燃料噴射弁
【課題】燃料噴射弁の噴孔内に液膜を形成して噴霧の微粒化を促進し燃費の向上を図る。
【解決手段】円錐状の弁着座面を有する弁座、球面が弁着座面から離接することにより燃料通路を開閉してエンジン吸気管への燃料の供給を制御する弁体、及びエンジン吸気管に燃料を噴射する複数の噴孔を有し上記弁体の下流面と対向して配置された噴孔プレートを備えた燃料噴射弁であって、閉弁時に球面と当接する弁着座面上の点（シート部Ｄ）と球面との間から弁着座面に沿って流下した燃料が、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２に直接流入しつつ、シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３には上記燃料が直接流入しないように噴孔を配置することによって噴孔に入る燃料に流速差をつけ噴孔内で燃料の液膜を形成させる。
【解決手段】円錐状の弁着座面を有する弁座、球面が弁着座面から離接することにより燃料通路を開閉してエンジン吸気管への燃料の供給を制御する弁体、及びエンジン吸気管に燃料を噴射する複数の噴孔を有し上記弁体の下流面と対向して配置された噴孔プレートを備えた燃料噴射弁であって、閉弁時に球面と当接する弁着座面上の点（シート部Ｄ）と球面との間から弁着座面に沿って流下した燃料が、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２に直接流入しつつ、シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３には上記燃料が直接流入しないように噴孔を配置することによって噴孔に入る燃料に流速差をつけ噴孔内で燃料の液膜を形成させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に使用される燃料噴射弁の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車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の微粒化の向上が求められている。また近年は自動車から排出される温室効果ガスの排出量低減のため、自動車の燃費向上が求められるようになってきており、燃料噴射弁の微粒化によってエンジンでの燃え残り燃料を減らす検討がなされてきている。
例えば、特許第３１８３１５６号公報（特許文献１）では、ニードル端面と噴孔プレート入口面とで偏平な燃料通路を構成し、噴孔の周囲から噴孔に向かう流れ同士を噴孔入口直上で衝突させて強い乱れを発生させて噴射燃料を微粒化する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１８３１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の図1では、噴孔の周囲から噴孔に向かう流れの流速を高めるため、ニード
ル端面と噴孔プレート入口面とを平行として両者の間隔を小さくする構成としている。このような構成にすると噴孔入口には周囲からほぼ均一に燃料が流入するので、噴孔内面の片側に燃料流れを偏らせて液膜を形成することが困難だった。
この発明は、上記課題を解決することにあり、噴孔内面の片側に燃料流れを偏らせて液膜を形成することにより、噴孔から噴射される燃料を微粒化することにある。
噴孔内で燃料が液膜化されないと、噴孔径相当の直径断面をもつ液柱が噴射され、空気中での燃料の分裂が進展しないため大粒の噴霧が形成される。噴孔内で液膜を形成して噴孔から噴射される燃料を薄い膜状とすることにより、空気中での燃料の分裂が促進され、噴霧を微粒化される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明の燃料噴射弁は、円錐状の弁着座面を有する弁座、球面が上記弁着座面から離接することにより燃料通路を開閉してエンジン吸気管への燃料の供給を制御する弁体、及び上記エンジン吸気管に燃料を噴射する複数の噴孔を有し上記弁体の下流面と対向して配置された噴孔プレートを備えた燃料噴射弁であって、球面と当接する弁着座面上の点（シート部Ｄ）と球面との間から弁着座面に沿って流下した燃料が、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２に直接流入しつつ、シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３には上記燃料が直接流入しないように噴孔を配置した。
第２の発明の燃料噴射弁は、弁体の下流側表面に噴孔と対向する円錐面Ａを形成した。
第３の発明の燃料噴射弁は、弁体の球面に沿う燃料が前記円錐面に移行するポイントＡ1
において、弁体表面の角度変化δを２０°以上４０°以下の範囲にした。
第４の発明の燃料噴射弁は、噴孔より燃料噴射弁中心軸Ｙ側の噴孔プレート上面に、中心軸Ｙに向かって下方向に傾斜するドーム面Ｂを形成した。
第５の発明の燃料噴射弁は、ドーム面Ｂの起点の開き角βを、上記弁体の円錐面Ａの開き角αより小さくした。
第６の発明の燃料噴射弁は、α−β≧２０°の関係に設定した。
第７の発明の燃料噴射弁は、弁体の球面が弁着座面から離れ始めた開弁初期に、噴孔入口Ｓ２から弁体までの高さｈを噴孔径ｄより小さくした。
第８の発明の燃料噴射弁は、球面と弁着座面間の燃料通路の出口位置Ｓ１から噴孔入口Ｓ２までの距離Ｌ3と上記噴孔の孔径ｄを、Ｌ3＜２ｄの関係に設定した。
第９の発明の燃料噴射弁は、噴孔プレートの上面に平面状のへこみ部を形成し、噴孔プレートの下面を平坦にした。
【発明の効果】
【０００６】
第１の発明によると、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２からはシート部からの高速の燃料が直接流入し、シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３からは比較的低速な燃料が流入するため、噴孔内で高速側の燃料は低速側の燃料に打ち勝って低速側の噴孔壁面に押し付けられて液膜を形成する。そして噴孔から噴射される液膜状の燃料は、空気中での分裂により比較的微粒化されて噴射される。
