JP2001300360A - 流体噴射ノズルとその流体噴射ノズルを備えた流体噴射弁 - Google Patents
流体噴射ノズルとその流体噴射ノズルを備えた流体噴射弁Info
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Abstract
射ノズルとその流体噴射ノズルを備えた流体噴射弁を提
供する。 【解決手段】 燃料噴射ノズル5は、開弁により燃料を
噴射口3bから噴射する燃料噴射弁本体に設けられる。
噴射口3bから噴射された燃料の流れ方向を段階的に制
御する入口孔部51a、長孔部52a、出口孔部53a
からなる噴孔5aを備える。出口孔部53aに一端部が
連通する長孔部52aは、ノズル軸線に交差する方向に
延びる。長孔部52aの他端部に入口孔部51aが連通
される。長孔部52aに対し出口孔部53aが鋭角をな
している。
Description
噴射口から噴射された流体の流れ方向を制御する流体噴
射ノズルとその流体噴射ノズルを備えた流体噴射弁に関
する。なお、流体噴射弁の代表例としては、例えば車両
用のエンジン(内燃機関ともいう)に燃料を噴射して供
給する燃料噴射弁を挙げることができる。
許公開公報(特開平10−200998号公報参照)に
より開示されたものがある。その特許公開公報の燃料噴
射ノズルについて図27及び図28を参照して説明す
る。図27は燃料噴射ノズルの周辺部の断面図、図28
は燃料噴射ノズルの一部破断平面図である。図27に示
すように、燃料噴射弁本体101は、燃料通路を形成す
る内壁面に弁座103a及び噴射口103bを設けたバ
ルブシート103と、弁座103aに当接可能な当接部
104aを有するバルブ104とを備えている。
当接部104aがバルブシート103の弁座103aに
対し離れること(いわゆる開弁)により、バルブシート
103の噴射口103bから燃料を噴射する。また、バ
ルブ104の当接部104aがバルブシート103の弁
座103aに対し当接すること(いわゆる閉弁)により
前記燃料の噴射を遮断する。
ート材151,153を備える。上側のプレート材15
1は、バルブシート103の下流側(図27における下
側)に配置されている。上側のプレート材151は、板
厚方向に貫通する8個の入口孔部151aを有している
(図28参照)。
53は、上側のプレート材151の下流側(図27にお
ける下側)に重ねるようにして前記バルブシート103
に取付けられている。下側のプレート材153は、燃料
上流側に凹面153bを有している。凹面153bは、
前記上側のプレート材151の燃料下流側の面との間に
略円板状の燃料室155を形成する。また、下側のプレ
ート材153は、板厚方向に貫通する4個の出口孔部1
53aを有している(図28参照)。
噴射弁本体101の開弁によりバルブシート103の噴
射口103bから噴射された燃料が上側のプレート材1
51の入口孔部151aを通って燃料室155を通り、
出口孔部153aを通じて噴出される。なお、上側のプ
レート材151の入口孔部151aと、燃料室155
と、下側のプレート材153の出口孔部153aは、本
明細書でいう「燃料の流れ方向を段階的に制御する孔
部」に相当し、本明細書でいう「燃料噴射ノズルの噴
孔」を形成している。
105によると、燃料室155において、上側のプレー
ト材151の入口孔部151aを通じて流入した燃料に
対し、下側のプレート材153の凹面153bに沿った
横方向の流れが形成される。これにより、その燃料室1
55の中央部付近で燃料の流れ同士の衝突が生じ、燃料
の流れが乱される。このため、燃料室155から出口孔
部153aに流れる燃料の勢いが低下され、燃料の微粒
化が十分でない。
室を燃料の流れ同士の衝突が生じないように分割したも
のがある(例えば、ドイツ国特許出願公開明細書(DE
