴孔は、入口の孔断面形状が、燃料流れの下流側に位置する部分に半円形状部を含むことが好ましい。
【００２１】
上記構成によれば、噴孔の加工性が良好なものとなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る燃料噴射ノズルによれば、多数の噴孔を備えながら、流量係数を高めることが可能になる。即ち、噴孔内におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の発生を抑制して、流量係数を高め、燃料の微粒化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施形態における燃料噴射ノズル（ＶＣＯノズル）の要部断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す燃料噴射ノズルの噴孔において、入口及び出口の孔断面形状を示す図である。
【図４】噴孔入口の孔断面における長径と短径との比（ＬＲ）に対する流量係数（Ｃｄ）を示す図である。
【図５】各ＬＲにおける燃料噴射時間に対する噴射率を示す図である。
【図６（ａ）】ＬＲ＝１．０における噴孔内のキャビテーション発生状況を示す図である。
【図６（ｂ）】ＬＲ＝１．５における噴孔内のキャビテーション発生状況を示す図である。
【図６（ｃ）】ＬＲ＝２．０における噴孔内のキャビテーション発生状況を示す図である。
【図７】本発明に係る実施形態における燃料噴射ノズル（サックノズル）の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。図１は、燃料噴射ノズル１０の要部断面を示す図であり、ニードル１４がリフトした開弁状態を示している。なお、同図に示す燃料噴射ノズル１０は、閉弁時においてニードル１４のシート部１８が当接する弁座部１６に噴孔１３の入口が形成されるＶＣＯノズルである。
【００２５】
燃料噴射ノズル１０は、図示しない燃料ポンプにより加圧された燃料を内燃機関のシリンダ内に噴射供給するノズルである。燃料ポンプは、内燃機関の電子制御装置によって制御され、内燃機関の運転状況に応じて、所定圧力の燃料を所定のタイミングで燃料噴射ノズル１０に供給する。
【００２６】
図１に示すように、燃料噴射ノズル１０は、燃料供給路１１を有するノズルボディ１２と、燃料供給路１１内に往復動可能に挿嵌されて、ノズルボディ１２の先端部に形成された噴孔１３を開閉するニードル１４とから構成される。ニードル１４の作動方式としては、ソレノイド作動式やピエゾ式、流体圧力作動式があり、ニードル１４がこれらの作動方式によってリフトして同図に示す開弁状態となれば、噴孔１３に燃料が流入する。
【００２７】
ノズルボディ１２は、燃料噴射ノズル１０の外形を構成する略円筒形状の部材であって、その内部には、燃料供給路１１が形成される。そして、ノズルボディ１２の先端部には、ノズルボディ１２を貫通する噴孔１３が形成され、噴孔１３の入口が形成される位置よりも先端側（燃料供給路１１の下流側の最先端部）には、サック部１５が形成される。
【００２８】
燃料供給路１１は、燃料を噴孔１３に供給するための流路であって、ニードル１４が挿嵌されるニードルガイド孔でもある。燃料供給路１１の先端部は、次第に流路径が小さくなるテーパ形状に加工されており、上記のように、最先端部には、サック部１５が設けられている。テーパ形状に加工された部分が、ニードル１４のシート部１８と当接する弁座部１６である。
【００２９】
噴孔１３は、燃料を噴射するための燃料噴射孔であって、ノズルボディ１２の先端部、具体的には、燃料供給路１１の弁座部１６からノズルボディ１２を貫通して形成されている。ニードル１４が上方にリフトすると噴孔１３が開放されて、加圧された燃料は、燃料供給路１１を通って噴孔１３に流入し、内燃機関の吸気ポート又はシリンダ内に噴霧される。即ち、燃料が流入する噴孔１３の入口は、燃料供給路１１に面して開口しており、燃料が流出する噴孔１３の出口は、ノズルボディ１２の外部である内燃機関の吸気ポート又はシリンダに面して開口されている。
【００３０】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。同図に示すように、噴孔１３は、燃料供給路１１からノズルボディ１２の外側に向かって複数形成されている。このように、噴孔径を小さくして多数の噴孔１３を備えることにより、噴射燃料の微細化を図ることができ、ＰＭの発生量を低減することができる。なお、後述する噴孔１３の孔断面における短径方向は、図２において、複数の噴孔１３が並ぶ方向に沿った方向、即ち、ノズルボディ１２の周方向に沿った方向である。
【００３１】
ニードル１４は、燃料供給路１１に挿嵌され、軸方向に沿って往復動することにより、燃料供給路１１及び噴孔１３を開閉する部材である。図１に示すように、ニードル１４は、図示しない大径円柱部につながる小径円柱部１９の外径が燃料供給路１１の内径よりも小さく設計され、小径円柱部１９と燃料供給路１１の内壁との隙間を燃料ポンプにより加圧された燃料が流通する。