第２の発明によると、弁体の球面に沿う燃料が球面と円錐面Ａとの接続部Ａ１ではく離を生じ、円錐面Ａ下に渦を伴う死水域を形成するため、噴孔上部の燃料通路高さを実効的に低くする。この閉塞効果により、燃料通路の出口位置Ｓ1からそのまま噴孔入口Ｓ３に向
かう燃料が減少し、噴孔入口Ｓ３からの流入流速を低下させる。
第３の発明によると、ポイントＡ１における弁体表面の角度変化δを２０°以上として燃料はく離を強めるとともに、δを４０°以下として過大なはく離の発生による噴孔入口Ｓ２へ流入する燃料の閉塞を防止した。これにより噴孔入口Ｓ３からの流入流速を低めつつ、噴孔入口Ｓ２からの流入流速の低下を防止した。
第４の発明によると、ドーム面Ｂから噴孔入口Ｓ３に流入する燃料は、ドーム面Ｂに沿ったやや上方向の流れとなるため、噴孔流入前後の流れ方向変化による流体ロスが大きく、噴孔への流入流速をさらに低下させる。
第５の発明によると、ドーム面Ｂの起点の開き角βを、円錐面Ａの開き角αより小さくして、ドーム面Ｂ上から噴孔入口Ｓ３に流入する燃料の進行方向に流路高さが減少するようにしたため、流体ロスが大きく、噴孔への流入流速が低下する。
第６の発明によると、α−β≧２０°として第５の発明に対して十分に噴霧粒径が小さくなる設定とした。
第７の発明によると、開弁初期においてシート部Ｄと球面との間から弁着座面に沿って流下した燃料が噴孔上部の狭い流路で減速して噴孔への流入を強制されるため、比較的噴孔軸に沿った流れとなり、噴射方向の変動が抑えられる。
第８の発明によると、球面と弁着座面間の燃料通路の出口から噴孔入口までの間は流路が広がるため乱れなどによる流体ロスが大きく発生するが、Ｌ３を噴孔径ｄの２倍以下と短くしたので流体ロスが少ない。このため、噴孔入口Ｓ２からの流入流速を高める。
第９の発明によると、第４の発明に対して噴孔プレートの下面を平坦にすることによりエンジンの燃焼室からくる高温の残留ガスとの接触面積を減らし、噴孔プレート１４の温度上昇が抑えられる。これにより噴孔部の汚損による微粒化の悪化が防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の実施の形態１における燃料噴射弁の全体断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における図１の燃料噴射弁の先端部の拡大図である。
【図３】この発明の実施の形態１における図２の噴孔プレートの平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における図２の噴孔部を更に拡大して示した拡大図である。
【図５】この発明の実施の形態１における円錐面Ａとドーム面Ｂとの角度差に対する噴霧微粒化の傾向を表すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態１における噴孔部付近の燃料流れを示す拡大図である。
【図７】この発明の実施の形態１における開弁初期の燃料流れを示す拡大図である。
【図８】図７と同様に開弁初期の燃料流れを示す拡大図で、噴孔入口と円錐面Ａとの距離ｈを噴孔径ｄより大きくした場合の燃料流れの状態を示した説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２における燃料噴射弁の先端部断面の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施形態１に係わる燃料噴射弁を図１〜図８に基づき説明する。
図１は、燃料噴射弁1の全体断面を示す。
この燃料噴射弁１は、エンジンの吸気管に取り付けられ、上部から加圧された液体燃料が供給されている。ラバーリング１７は、エンジンの燃料供給部品との燃料シール用に用いられる。燃料噴射弁１の下部先端は、内燃機関の吸気通路内に臨んでおり、下方に向けて燃料を噴射する。電磁力を発生するソレノイド装置２は、磁気回路のヨーク部分をなすハウジング３及びチューブ４、可動鉄心であるアマチュア７、固定鉄心であるコア５と、電流を通電し磁界を発生させるコイル６で構成される。
【００１０】
コイル６は、樹脂性のボビン８の外周に巻きつけられており、コイル６の外側はモールド９で外装されてコイル６を保護するとともに通電により発生する熱を放熱している。コイル６に電気的に接続された端子１０は、モールド９内に一体成形されており、図示しないエンジンの駆動回路と電気的に接続している。
アマチュア７の上部のコア５の内部には、調整チューブ１１によりバネ１２を所定の荷重で固定している。燃料噴射弁１の下部には、弁座１３と、弁座１３の下面に溶接された噴孔プレート１４と、弁座１３の内部で噴孔プレート１４の上部に球状の弁体１５が配置されている。噴孔プレート１４には複数の噴孔１４ａが開口する。
弁体１５は、パイプ１６を介してアマチュア７と一体化されている。アマチュア７は、チューブ４の内部に摺動可能に収容されている。コア５の先端部は、チューブ４の内周部に挿入され溶接されている。アマチュア７の上面は、コア５の下面と０．１ｍｍ程度の微小な距離を隔てて位置決めされている。
【００１１】
弁座１３は、チューブ４の内周部に挿入され溶接されている。製造工程において、コイル６への通電がない状態では、パイプ１６がバネ１２により下方に押されているため、弁体１５は弁座１３に押し付けられている。コイル６への通電により発生する電磁力によりアマチュア７の上面がコア５の下面に当接すると、弁体１５は全開状態となる。コイル６への通電をオンオフさせてアマチュア７を往復動作させ、ストロークセンサーでアマチュア７のストロークを測定しながら弁座１３の位置決めを行い固定することにより、アマチュア７及び弁体１５のストロークは高精度に設定される。
【００１２】
次に、この実施形態１の特徴とする噴孔プレート１４、弁座１３、弁体１５の詳細な位置、構造を、図２〜図４に基づいて説明する。
図２は、弁体１５が全開状態である燃料噴射弁先端部の拡大図で、燃料噴射弁の中心軸Ｙと各噴孔１４ａの中心点を通る断面を表している。図３は、図２の矢印Ｉ方向に見た噴孔プレート１４の平面図、図４は、図２の噴孔１４ａ付近の拡大図である。
【００１３】
噴孔プレート１４には、燃料噴射弁１の中心軸Ｙに対して下流に向けて外側に向かう１４個の噴孔１４ａが円環状に配置されている。
噴孔１４ａは、エンジンの２つの吸気弁を指向して、図３の左右に向かう噴孔群に分かれている（２スプレー）。また噴孔プレート１４の中央は、ドーム形状１４ｂに形成されており、ドーム形状の基点の開き角βを１３０°としている。