197 03 200 A1中、FIG3,FIG4
参照)。しかしながら、分割された燃料室に対し出口孔
部が直角をなしている。このため、燃料の剥離効果が小
さく、燃料の微粒化が十分といえない。
なされたものであり、本発明が解決しようとする課題
は、流体の微粒化を促進することのできる流体噴射ノズ
ルとその流体噴射ノズルを備えた流体噴射弁を提供する
ことにある。
項1の発明は、特許請求の範囲の請求項1に記載された
構成を要旨とする流体噴射ノズルである。なお、本明細
書でいう「孔部」とは流体の流れ方向を制御する機能を
有する孔部をいい、その機能を有しない孔部を含むもの
ではない。また、本明細書でいう「入口側の孔部」と
は、長孔部の上流側の孔部をいい、長孔部に入口孔部が
直接的連通するものだけでなく、長孔部に入口孔部が間
接的に連通するものを含む。また、本明細書でいう「長
孔部に対し出口孔部が鋭角をなしている」とは、長孔部
の孔自体と出口孔部の孔自体とが鋭角をなし、長孔部か
ら出口孔部への燃料の流れの内側に鋭角のエッジ部が形
成されることをいう。
開弁により噴射口から噴射された流体は、噴孔の入口孔
部及び出口孔部を含む3段以上の孔部を通ることにより
流れ方向が段階的に制御されてから噴出される。しかし
て、長孔部に流れ込んだ流体がその長孔部を流れること
により、その流体の流れが指向性をもった横方向の流れ
とされる。さらに、長孔部に対し出口孔部が鋭角をなし
ていることにより、流体の前記指向性をもった横方向の
流れが長孔部から出口孔部に流れるときに、流体に対す
る剥離効果が増大される。したがって、流体に指向性を
もった横方向の流れが得られることと、その指向性をも
った流体に対する剥離効果が増大されることとの相乗作
用によって、流体の微粒化を促進することができる。
項2に記載された構成を要旨とする流体噴射ノズルであ
る。このように構成すると、出口孔部に対し長孔部に連
通する入口側の孔部がノズル中央側に配置される場合
(例えば、前述のドイツ国特許出願公開明細書(DE
197 03 200 A1中、FIG3,FIG4参
照))と比べて、出口孔部をノズル中央側にコンパクト
に配置することができる。
項4に記載された構成を要旨とする流体噴射ノズルであ
る。このように構成すると、3枚以上のプレート材を重
ねることによって、3段以上の孔部を有する噴孔を容易
に形成することができる。
項5に記載された構成を要旨とする流体噴射ノズルであ
る。このように構成すると、流体噴射弁本体の噴射口を
形成する部材とは別の部材に噴孔の孔部を形成する場合
と比べ、前記別の部材を排除して部品点数を削減するこ
とができる。なお、流体噴射弁本体の噴射口を形成する
部材には1段の孔部に限らず複数段の孔部を形成するも
のが含まれる。
項3に記載された構成を要旨とする流体噴射ノズルであ
る。このように構成すると、噴孔の連通し合う孔部のう
ち少ない個数の孔部を有する部材の孔あけ数が削減され
るので、その部材の生産性を向上することができる。
項6に記載された構成を要旨とする流体噴射ノズルであ
る。このように構成すると、長孔部を有する部材と出口
孔部を有する部材との組付けにばらつきがあっても、長
孔部の孔幅W内に孔径φdの出口孔部を対応させること
ができる。したがって、前記組付けのばらつきに起因す
る流量のばらつきを低減することができる。
項7に記載された構成を要旨とする流体噴射ノズルであ
る。このように構成すると、長孔部から出口孔部に流れ
る燃料が出口孔部の口縁部の周囲に周り込むことを防止
し、流体に対する剥離効果を一層増大させることができ
る。
項8に記載された構成を要旨とする流体噴射ノズルであ
る。このように構成すると、長孔部を有する部材と出口
孔部を有する部材との組付けにばらつきがあっても、長