【００３２】
ニードル１４の先端部１７は、燃料供給路１１の下流側先端部の形状に適合した円錐形状を有しており、閉弁時において燃料供給路１１の弁座部１６に当接して燃料供給路１１を遮断するシート部１８を有する。なお、ニードル１４は、図示しないスプリングにより、下方（燃料供給路１１の下流方向、ノズルボディ１２の先端方向）に付勢されている。
【００３３】
燃料噴射ノズル１０において、燃料ポンプによって燃料が加圧されてコモンレール（蓄圧室）に貯められ、電子制御（ソレノイド式又はピエゾ式）の下、ニードル１４を上方にリフトさせることにより、燃料が噴射される。具体的には、ニードル１４が上方にリフトすることにより、シート部１８が弁座部１６から離間して、燃料供給路１１の下流側先端部及び噴孔１３が開放され、加圧された燃料が噴孔１３を流通してシリンダ内等に噴射される。
【００３４】
燃料噴射ノズル１０は、噴孔１３内、特に噴孔１３の入口の上部におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の発生を抑制して、流量係数を高くするために、噴孔１３の入口側の孔断面形状を改良したものである。以下、図３〜図６を用いて、多数の噴孔１３を設けることができ、且つ流量係数を高めるために最適な噴孔１３の孔断面形状について説明する。
【００３５】
図３は、噴孔１３の入口（図３（ａ））及び出口（図３（ｂ））の孔断面形状を示す図である。図３（ａ）に示すように、噴孔１３の入口の孔断面形状は、燃料供給路１１内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分に半楕円形状部２０を有する。なお、図３の孔断面形状は、ノズルボディ１２の内面（弁座部１６の壁面）及び外面に沿った形状を示している。
【００３６】
燃料噴射ノズル１０において、燃料供給路１１内の燃料の流れは、通常、燃料供給路１１に沿った方向であるから、燃料供給路１１に沿った方向が長径方向となり、燃料供給路１１の上流側に位置する部分が半楕円形状の半楕円形状部２０となる。そして、図３（ｂ）に示すように、燃料流れの下流側に位置する部分、即ち、燃料供給路１１の下流側に位置する部分が半円形状の半円形状部２１となる。なお、噴孔１３の入口の孔断面形状は、燃料供給路１１内の燃料流れに沿った方向（燃料供給路１１に沿った方向）を長径方向とする楕円形状とすることもできる。半楕円形状及び楕円形状の中間形状（例えば、大部分が楕円形状）とすることもできる。
【００３７】
ここで、半楕円形状は、燃料供給路１１内の燃料の流れ方向に沿った方向を長径方向とする形状であって、孔断面の半分程度が楕円形状であるものを意味する。図３（ａ）に示す左右均等の曲線を有する半楕円形状に限らず、歪みや凹凸のある略半楕円形状も含まれる。半円形状、楕円形状についても、半楕円形状と同様に、略半円形状、略楕円形状が含まれる。また、燃料供給路１１内の燃料流れに沿った方向は、燃料の主流に沿った方向であって、通常、燃料供給路１１に沿った方向である。半楕円形状及び楕円形状の長径方向は、燃料供給路１１内の燃料流れに沿った方向と一致するように設定されるが、この設定には略一致する場合も含まれる。
【００３８】
上記のように、噴孔１３の入口の孔断面形状を、燃料供給路１１内の燃料流れに沿った方向を長径方向とする半楕円形状又は楕円形状とすることにより、噴孔１３内におけるキャビテーション、燃料の流れ分布の偏りや縮流の発生を抑制して、流量係数を高くすることができる。燃料は、燃料供給路１１の上流側から下流側に向かって流れ、噴孔１３の入口において、流れ方向が急に変化する。特に、入口の上部（燃料供給路１１の上流側に位置する部分）では、燃料流れの曲がり方が急であるから、キャビテーション等が発生し易く、したがって、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分には半楕円形状部２０を設ける必要がある。なお、図１に示すように、噴孔径（短径a）が大きくなりすぎず噴孔数に影響を与えない範囲で、噴孔１３の入口を面取り加工することもできる。
【００３９】
一方、燃料供給路１１内における燃料流れの下流側に位置する部分の形状は、図３（ａ）に示すように、円形状（半円形状）とすることが好ましい。この理由は、燃料流れの上流側に位置する部分を楕円形状（半楕円形状）とすれば、噴孔１３内におけるキャビテーション等の発生を十分に抑制することができるからであり、また、円形状の方が加工がし易いからである。
【００４０】