弁着座面13ａと当接する球面１５ａは、工業規格で精度規定されたボール（真球）の面
を使用し、その下部にグラインダー加工による円錐面Ａが開き角α＝１６０°で形成されている。
【００１４】
球面１５ａの半径ｒ、及び球（弁体１５）の中心と円錐面Ａとの距離Ｌ１、円錐面Ａの開き角αは高精度に製造されている。
弁座１３には、グラインダー加工により円錐状の弁着座面１３ａ及び端面１３ｂが形成されており、端面１３ｂを基準とした弁着座面13ａの位置Ｌ及び弁着座面１３ａの角度ωは９０°に高精度に製造される。
弁体１５の球面１５ａと弁座１３の弁着座面１３ａとの当接位置の半径Ｌ２ｘは、球半径ｒ及び弁着座面１３ａの角度ωよりｒ×ｃｏｓ（ω/２）と決まり、上記Ｌと合わせて
、閉弁時に球面１５ａと当接する弁着座面１３ａ上の点（シート部Ｄ）の位置Ｌ２Ｘ、Ｌ２ｙは、高精度に規定される。
【００１５】
噴孔プレート１４のドーム形状１４ｂ及び噴孔１４ａは、精密プレス加工により形成されており、ドーム形状１４ｂ上面のドーム面Ｂの起点の開き角β、噴孔位置Ｃ（噴孔プレート１４中心からの半径位置）、噴孔径ｄは高精度に製造される。
噴孔プレート１４と弁座１３は、同一の外径に寸法設定されており、それぞれがチューブ４の内周部に隙間なく挿入されて固定されるので、弁座１３と噴孔プレート１４の同軸度は高精度に製造される。
弁体１５、弁座１３、噴孔プレート１４の各パーツ及び弁座１３と噴孔プレート１４の組み付け、シート部Ｄの位置は、それぞれ高精度に製造されるため、噴孔入口と弁着座面１３ａの相対位置、及び噴孔入口と弁体１５の円錐面Ａとの相対位置、噴孔入口とドーム傾斜面Ｂとの相対位置は高精度に製造される。
【００１６】
前記の加工法、組みつけ方法により、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２は、全開状態においてシート部Ｄと球面１５ａとの間を通り弁着座面１３ａと平行に流下した燃料が噴孔プレート１４上面に到達する範囲Ｅの中に正確に位置するように製造される。すなわち弁着座面１３ａの延長線が噴孔プレート１４上面と交わる点をＰ１とし、全開状態における弁着座面１３ａと平行な球面１５ａの接線が噴孔プレート１４上面と交わる点をＰ２とするとき、噴孔入口Ｓ２はＰ１とＰ２の間の範囲Ｅの中に位置する。そしてシート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３は、範囲Ｅより中心軸Ｙ寄りに位置するように製造される。
また噴孔入口Ｓ２は、球面１５ａと弁着座面１３ａ間の燃料通路Ｗの出口位置Ｓ１からの距離Ｌ３が噴孔径ｄの１．７倍となるように各部の寸法が設定されている。
【００１７】
次に動作について説明する。
図示しない内燃機関の制御装置より燃料噴射弁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６に電流が通電され、アマチュア７に電磁力が発生しアマチュア７はコア５側へ吸引され、電磁力がバネ１２の押し付け力を上回ると弁体１５のボール面１５ａは、弁着座面１３ａから離れて移動を開始し、燃料噴射が開始される。
弁体１５の移動に伴ってボール面１５ａと弁着座面１３ａとのすきま面積が拡大して除々に流量が増加し、アマチュア７がコア５に当接して全開になると最大流量状態となる。
全開後所定の時間が経過すると、制御装置より駆動回路に停止信号が送られ、コイル６への通電が停止してアマチュア７の電磁力が消滅し、弁体１５は、バネ１２の押し付け力により弁座１３側に押し戻され、燃料噴射が終了する。
【００１８】
開弁時において、燃料噴射弁１の上部から流入した燃料は、フィルタ１８を通り燃料噴射弁内部の各燃料通路を通って弁体１５の上部に達し、弁体外周に形成した６箇所の面取り部１５ｂと弁座１３の内周との間の通路を通過して、球面１５ａと弁着座面１３ａとの，燃料通路Ｗに至る。
燃料通路Ｗ内を進む燃料は、除々に速度を高め流路断面積が極小となるシート部Ｄ上で
弁着座面１３ａと平行な方向に極大の流速となる。球面１５ａと弁着座面１３ａとの燃料通路Ｗは、シート部Ｄから下流に向かって流路断面積が少しずつ大きくなるため、燃料の流速は若干低下する。
燃料通路Ｗの出口位置Ｓ１（弁体１５のシート面に沿う燃料が円錐面Ａに移行する位置）から下流のチャンバー内では、流路が急激に開放されて燃料は分散する。
【００１９】
シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２には、シート部Ｄから弁着座面１３ａに沿った高速の燃料が直接到達し、噴孔１４ａに流入する。
さらに実施の形態１では、Ｓ１と点Ｓ２の間の弁着座面１３ａに平行な距離Ｌ３を噴孔径ｄの１．７倍としており２倍以下の短距離に設定されているため、この間の流体ロスが極めて小さい。このため、点Ｓ２から流入する燃料の流速が比較的高く、噴射燃料の微粒化が促進される。
一方、シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３には、上記燃料が直接流入できないため、流路が長く流体ロスが大きく、低速の燃料が噴孔１４ａに流入する。
【００２０】
弁体１５の円錐面Ａは、接続点Ａ１において、球面１５ａの下流に変更角δ＝２５°をもって接続しており、図６に示すように球面１５ａに沿う燃料がエッジ部Ａ１で、はく離し円錐面Ａ下に渦を伴う死水域を形成するため、噴孔上部の燃料通路高さを実効的に低くしている。このため、Ｓ１から点Ｓ３に直接向かう燃料の流量を減少させている。
【００２１】
なお、弁体表面の角度変化δを２０°以上として点Ａ１において燃料はく離を強く発生させつつ、４０°以下として過大なはく離の発生によるシート部Ｄに最近側の噴孔入口Ｓ２へ流入する燃料の閉塞を防止することが望ましい。
【００２２】
シート部Ｄから噴孔１４ａに直接流入しないで噴孔間を通過した燃料は、ドーム面Ｂ上で折り返してドーム面Ｂ上を点Ｓ３に向けて進行するやや上向きの流れＲとなる。α−β＝３０°として流れＲの進行方向に流路高さが減少するため、流体ロスが増加し、点Ｓ３に達した燃料は流速が低下している。図５はα−βを変化させた時の噴霧粒径の変化の実験結果を示す。α−βが２０°以上にするとほぼ噴霧粒径が最小値になる傾向がみられる。