孔部の最大幅Waに対し出口孔部の一定幅の有効長さL
の部分を対応させることができる。したがって、前記組
付けのばらつきに起因する流量のばらつきを低減するこ
とができる。なお、長孔部の最大幅Waとは、出口孔部
に連通する長孔部が1個の場合は長孔部の孔幅であり、
出口孔部に連通する長孔部が2個の場合は2個の長孔部
を含む孔幅であり、出口孔部に連通する長孔部が3個の
場合は3個の長孔部を含む孔幅をいう。
項9に記載された構成を要旨とする流体噴射弁である。
このように構成すると、流体の微粒化を促進することの
できる流体噴射ノズルを備えた流体噴射弁を提供するこ
とができる。
説明する。図1に流体噴射ノズルの周辺部が正断面図で
示されている。図1に示すように、燃料噴射弁の主体を
なす燃料噴射弁本体1は、バルブボデー2とバルブシー
ト3とバルブ4とを主要構成部品として構成されてい
る。
ており、その先端部(図1における下端部)内にバルブ
シート3を内蔵している。バルブシート3は、燃料通路
を形成する内壁面に形成された円環状の弁座3a、及
び、その弁座3aの下方に形成された円形の噴射口3b
を有している。また、バルブ4は、ニードルバルブから
なるもので、バルブシート3内に嵌挿されている。バル
ブ4は、前記弁座3aに当接可能な球状の当接部4aを
有している。なお、例えばバルブボデー2は磁性を有す
るステンレス製であり、バルブシート3及びバルブ4は
ステンレス製である。
下方向)の開閉によりバルブシート3の噴射口3bから
の燃料の噴射を断続する。すなわち、バルブ4の当接部
4aがバルブシート3の弁座3aに対し離れること(い
わゆる開弁)により、バルブシート3の噴射口3bから
燃料を噴射する。また、バルブ4の当接部4aがバルブ
シート3の弁座3aに対し当接すること(いわゆる閉
弁)により前記燃料の噴射を停止する。この燃料噴射弁
本体1は、周知のものとほとんど同一構成であるから、
その詳細な説明については省略する。
る下側)には、噴射口3bから噴射された燃料を微粒化
するための燃料噴射ノズル5が配置されている。図1の
部分拡大図が図2に示されている。なお、本明細書にお
いては、燃料噴射弁本体1に燃料噴射ノズル5を備えた
ものが燃料噴射弁に相当する。
積層状をなす3枚のステンレス製のプレート材51,5
2,53を備えている。なお説明の都合上、上流側のプ
レート材51を第1のプレート材、中央のプレート材5
2を第2のプレート材、下流側のプレート材53を第3
のプレート材と称する。なお、各プレート材51,5
2,53はそれぞれ円板状に形成されている。
状に重ねられている。燃料噴射ノズル5の外周部には、
図1に示すように、上方に折り曲げられた嵌合片部5b
が形成されている。その嵌合片部5bは、前記バルブシ
ート3の下端部(図1において下端部)に嵌合されてい
る。バルブシート3の下端面には第1のプレート材51
が接面される。
53の下端面には、ほぼリング状をなすステンレス製の
プレートホルダー54が配置されている。プレートホル
ダー54は、断面ほぼL字状に形成されている。プレー
トホルダー54の一方の片部54aは、前記バルブシー
ト3に対し前記3枚のプレート材51,52,53を間
にして例えばレーザー溶接により取り付けられている。
また、プレートホルダー54の一方の片部54bは、一
方の片部54aの外周部から図1において下方に折り曲
げられており、前記バルブボデー2に対し例えばレーザ
ー溶接により取り付けられている。
に示すように、噴孔5aを有している。噴孔5aは、燃
料噴射弁本体1の噴射口3bから噴射された燃料の流れ
方向を段階的に制御するもので、次に述べるように構成
されている。
レート材51に形成された入口孔部51aと、第2のプ
レート材52に形成された長孔部52aと、第3のプレ
ート材53に形成された出口孔部53aとによって形成