また、噴孔１３の出口側の孔断面形状は、入口側と同様の半楕円形状又は楕円形状とすることもできるが、図３（ｂ）に示すように、円形状であることが好ましい。この理由は、入口側を楕円形状（半楕円形状）とすれば、噴孔１３内におけるキャビテーション等の発生を十分に抑制することができるからであり、出口側形状については、円形状とする方が噴孔径を小さくし易く、燃料の噴射速度を高めて燃料の微粒化を促進できるからである。したがって、孔断面形状は入口から出口に向かうにつれて楕円形状から円形状に変化するように加工される。ここで、孔断面形状の変化の度合いは、燃料の流れを乱さないように、緩やかに設定される。
【００４１】
また、キャビテーション等の発生を効果的に抑制して流量係数を高めるために最適な半楕円形状の長径と短径との比（ＬＲ）が存在する。図３（ａ）では、半楕円形状の短径をａ、長径をｂで示しており、ＬＲ＝ｂ／ａである。以下、図４〜図６を用いて、最適なＬＲについて説明するが、各図に示す結果は、図３に示す孔断面形状を有し、入口から出口に向かうにつれて半楕円形状が円形状に変化する噴孔１３に関するものである。
【００４２】
図４は、横軸にＬＲ、縦軸に流量係数（Ｃｄ）をとり、各ＬＲにおける流量係数（Ｃｄ）の変化の一例を示した図である。同図に示すように、ＬＲが高くなるに連れて、流量係数（Ｃｄ）も高くなることが判る。特に、ＬＲ＝１〜１．５における流量係数（Ｃｄ）の向上度合いが大きい。なお、図示しないがＬＲ＝２．０よりも大きいときの流量係数（Ｃｄ）は、ＬＲ＝２．０のときの流量係数（Ｃｄ）と殆ど差異がない。
【００４３】
図５は、横軸に燃料噴射時間（開弁時間）、縦軸に噴射率をとり、各ＬＲにおける噴射率の変化の一例を示した図である。同図に示すように、ＬＲ＝１．５、２．０の場合は、ＬＲ＝１．０、即ち、孔断面形状が円形状である場合よりも噴射率が高くなっている。なお、図示しないがＬＲ＝２．０よりも大きいときの噴射率は、ＬＲ＝２．０のときの噴射率と殆ど差異がない。ここで、噴射率は、閉弁状態からニードル１４がリフトして開弁状態となり、再び閉弁状態に至るまでの単位時間における燃料噴射量を意味する。
【００４４】
図４、図５に示す結果から、キャビテーション等の発生を効果的に抑制して（詳しくは後述の図６参照）、流量係数（噴射率）を高めるために最適なＬＲは、１．５〜２．０であることが判る。なお、ＬＲ＝２．０より大きくすることもできるが、加工性の観点等から、ＬＲ＝２．０を最大値とすることが好ましい。
【００４５】
図６は、各ＬＲにおける噴孔１３内のキャビテーションの発生状況を示す図である。ここで、燃料の密度が高いエリアから順に、斜め格子、右向き斜線、左向き斜線、砂地で示している。斜め格子の部分は、気体の密度が極めて低く燃料で満たされているエリアである。一方、砂地の部分は、気体の密度が高く、キャビテーションの発生量が多いエリアである。なお、ノズルボディ１２の外部は、大部分が砂地で示されるが、これは、シリンダ内における空気を示している。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、ＬＲ＝１．０のときには、噴孔１３の上部における広い範囲に亘ってキャビテーションが発生している。特に、噴孔１３の入口側においてキャビテーションの発生量が多い。このように、噴孔の孔断面形状が円形状のときには、キャビテーションの発生量が多くなって、噴孔の有効断面積が減少し、流量係数を高めることができない。
【００４７】
一方、図６（ｂ）に示すように、ＬＲ＝１．５のときには、キャビテーションの発生エリアが噴孔１３入口の上部のみに限定され、噴孔１３の大部分において、キャビテーションは発生していない。また、同図（ｃ）に示すように、ＬＲ＝２．０のときには、さらにキャビテーションの発生エリアが狭くなることが判る。
【００４８】
以上のように、燃料噴射ノズル１０は、噴孔１３において、入口の孔断面形状が、燃料供給路１１内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分が半楕円形状であること、特に、ＬＲ＝１．５〜２．０に設定されることにより、キャビテーション等の発生を効果的に抑制することができ、孔断面形状が円形（ＬＲ＝１．０）の場合よりも高い流量を得ることができる。
【００４９】
なお、上記においては、燃料噴射ノズル１０は、ＶＣＯノズルとして説明したが、図７に示すサックノズルタイプにおいても、上記の噴孔形状を適用することにより、噴孔数を減少させることなく流量係数を高めることができる。
【００５０】
図７に示すように、燃料噴射ノズル３０は、ノズルボディ３２の先端部に形成されたサック部３５内に噴孔３３の入口を備える。燃料噴射ノズル３０では、ニードル３４がリフトして、先端部３７のシート部３８と弁座部３６とが離間すると、サック部３５を介して噴孔３３に燃料が流入する。サックノズルの場合は、燃料供給路３１を流通する燃料がサック部３５に流入することによって、燃料流れが緩和されるが、噴孔入口の孔断面形状が円形状であると、やはり噴孔内におけるキャビテーション等の発生は抑えられない。
【００５１】