これらにより点Ｓ３から流入する燃料の流速は、点Ｓ２から流入する燃料の流速に対して著しく減少する。
【００２３】
そして点Ｓ２から噴孔に流入した燃料が、点Ｓ３からの流入燃料に打ち勝って点Ｓ３側の噴孔内周面に燃料を押し付けて液膜Ｍを形成し、最大流速となり、噴孔出口から噴射される。噴射された燃料は、比較的薄い液膜の分裂によって噴霧が形成され、微粒化が促進される。
【００２４】
図７に開弁初期状態における燃料流れの説明図を表す。
開弁初期には、球面１５ａと弁着座面１３ａとの隙間の断面積が噴孔の総断面積より小さく、シート部Ｄ上で最大流速となった燃料がシート部Ｄに最短の噴孔入口Ｓ２に直接至り噴孔を経て外部に噴射される。シート部Ｄの下流は、外部の圧力に近い低圧となっており、シート部Ｄと噴孔入口との間の通路の形状により噴射燃料の方向が大きく影響される。
この実施の形態１では、開弁初期にＳ２と円錐面Ａとの距離ｈが噴孔径ｄより小さく、シート部Ｄから流出した燃料が噴孔入口上部を通って中心軸Ｙ側へ通り抜けるのを抑制している。すなわちシート部Ｄから流出した燃料の一部Ｒ１は、噴孔上部の狭い流路で減速され噴孔への流入を強制されるようにして噴孔１４ａに流入するため、噴孔から噴射される燃料は比較的噴孔軸Ｚに沿った流れとなる。
【００２５】
図８は、対照として噴孔入口と円錐傾斜面Ａとの距離ｈを大きくした場合の燃料流れの説明図を表す。
距離ｈが噴孔径ｄより大きいとシート部Ｄより流出した燃料は、噴孔１４ａ上を中心軸Ｙ側へ通り抜ける燃料Ｒ２が多く噴孔１４ａの内面に強制される燃料が少ない。このため、シート部Ｄから弁着座面１３ａに沿って直接噴孔１４ａに達した燃料が多く噴孔１４ａに流入し、噴射方向が中心軸Ｙ寄りになる。
このように図７に示した実施の形態１では、全開状態での噴霧の微粒化を促進した噴孔位置にしつつ、開弁初期の噴射方向の変動が抑えられて燃料噴射弁に要求される適正な噴射方向への噴射が達成される。
【００２６】
実施の形態２．
図９は、この発明の実施形態２の燃料噴射弁の先端部の拡大断面図である。
噴孔プレート１４の中央部に平面状へこみ部Ｆが形成されており、へこみ部Ｆの基点の開き角βを１３０°としている。
燃料噴射弁の先端部は、エンジンの燃焼室からくる高温の残留ガスに曝されるが、噴孔プレート１４を鍛圧してへこみ部Ｆを形成することにより噴孔下面を平坦としているので、残留ガスとの接触面積を減らし、噴孔プレート１４の温度上昇が抑えられる。これにより前記ドーム形状と同様な流体効果を持ちつつ、噴孔部の汚損による微粒化の悪化が防止される。
【符号の説明】
【００２７】
１ 燃料噴射弁 ２ ソレノイド装置
３ ハウジング ４ チューブ
５ コア ６ コイル
７ アマチュア ８ 樹脂性のボビン
９ モールド １０ 端子
１１ 調整チューブ １２ バネ
１３ 弁座
１３ａ 円錐状の弁着座面
１３ｂ 端面 １４ 噴孔プレート
１４ａ 噴孔 １４ｂ ドーム形状
１５ 弁体
１５ａ 球面
１５ｂ 面取り部
１６ パイプ
１７ ラバーリング
１８ フィルタ
Ａ 弁体１５の円錐面
Ａ１ 円錐面Ａと球面との接続点
Ｂ 噴孔プレート１４のドーム面
Ｃ 噴孔位置
Ｄ シート部
ｄ 噴孔径（噴孔１４ａの内径）
Ｅ 噴孔プレート上面と交わる範囲
Ｆ 噴孔プレート中央部の平面状へこみ部
ｈ 開弁初期のシート部に最短の噴孔入口Ｓ２から円錐面Ａまでの高さ
Ｌ 弁着座面の位置
Ｌ１ 弁体１５（球）の中心と円錐面Ａとの距離
Ｌ２ｘ シート部の半径方向位置
Ｌ２ｙ シート部の軸方向位置
Ｌ３ 燃料通路Ｗの出口の位置Ｓ１からシート部に最短の噴孔入口Ｓ２までの距離
Ｍ 噴孔片側に生成された燃料液膜
ｒ 球面１５ａの半径
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ 燃料の流れ
Ｓ１ 燃料通路Ｗの出口の位置
Ｓ２ シート部に最短の噴孔１４ａの入口の点
Ｓ３ シート部に最遠の噴孔１４ａの入口の点
Ｙ 燃料噴射弁１の中心軸
Ｚ 噴孔１４ａの噴孔軸
α 円錐面Ａの開き角
β ドーム面Ｂの起点の開き角
δ 変更角。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に使用される燃料噴射弁の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車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の微粒化の向上が求められている。また近年は自動車から排出される温室効果ガスの排出量低減のため、自動車の燃費向上が求められるようになってきており、燃料噴射弁の微粒化によってエンジンでの燃え残り燃料を減らす検討がなされてきている。
例えば、特許第３１８３１５６号公報（特許文献１）では、ニードル端面と噴孔プレート入口面とで偏平な燃料通路を構成し、噴孔の周囲から噴孔に向かう流れ同士を噴孔入口直上で衝突させて強い乱れを発生させて噴射燃料を微粒化する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１８３１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の図1では、噴孔の周囲から噴孔に向かう流れの流速を高めるため、ニード
ル端面と噴孔プレート入口面とを平行として両者の間隔を小さくする構成としている。このような構成にすると噴孔入口には周囲からほぼ均一に燃料が流入するので、噴孔内面の片側に燃料流れを偏らせて液膜を形成することが困難だった。
この発明は、上記課題を解決することにあり、噴孔内面の片側に燃料流れを偏らせて液膜を形成することにより、噴孔から噴射される燃料を微粒化することにある。
噴孔内で燃料が液膜化されないと、噴孔径相当の直径断面をもつ液柱が噴射され、空気中での燃料の分裂が進展しないため大粒の噴霧が形成される。噴孔内で液膜を形成して噴孔から噴射される燃料を薄い膜状とすることにより、空気中での燃料の分裂が促進され、噴霧を微粒化される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明の燃料噴射弁は、円錐状の弁着座面を有する弁座、球面が上記弁着座面から離接することにより燃料通路を開閉してエンジン吸気管への燃料の供給を制御する弁体、及び上記エンジン吸気管に燃料を噴射する複数の噴孔を有し上記弁体の下流面と対向して配置された噴孔プレートを備えた燃料噴射弁であって、球面と当接する弁着座面上の点（シート部Ｄ）と球面との間から弁着座面に沿って流下した燃料が、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２に直接流入しつつ、シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３には上記燃料が直接流入しないように噴孔を配置した。