されている。図3に図2の要部拡大図が示され、図4に
図2のIV−IV線断面図が示されている。また、図5
に第1のプレート材51の部分平面図、図6に第2のプ
レート材52の部分平面図、図7に第3のプレート材5
3の部分平面図が示されている。なお、第2のプレート
材52の長孔部52aは、本明細書でいう「出口孔部に
一端部が連通する孔部」に相当する。また、第1のプレ
ート材51の入口孔部51aは本明細書でいう「入口側
の孔部」に相当する。
おいて、第1のプレート材51には、入口孔部51aが
縦方向に4個ずつ所定間隔を隔てて並ぶ左右2列の8個
と、左右両端に1個ずつの計10個配置されている。入
口孔部51aは、円形状をなしており、第1のプレート
材51を板厚方向に貫通している(図3参照)。また入
口孔部51aは、前記噴射口3b(図1参照)内に収ま
るように配置されている。また図5に示すように、左右
両端に位置する入口孔部51aは、平面において噴射口
3bの内周面に内接する状態で形成されている。また、
左右2列の上下両端に位置する入口孔部51aは、平面
において噴射口3bの内周面から少し離れて形成されて
いる。
図6において、第2のプレート材52には、長孔部52
aが前記入口孔部51aと同様に計10個配置されてい
る。長孔部52aは、ノズル軸線L1(図1参照)に交
差する方向、例えば図5においてほぼ左右方向に延びる
ほぼ長細状に形成されており、第2のプレート材52を
板厚方向に貫通している(図3参照)。また、左右2列
に位置する長孔部52aは、それぞれノズル中央側に向
けて傾斜している。なお、長孔部52aの外端部52b
及び内端部52cは、ほぼ円弧状に形成されている。上
記した各長孔部52aの外端部52bは、前記第1のプ
レート材51の各入口孔部51aと連通する(図3及び
図4参照)。なお、長孔部52aの外端部52bが上流
側の端部に相当し、その内端部52cが下流側の端部に
相当する。
図7において、第3のプレート材53には、出口孔部5
3aが前記入口孔部51a及び長孔部52aと同様に計
10個配置されている。出口孔部53aは、円形状に形
成されており、第3のプレート材53を板厚方向に貫通
している(図3参照)。また、出口孔部53aは、図3
に示すように、燃料の噴出方向下流(図3において下
方)にむけてノズル軸線L1から遠ざかる方向に例えば
40°の傾斜角θ1で傾斜している。上記した各出口孔
部53aは、前記第2のプレート材52における長孔部
52aの内端部52cと連通する(図3及び図4参
照)。
に、ノズル軸線L1に対し傾斜角θ1をもって傾斜して
いる(図3参照)。これにより、出口孔部53aが長孔
部52aに対し鋭角をなしており、ほぼ折り返し状をな
している。また、図9に断面図で示すように、長孔部5
2aから出口孔部53aへの燃料の流れ(図3中、矢印
参照)の内側に傾斜角θ2(本例の場合、90°−θ1
=50°)のエッジ部53bが形成されている。なお、
エッジ部53bの傾斜角θ2は、鋭角すなわち直角より
も小さい角度であれば良い。
部51a、第2のプレート材52の長孔部52a、第3
のプレート材53の出口孔部53aは、それぞれのプレ
ート材51,52,53に対するプレス加工によって形
成されている。また、第3のプレート材53の板厚は、
噴射する燃料に指向性を付与するのに必要な出口孔部5
3aの長さを稼ぐことのできる大きさに設定される。な
お、各プレート材51,52,53のそれぞれ板厚は例
えば同一に設定される。
は、次の寸法関係をもって形成されている。図8に燃料
噴射ノズルの要部平面図、図9に図8のIX−IX線断
面図が示されている。図8及び図9において、長孔部5
2aの孔幅W(内端部52cの半径Rの2倍に相当す