したがって、燃料噴射ノズル３０においても、噴孔３３の入口の孔断面形状は、燃料供給路３１における燃料流れに沿った方向を長径方向とする楕円形状とする必要がある。なお、サックノズルの場合には、サック部３５に燃料が流入するため、燃料供給路３１の下流側から噴孔３３に流入する燃料は、ＶＣＯノズルよりも多くなる。しかし、燃料流れの主流は、燃料供給路３１の上流側から直接噴孔３３に流入する流れであるから、少なくとも燃料供給路３１の上流側に位置する部分を半楕円形状とすれば、キャビテーション等の発生を抑制することができる。
【００５２】
以上のように、燃料噴射ノズル３０は、噴孔３３の間隔が狭いサックノズルであるが、ＶＣＯノズルと同様に、噴孔３３の入口の孔断面形状が、燃料供給路３１内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分が半楕円形状であること、特に、ＬＲ＝１．５〜２．０に設定されることにより、キャビテーション等の発生を効果的に抑制することができる。このように、噴孔３３の入口に大きなＲ面取りを設ける等、噴孔数が制限されるような方法によることなく、流量係数を高めて、燃料の微粒化を促進することが可能になる。
【符号の説明】
【００５３】
１０、３０ 燃料噴射ノズル、１１、３１ 燃料供給路、１２、３２ ノズルボディ、１３、３３ 噴孔、１４、３４ ニードル、１５、３５ サック部、１６、３６ 弁座部、１７、３７ 先端部、１８、３８ シート部、１９ 小径円柱部、２０ 半楕円形状部、２１ 半円形状部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給路を有するノズルボディと、
燃料供給路の下流側先端部からノズルボディを貫通して形成された噴孔と、
燃料供給路内に往復動可能に挿嵌されて噴孔を開閉するニードルと、
を備える燃料噴射ノズルにおいて、
噴孔は、
燃料供給路側である入口の孔断面形状が、燃料供給路内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分に半楕円形状部を含むことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
噴孔は、
入口の孔断面における長径と短径との比が、１．５：１〜２．０：１であることを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
噴孔は、
出口の孔断面形状が円形状であって、孔断面形状は入口から出口に向かうにつれて楕円形状から円形状に変化することを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
噴孔は、
入口の孔断面形状が、燃料流れの下流側に位置する部分に半円形状部を含むことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項１】
燃料供給路を有するノズルボディと、
燃料供給路の下流側先端部からノズルボディを貫通して形成された噴孔と、
燃料供給路内に往復動可能に挿嵌されて噴孔を開閉するニードルと、
を備える燃料噴射ノズルにおいて、
噴孔は、
燃料供給路側である入口の孔断面形状が、燃料供給路内における燃料流れに沿った方向を長径方向として、少なくとも燃料流れの上流側に位置する部分に半楕円形状部を含むことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
噴孔は、
入口の孔断面における長径と短径との比が、１．５：１〜２．０：１であることを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
噴孔は、
出口の孔断面形状が円形状であって、孔断面形状は入口から出口に向かうにつれて楕円形状から円形状に変化することを特徴とする燃料噴射ノズル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の燃料噴射ノズルにおいて、
噴孔は、
入口の孔断面形状が、燃料流れの下流側に位置する部分に半円形状部を含むことを特徴とする燃料噴射ノズル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【図６（ｃ）】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６（ａ）】
【図６（ｂ）】
【図６（ｃ）】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２２２９７７（Ｐ２０１０−２２２９７７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６７９７６（Ｐ２００９−６７９７６）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]