第２の発明の燃料噴射弁は、弁体の下流側表面に噴孔と対向する円錐面Ａを形成した。
第３の発明の燃料噴射弁は、弁体の球面に沿う燃料が前記円錐面に移行するポイントＡ1
において、弁体表面の角度変化δを２０°以上４０°以下の範囲にした。
第４の発明の燃料噴射弁は、噴孔より燃料噴射弁中心軸Ｙ側の噴孔プレート上面に、中心軸Ｙに向かって下方向に傾斜するドーム面Ｂを形成した。
第５の発明の燃料噴射弁は、ドーム面Ｂの起点の開き角βを、上記弁体の円錐面Ａの開き角αより小さくした。
第６の発明の燃料噴射弁は、α−β≧２０°の関係に設定した。
第７の発明の燃料噴射弁は、弁体の球面が弁着座面から離れ始めた開弁初期に、噴孔入口Ｓ２から弁体までの高さｈを噴孔径ｄより小さくした。
第８の発明の燃料噴射弁は、球面と弁着座面間の燃料通路の出口位置Ｓ１から噴孔入口Ｓ２までの距離Ｌ3と上記噴孔の孔径ｄを、Ｌ3＜２ｄの関係に設定した。
第９の発明の燃料噴射弁は、噴孔プレートの上面に平面状のへこみ部を形成し、噴孔プレートの下面を平坦にした。
【発明の効果】
【０００６】
第１の発明によると、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２からはシート部からの高速の燃料が直接流入し、シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３からは比較的低速な燃料が流入するため、噴孔内で高速側の燃料は低速側の燃料に打ち勝って低速側の噴孔壁面に押し付けられて液膜を形成する。そして噴孔から噴射される液膜状の燃料は、空気中での分裂により比較的微粒化されて噴射される。
第２の発明によると、弁体の球面に沿う燃料が球面と円錐面Ａとの接続部Ａ１ではく離を生じ、円錐面Ａ下に渦を伴う死水域を形成するため、噴孔上部の燃料通路高さを実効的に低くする。この閉塞効果により、燃料通路の出口位置Ｓ1からそのまま噴孔入口Ｓ３に向
かう燃料が減少し、噴孔入口Ｓ３からの流入流速を低下させる。
第３の発明によると、ポイントＡ１における弁体表面の角度変化δを２０°以上として燃料はく離を強めるとともに、δを４０°以下として過大なはく離の発生による噴孔入口Ｓ２へ流入する燃料の閉塞を防止した。これにより噴孔入口Ｓ３からの流入流速を低めつつ、噴孔入口Ｓ２からの流入流速の低下を防止した。
第４の発明によると、ドーム面Ｂから噴孔入口Ｓ３に流入する燃料は、ドーム面Ｂに沿ったやや上方向の流れとなるため、噴孔流入前後の流れ方向変化による流体ロスが大きく、噴孔への流入流速をさらに低下させる。
第５の発明によると、ドーム面Ｂの起点の開き角βを、円錐面Ａの開き角αより小さくして、ドーム面Ｂ上から噴孔入口Ｓ３に流入する燃料の進行方向に流路高さが減少するようにしたため、流体ロスが大きく、噴孔への流入流速が低下する。
第６の発明によると、α−β≧２０°として第５の発明に対して十分に噴霧粒径が小さくなる設定とした。
第７の発明によると、開弁初期においてシート部Ｄと球面との間から弁着座面に沿って流下した燃料が噴孔上部の狭い流路で減速して噴孔への流入を強制されるため、比較的噴孔軸に沿った流れとなり、噴射方向の変動が抑えられる。
第８の発明によると、球面と弁着座面間の燃料通路の出口から噴孔入口までの間は流路が広がるため乱れなどによる流体ロスが大きく発生するが、Ｌ３を噴孔径ｄの２倍以下と短くしたので流体ロスが少ない。このため、噴孔入口Ｓ２からの流入流速を高める。
第９の発明によると、第４の発明に対して噴孔プレートの下面を平坦にすることによりエンジンの燃焼室からくる高温の残留ガスとの接触面積を減らし、噴孔プレート１４の温度上昇が抑えられる。これにより噴孔部の汚損による微粒化の悪化が防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の実施の形態１における燃料噴射弁の全体断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における図１の燃料噴射弁の先端部の拡大図である。
【図３】この発明の実施の形態１における図２の噴孔プレートの平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における図２の噴孔部を更に拡大して示した拡大図である。
【図５】この発明の実施の形態１における円錐面Ａとドーム面Ｂとの角度差に対する噴霧微粒化の傾向を表すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態１における噴孔部付近の燃料流れを示す拡大図である。
【図７】この発明の実施の形態１における開弁初期の燃料流れを示す拡大図である。
【図８】図７と同様に開弁初期の燃料流れを示す拡大図で、噴孔入口と円錐面Ａとの距離ｈを噴孔径ｄより大きくした場合の燃料流れの状態を示した説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２における燃料噴射弁の先端部断面の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施形態１に係わる燃料噴射弁を図１〜図８に基づき説明する。
図１は、燃料噴射弁1の全体断面を示す。
この燃料噴射弁１は、エンジンの吸気管に取り付けられ、上部から加圧された液体燃料が供給されている。ラバーリング１７は、エンジンの燃料供給部品との燃料シール用に用いられる。燃料噴射弁１の下部先端は、内燃機関の吸気通路内に臨んでおり、下方に向けて燃料を噴射する。電磁力を発生するソレノイド装置２は、磁気回路のヨーク部分をなすハウジング３及びチューブ４、可動鉄心であるアマチュア７、固定鉄心であるコア５と、電流を通電し磁界を発生させるコイル６で構成される。
【００１０】