る)と出口孔部53aの孔径φdとが、 W−T≧φd W≦3φd の条件を満たす値に設定されている。ここで、Tは、第
2のプレート材52と第3のプレート材53との組付け
によるプレート材相互のばらつきの公差(図示されな
い)である。
参照)は、 φd1−T≧W の条件を満たす値に設定されている。
のオフセット量Sは、例えば図10の特性線図に基づい
て設定されている。図10において、横軸は入口孔部5
1aと出口孔部53aとのオフセット量S(mm)を示
し、縦軸は噴霧粒径SMD(μm)を示している。図1
0中、点線は従来のインジェクタの噴霧粒径SMD(μ
m)のレベルを示し、実線が本実施の形態による噴霧粒
径SMD(μm)の実験結果をまとめたものである。図
10から明らかなように、オフセット量Sが小さすぎる
と噴霧粒径SMDが大きくなり、所定値以上で一定とな
る。
ル5を備えた燃料噴射弁は、ノズル軸線L1(図1参
照)の上方が天上に向くようにしてエンジンに搭載され
る。このようにエンジンに搭載すると、燃料噴射ノズル
5の噴孔5a内から燃料ベーパが上方へ抜けやすくなる
ため、燃料噴射弁の高温に対する性能を向上することが
できる。
噴射弁本体1の開弁により噴射口3bから噴射された燃
料は、噴孔5aの3段の孔部51a,52a,53aを
通ることにより流れ方向が段階的に制御(図3中、矢印
参照)されてから噴出(図3中、二点鎖線F参照)され
る。
がその長孔部52aを流れることにより、その燃料の流
れが指向性をもった横方向の流れ(図8中、矢印参照)
とされる。さらに、長孔部52aに対し出口孔部53a
が鋭角をなしていることにより、燃料の前記指向性をも
った横方向の流れが長孔部52aから出口孔部53aに
流れるときに、燃料に対する剥離効果が増大される(図
3中、二点鎖線F1参照)。燃料に対する剥離効果は、
燃料の流れの内側に位置するエッジ部53bによって付
与される。したがって、燃料に指向性をもった横方向の
流れが得られることと、その指向性をもった燃料に対す
る剥離効果が増大されることとの相乗作用によって、燃
料の微粒化を促進することができる。なお、実験によっ
て、本実施の形態の燃料噴射ノズル5が従来の燃料噴射
ノズルよりも噴霧粒径を30〜35%程度小さいことが
確認された。また、図8中、符号Yが付された矢印は、
長孔部52aから出口孔部53aに流れる燃料のうちの
一部が出口孔部53aの口縁部の周囲に周り込む状態を
示している。
5aから噴射される燃料の微粒化が促進されることによ
り、燃料が広範囲に渡って空気と混合しやすく燃料の燃
焼効率が増大するので、排気ガス中に排出される有害物
質および燃料消費量を低減することができる。
ち入口孔部51aに対し出口孔部53aがノズル中央側
に配置されている。これにより、出口孔部53aに対し
入口孔部51aがノズル中央側に配置される場合(例え
ば、前述のドイツ国特許出願公開明細書(DE 197
03 200 A1中、FIG3,FIG4参照))
と比べて、出口孔部53aをノズル中央側にコンパクト
に配置することができる。
れぞれ有する3枚のプレート材51,52,53を重ね
ることによって噴孔5aが形成されている。これによ
り、3枚のプレート材51,52,53を重ねることに
よって、3段の孔部51a,52a,53aを有する噴
孔5aを容易に形成することができる。
ート材53の組付けにより相互に連通される長孔部52
aと出口孔部53aとにおいて、プレート材相互のばら
つきの公差をTとしたとき、長孔部52aの孔幅Wと出
口孔部53aの孔径φdとが、 W−T≧φd の条件を満たす値に設定されている。これにより、長孔
部52aを有する第2のプレート材52と出口孔部53
aを有する第3のプレート材53との組付けにばらつき
があっても、長孔部52aの孔幅W内に孔径φdの出口
孔部53aを対応させることができる。したがって、前