コイル６は、樹脂性のボビン８の外周に巻きつけられており、コイル６の外側はモールド９で外装されてコイル６を保護するとともに通電により発生する熱を放熱している。コイル６に電気的に接続された端子１０は、モールド９内に一体成形されており、図示しないエンジンの駆動回路と電気的に接続している。
アマチュア７の上部のコア５の内部には、調整チューブ１１によりバネ１２を所定の荷重で固定している。燃料噴射弁１の下部には、弁座１３と、弁座１３の下面に溶接された噴孔プレート１４と、弁座１３の内部で噴孔プレート１４の上部に球状の弁体１５が配置されている。噴孔プレート１４には複数の噴孔１４ａが開口する。
弁体１５は、パイプ１６を介してアマチュア７と一体化されている。アマチュア７は、チューブ４の内部に摺動可能に収容されている。コア５の先端部は、チューブ４の内周部に挿入され溶接されている。アマチュア７の上面は、コア５の下面と０．１ｍｍ程度の微小な距離を隔てて位置決めされている。
【００１１】
弁座１３は、チューブ４の内周部に挿入され溶接されている。製造工程において、コイル６への通電がない状態では、パイプ１６がバネ１２により下方に押されているため、弁体１５は弁座１３に押し付けられている。コイル６への通電により発生する電磁力によりアマチュア７の上面がコア５の下面に当接すると、弁体１５は全開状態となる。コイル６への通電をオンオフさせてアマチュア７を往復動作させ、ストロークセンサーでアマチュア７のストロークを測定しながら弁座１３の位置決めを行い固定することにより、アマチュア７及び弁体１５のストロークは高精度に設定される。
【００１２】
次に、この実施形態１の特徴とする噴孔プレート１４、弁座１３、弁体１５の詳細な位置、構造を、図２〜図４に基づいて説明する。
図２は、弁体１５が全開状態である燃料噴射弁先端部の拡大図で、燃料噴射弁の中心軸Ｙと各噴孔１４ａの中心点を通る断面を表している。図３は、図２の矢印Ｉ方向に見た噴孔プレート１４の平面図、図４は、図２の噴孔１４ａ付近の拡大図である。
【００１３】
噴孔プレート１４には、燃料噴射弁１の中心軸Ｙに対して下流に向けて外側に向かう１４個の噴孔１４ａが円環状に配置されている。
噴孔１４ａは、エンジンの２つの吸気弁を指向して、図３の左右に向かう噴孔群に分かれている（２スプレー）。また噴孔プレート１４の中央は、ドーム形状１４ｂに形成されており、ドーム形状の基点の開き角βを１３０°としている。
弁着座面13ａと当接する球面１５ａは、工業規格で精度規定されたボール（真球）の面
を使用し、その下部にグラインダー加工による円錐面Ａが開き角α＝１６０°で形成されている。
【００１４】
球面１５ａの半径ｒ、及び球（弁体１５）の中心と円錐面Ａとの距離Ｌ１、円錐面Ａの開き角αは高精度に製造されている。
弁座１３には、グラインダー加工により円錐状の弁着座面１３ａ及び端面１３ｂが形成されており、端面１３ｂを基準とした弁着座面13ａの位置Ｌ及び弁着座面１３ａの角度ωは９０°に高精度に製造される。
弁体１５の球面１５ａと弁座１３の弁着座面１３ａとの当接位置の半径Ｌ２ｘは、球半径ｒ及び弁着座面１３ａの角度ωよりｒ×ｃｏｓ（ω/２）と決まり、上記Ｌと合わせて
、閉弁時に球面１５ａと当接する弁着座面１３ａ上の点（シート部Ｄ）の位置Ｌ２Ｘ、Ｌ２ｙは、高精度に規定される。
【００１５】
噴孔プレート１４のドーム形状１４ｂ及び噴孔１４ａは、精密プレス加工により形成されており、ドーム形状１４ｂ上面のドーム面Ｂの起点の開き角β、噴孔位置Ｃ（噴孔プレート１４中心からの半径位置）、噴孔径ｄは高精度に製造される。
噴孔プレート１４と弁座１３は、同一の外径に寸法設定されており、それぞれがチューブ４の内周部に隙間なく挿入されて固定されるので、弁座１３と噴孔プレート１４の同軸度は高精度に製造される。
弁体１５、弁座１３、噴孔プレート１４の各パーツ及び弁座１３と噴孔プレート１４の組み付け、シート部Ｄの位置は、それぞれ高精度に製造されるため、噴孔入口と弁着座面１３ａの相対位置、及び噴孔入口と弁体１５の円錐面Ａとの相対位置、噴孔入口とドーム傾斜面Ｂとの相対位置は高精度に製造される。
【００１６】
前記の加工法、組みつけ方法により、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２は、全開状態においてシート部Ｄと球面１５ａとの間を通り弁着座面１３ａと平行に流下した燃料が噴孔プレート１４上面に到達する範囲Ｅの中に正確に位置するように製造される。すなわち弁着座面１３ａの延長線が噴孔プレート１４上面と交わる点をＰ１とし、全開状態における弁着座面１３ａと平行な球面１５ａの接線が噴孔プレート１４上面と交わる点をＰ２とするとき、噴孔入口Ｓ２はＰ１とＰ２の間の範囲Ｅの中に位置する。そしてシート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３は、範囲Ｅより中心軸Ｙ寄りに位置するように製造される。
また噴孔入口Ｓ２は、球面１５ａと弁着座面１３ａ間の燃料通路Ｗの出口位置Ｓ１からの距離Ｌ３が噴孔径ｄの１．７倍となるように各部の寸法が設定されている。
【００１７】
次に動作について説明する。
図示しない内燃機関の制御装置より燃料噴射弁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６に電流が通電され、アマチュア７に電磁力が発生しアマチュア７はコア５側へ吸引され、電磁力がバネ１２の押し付け力を上回ると弁体１５のボール面１５ａは、弁着座面１３ａから離れて移動を開始し、燃料噴射が開始される。
弁体１５の移動に伴ってボール面１５ａと弁着座面１３ａとのすきま面積が拡大して除々に流量が増加し、アマチュア７がコア５に当接して全開になると最大流量状態となる。
全開後所定の時間が経過すると、制御装置より駆動回路に停止信号が送られ、コイル６への通電が停止してアマチュア７の電磁力が消滅し、弁体１５は、バネ１２の押し付け力により弁座１３側に押し戻され、燃料噴射が終了する。
【００１８】
開弁時において、燃料噴射弁１の上部から流入した燃料は、フィルタ１８を通り燃料噴射弁内部の各燃料通路を通って弁体１５の上部に達し、弁体外周に形成した６箇所の面取り部１５ｂと弁座１３の内周との間の通路を通過して、球面１５ａと弁着座面１３ａとの，燃料通路Ｗに至る。
燃料通路Ｗ内を進む燃料は、除々に速度を高め流路断面積が極小となるシート部Ｄ上で