記組付けのばらつきに起因する流量のばらつきを低減す
ることができる。
対する出口孔部53aの孔径φdの比率(W/φd)と
噴霧粒径との関係を示す特性線図が示されている。図1
1において横軸は比率(W/φd)を示し、縦軸は噴霧
粒径SMD(μm)を示している。図11から明らかな
ように、比率(W/φd)を1(W=d)に近づけるほ
ど、噴霧粒径SMD(μm)が小さくなるため微粒化が
良くなる。しかし、第2のプレート材52と第3のプレ
ート材53との組付けの精度上、W1=d2とすること
が困難なため、比率(W−T/φd)を1に近づけるこ
とにより、燃料の微粒化を図るとよい。
噴射弁である。これにより、燃料の微粒化を促進するこ
とのできる燃料噴射ノズル5を備えた燃料噴射弁を提供
することができる。
よび図13により説明する。図12は燃料噴射ノズル5
の部分断面図、図13はバルブシート3の部分下面図で
ある。実施の形態2は、実施の形態1の一部を変更した
ものであるからその変更部分について詳述し、実施の形
態1と実質的に同一部分に同一符号を付して重複する説
明は省略する。
ては、燃料噴射弁本体1の噴射口3bを形成する部材
(すなわちバルブシート3)の噴射口3bの下流側の端
面(図12において下端面)に端板部3cを一体に形成
している。そして、端板部3cに入口孔部51aを形成
したものである(図13参照)。なお、図12に示すよ
うに、バルブシート3に第2のプレート材52を接面し
た状態で、バルブシート3に第2のプレート材52及び
第3のプレート材53が実施の形態1と同様に取り付け
られている。
とは別の部材(実施の形態1における第1のプレート材
51参照)に対し入口孔部51aを形成する場合(実施
の形態1参照)と比べ、第1のプレート材51を排除し
て部品点数を削減することができる。
よび図15により説明する。図14は燃料噴射ノズル5
の部分断面図、図15はバルブシート3の部分下面図で
ある。実施の形態3は、実施の形態2の一部を変更した
ものであるからその変更部分について詳述し、実施の形
態2と実質的に同一部分に同一符号を付して重複する説
明は省略する。
燃料噴射弁本体1の端板部3cに対し、入口孔部51a
に加えて長孔部52aを一体に形成したものである(図
15参照)。なお、図14に示すように、バルブシート
3に第3のプレート材53を接面した状態で、バルブシ
ート3に第3のプレート材53が実施の形態2と同様に
取り付けられている。
は別の部材(実施の形態1における第1のプレート材5
1及び第2のプレート材52参照)に対し入口孔部51
a及び長孔部52aを形成する場合(実施の形態1参
照)と比べ、第1のプレート材51及び第2のプレート
材52を排除して部品点数を削減することができる。
より説明する。図16は燃料噴射ノズル5の図4に対応
する部分断面図である。実施の形態4は、実施の形態1
の一部を変更したものであるからその変更部分について
詳述し、実施の形態1と実質的に同一部分に同一符号を
付して重複する説明は省略する。
実施の形態1の第1のプレート材51における左右2列
の各4個の入口孔部51a(図4参照)が、縦に2個ず
つ連続した形の長細状の入口孔部(符号、51Aを付
す)として同プレート材51に形成されている。すなわ
ち、各入口孔部51Aには、第2のプレート材52にお
けるそれぞれ2個ずつの長孔部52aが連通されてい
る。
合う入口孔部51Aと長孔部52aが互いに異なる個数
となっているので、少ない個数の入口孔部(51A,5
1a)を有する第1のプレート材51に対する孔あけ数
が削減されるので、そのプレート材51の生産性を向上
することができる。なお、本実施の形態を実施の形態2
(図12参照)に適用した場合には、バルブシート3の
生産性を向上することができる。また、1個の入口孔部