弁着座面１３ａと平行な方向に極大の流速となる。球面１５ａと弁着座面１３ａとの燃料通路Ｗは、シート部Ｄから下流に向かって流路断面積が少しずつ大きくなるため、燃料の流速は若干低下する。
燃料通路Ｗの出口位置Ｓ１（弁体１５のシート面に沿う燃料が円錐面Ａに移行する位置）から下流のチャンバー内では、流路が急激に開放されて燃料は分散する。
【００１９】
シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２には、シート部Ｄから弁着座面１３ａに沿った高速の燃料が直接到達し、噴孔１４ａに流入する。
さらに実施の形態１では、Ｓ１と点Ｓ２の間の弁着座面１３ａに平行な距離Ｌ３を噴孔径ｄの１．７倍としており２倍以下の短距離に設定されているため、この間の流体ロスが極めて小さい。このため、点Ｓ２から流入する燃料の流速が比較的高く、噴射燃料の微粒化が促進される。
一方、シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３には、上記燃料が直接流入できないため、流路が長く流体ロスが大きく、低速の燃料が噴孔１４ａに流入する。
【００２０】
弁体１５の円錐面Ａは、接続点Ａ１において、球面１５ａの下流に変更角δ＝２５°をもって接続しており、図６に示すように球面１５ａに沿う燃料がエッジ部Ａ１で、はく離し円錐面Ａ下に渦を伴う死水域を形成するため、噴孔上部の燃料通路高さを実効的に低くしている。このため、Ｓ１から点Ｓ３に直接向かう燃料の流量を減少させている。
【００２１】
なお、弁体表面の角度変化δを２０°以上として点Ａ１において燃料はく離を強く発生させつつ、４０°以下として過大なはく離の発生によるシート部Ｄに最近側の噴孔入口Ｓ２へ流入する燃料の閉塞を防止することが望ましい。
【００２２】
シート部Ｄから噴孔１４ａに直接流入しないで噴孔間を通過した燃料は、ドーム面Ｂ上で折り返してドーム面Ｂ上を点Ｓ３に向けて進行するやや上向きの流れＲとなる。α−β＝３０°として流れＲの進行方向に流路高さが減少するため、流体ロスが増加し、点Ｓ３に達した燃料は流速が低下している。図５はα−βを変化させた時の噴霧粒径の変化の実験結果を示す。α−βが２０°以上にするとほぼ噴霧粒径が最小値になる傾向がみられる。
これらにより点Ｓ３から流入する燃料の流速は、点Ｓ２から流入する燃料の流速に対して著しく減少する。
【００２３】
そして点Ｓ２から噴孔に流入した燃料が、点Ｓ３からの流入燃料に打ち勝って点Ｓ３側の噴孔内周面に燃料を押し付けて液膜Ｍを形成し、最大流速となり、噴孔出口から噴射される。噴射された燃料は、比較的薄い液膜の分裂によって噴霧が形成され、微粒化が促進される。
【００２４】
図７に開弁初期状態における燃料流れの説明図を表す。
開弁初期には、球面１５ａと弁着座面１３ａとの隙間の断面積が噴孔の総断面積より小さく、シート部Ｄ上で最大流速となった燃料がシート部Ｄに最短の噴孔入口Ｓ２に直接至り噴孔を経て外部に噴射される。シート部Ｄの下流は、外部の圧力に近い低圧となっており、シート部Ｄと噴孔入口との間の通路の形状により噴射燃料の方向が大きく影響される。
この実施の形態１では、開弁初期にＳ２と円錐面Ａとの距離ｈが噴孔径ｄより小さく、シート部Ｄから流出した燃料が噴孔入口上部を通って中心軸Ｙ側へ通り抜けるのを抑制している。すなわちシート部Ｄから流出した燃料の一部Ｒ１は、噴孔上部の狭い流路で減速され噴孔への流入を強制されるようにして噴孔１４ａに流入するため、噴孔から噴射される燃料は比較的噴孔軸Ｚに沿った流れとなる。
【００２５】
図８は、対照として噴孔入口と円錐傾斜面Ａとの距離ｈを大きくした場合の燃料流れの説明図を表す。
距離ｈが噴孔径ｄより大きいとシート部Ｄより流出した燃料は、噴孔１４ａ上を中心軸Ｙ側へ通り抜ける燃料Ｒ２が多く噴孔１４ａの内面に強制される燃料が少ない。このため、シート部Ｄから弁着座面１３ａに沿って直接噴孔１４ａに達した燃料が多く噴孔１４ａに流入し、噴射方向が中心軸Ｙ寄りになる。
このように図７に示した実施の形態１では、全開状態での噴霧の微粒化を促進した噴孔位置にしつつ、開弁初期の噴射方向の変動が抑えられて燃料噴射弁に要求される適正な噴射方向への噴射が達成される。
【００２６】
実施の形態２．
図９は、この発明の実施形態２の燃料噴射弁の先端部の拡大断面図である。
噴孔プレート１４の中央部に平面状へこみ部Ｆが形成されており、へこみ部Ｆの基点の開き角βを１３０°としている。
燃料噴射弁の先端部は、エンジンの燃焼室からくる高温の残留ガスに曝されるが、噴孔プレート１４を鍛圧してへこみ部Ｆを形成することにより噴孔下面を平坦としているので、残留ガスとの接触面積を減らし、噴孔プレート１４の温度上昇が抑えられる。これにより前記ドーム形状と同様な流体効果を持ちつつ、噴孔部の汚損による微粒化の悪化が防止される。
【符号の説明】
【００２７】
１ 燃料噴射弁 ２ ソレノイド装置
３ ハウジング ４ チューブ
５ コア ６ コイル
７ アマチュア ８ 樹脂性のボビン
９ モールド １０ 端子
１１ 調整チューブ １２ バネ
１３ 弁座
１３ａ 円錐状の弁着座面
１３ｂ 端面 １４ 噴孔プレート
１４ａ 噴孔 １４ｂ ドーム形状
１５ 弁体
１５ａ 球面
１５ｂ 面取り部
１６ パイプ
１７ ラバーリング
１８ フィルタ
Ａ 弁体１５の円錐面
Ａ１ 円錐面Ａと球面との接続点
Ｂ 噴孔プレート１４のドーム面
Ｃ 噴孔位置
Ｄ シート部
ｄ 噴孔径（噴孔１４ａの内径）
Ｅ 噴孔プレート上面と交わる範囲
Ｆ 噴孔プレート中央部の平面状へこみ部
ｈ 開弁初期のシート部に最短の噴孔入口Ｓ２から円錐面Ａまでの高さ
Ｌ 弁着座面の位置
Ｌ１ 弁体１５（球）の中心と円錐面Ａとの距離
Ｌ２ｘ シート部の半径方向位置
Ｌ２ｙ シート部の軸方向位置
Ｌ３ 燃料通路Ｗの出口の位置Ｓ１からシート部に最短の噴孔入口Ｓ２までの距離
Ｍ 噴孔片側に生成された燃料液膜
ｒ 球面１５ａの半径
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２ 燃料の流れ
Ｓ１ 燃料通路Ｗの出口の位置
Ｓ２ シート部に最短の噴孔１４ａの入口の点
Ｓ３ シート部に最遠の噴孔１４ａの入口の点
Ｙ 燃料噴射弁１の中心軸
Ｚ 噴孔１４ａの噴孔軸
α 円錐面Ａの開き角
β ドーム面Ｂの起点の開き角
δ 変更角。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐状の弁着座面を有する弁座、球面が上記弁着座面から離接することにより燃料通路を開閉してエンジン吸気管への燃料の供給を制御する弁体、及び上記エンジン吸気管に燃料を噴射する複数の噴孔を有し上記弁体の下流面と対向して配置された噴孔プレートを備えた燃料噴射弁であって、上記球面と当接する上記弁着座面上の点（シート部Ｄ）と上記球面との間から上記弁着座面に沿って流下した燃料が、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２に直接流入しつつ、上記シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３には上記燃料が直接流入しないように噴孔を配置したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
上記弁体の下流側表面に上記噴孔と対向する円錐面Ａを形成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
上記弁体の球面に沿う燃料が上記円錐面に移行するポイントＡ1において、弁体表面の
角度変化δを２０°以上４０°以下の範囲にしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
上記噴孔より燃料噴射弁中心軸Ｙ側の噴孔プレート上面に、燃料噴射弁中心軸Ｙに向かって下方向に傾斜するドーム面Ｂを形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
上記ドーム面Ｂの起点の開き角βを、上記弁体の傾斜面Ａの開き角αより小さくしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
α−β≧２０°の関係に設定したことを特徴とする請求項５記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
上記弁体の球面が上記弁着座面から離れ始めた開弁初期に、上記シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２から上記弁体までの高さｈを噴孔径ｄより小さくしたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
上記球面と上記弁着座面間の燃料通路の出口Ｓ１から上記シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２までの距離Ｌ3と上記噴孔の孔径ｄを、Ｌ3＜２ｄの関係に設定したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
上記噴孔プレートの上面に平面状のへこみ部を形成し、上記噴孔プレートの下面を平坦にしたこと特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項１】
円錐状の弁着座面を有する弁座、球面が上記弁着座面から離接することにより燃料通路を開閉してエンジン吸気管への燃料の供給を制御する弁体、及び上記エンジン吸気管に燃料を噴射する複数の噴孔を有し上記弁体の下流面と対向して配置された噴孔プレートを備えた燃料噴射弁であって、上記球面と当接する上記弁着座面上の点（シート部Ｄ）と上記球面との間から上記弁着座面に沿って流下した燃料が、シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２に直接流入しつつ、上記シート部Ｄに最遠側の噴孔入口Ｓ３には上記燃料が直接流入しないように噴孔を配置したことを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
上記弁体の下流側表面に上記噴孔と対向する円錐面Ａを形成したことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
上記弁体の球面に沿う燃料が上記円錐面に移行するポイントＡ1において、弁体表面の
角度変化δを２０°以上４０°以下の範囲にしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
上記噴孔より燃料噴射弁中心軸Ｙ側の噴孔プレート上面に、燃料噴射弁中心軸Ｙに向かって下方向に傾斜するドーム面Ｂを形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
上記ドーム面Ｂの起点の開き角βを、上記弁体の傾斜面Ａの開き角αより小さくしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
α−β≧２０°の関係に設定したことを特徴とする請求項５記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
上記弁体の球面が上記弁着座面から離れ始めた開弁初期に、上記シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２から上記弁体までの高さｈを噴孔径ｄより小さくしたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
上記球面と上記弁着座面間の燃料通路の出口Ｓ１から上記シート部Ｄに最短側の噴孔入口Ｓ２までの距離Ｌ3と上記噴孔の孔径ｄを、Ｌ3＜２ｄの関係に設定したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【請求項９】
上記噴孔プレートの上面に平面状のへこみ部を形成し、上記噴孔プレートの下面を平坦にしたこと特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料噴射弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−２４３２（Ｐ２０１３−２４３２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８１１０（Ｐ２０１１−１３８１１０）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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