に3個以上の長孔部52aを連通することもできる。
る。図17は燃料噴射ノズル5の図4に対応する部分断
面図、図18は第3のプレート材53の部分平面図であ
る。実施の形態5は、実施の形態1の一部を変更したも
のであるからその変更部分について詳述し、実施の形態
1と実質的に同一部分に同一符号を付して重複する説明
は省略する。
実施の形態1の第3のプレート材53における左右2列
の計4個の出口孔部53a(図4参照)が、縦に2個ず
つ連続した形の長細状の出口孔部(符号、53Aを付
す)として同プレート材53に形成されている(図18
参照)。すなわち、各出口孔部53Aには、第2のプレ
ート材52におけるそれぞれ2個ずつの長孔部52aが
連通されている。また、出口孔部53A及び53aは、
長孔部52aに対し交差する方向に関して一定幅Wbを
有している。
合う出口孔部53Aと長孔部52aが互いに異なる個数
となっているので、少ない個数の出口孔部(53A,5
3a)を有する第3のプレート材53に対する孔あけ数
が削減されるので、そのプレート材53の生産性を向上
することができる。
2aに対し交差する方向に関して一定幅Wbを有してい
る。これにより、長孔部52aから出口孔部53A,5
3aに流れる燃料が出口孔部53aの口縁部の周囲に周
り込むこと(図8中、矢印Y参照)を防止し、燃料に対
する剥離効果を一層増大させることができる。
は、次の寸法関係をもって形成されている。図19に燃
料噴射ノズルの要部平面図、図20に図19のXX−X
X線断面図である。図19及び図20において、長孔部
52aの最大幅Wa(=W)と出口孔部53aの一定幅
Wbの有効長さLとが、Wa≦L+Taの条件を満たす
値に設定されている。ここで、Taは、第2のプレート
材52と第3のプレート材53との組付けによるプレー
ト材相互のばらつきの公差(図示されない)である。
は、次の寸法関係をもって形成されている。図17及び
図18において、長孔部52aの最大幅(出口孔部53
Aに連通する2個の長孔部52aを含む最大幅)Waと
出口孔部53Aの一定幅Wbの有効長さLとが、 Wa≦L+Ta の条件を満たす値に設定されている。
52と第3のプレート材53との組付けにばらつきがあ
っても、長孔部52aの最大幅Waに対し出口孔部53
A,53aの一定幅Wbの有効長さLの部分を対応させ
ることができる。したがって、前記組付けのばらつきに
起因する流量のばらつきを低減することができる。な
お、実験によって、本実施の形態の燃料噴射ノズル5が
実施の形態1の燃料噴射ノズルよりも噴霧粒径を20〜
30%程度小さいことが確認された。
図22により説明する。図21は燃料噴射ノズル5の図
4に対応する部分断面図、図23は第3のプレート材5
3の部分平面図である。実施の形態6は、実施の形態5
の一部を変更したものであるからその変更部分について
詳述し、実施の形態5と実質的に同一部分に同一符号を
付して重複する説明は省略する。
実施の形態5(図17参照)の第3のプレート材53に
おける左右2列の計4個の出口孔部53aが、縦に1個
ずつ連続した形の長細状の出口孔部(符号、53Bを付
す)として同プレート材53に形成されている(図22
参照)。図21に示すように、各出口孔部53Bには、
第2のプレート材52における各列それぞれ4個ずつの
長孔部52aが連通されている。また、出口孔部53B
及び53aは、長孔部52aに対し交差する方向に関し
て一定幅Wbを有している。
aと出口孔部53Bは、図21及び図22に示すよう
に、長孔部52aの最大幅(出口孔部53Bに連通する
2個の長孔部52aを含む最大幅)Waと出口孔部53
Aの一定幅Wbの有効長さLとが、 Wa≦L+Ta の条件を満たす値に設定されている。なお、Taは、第
2のプレート材52と第3のプレート材53との組付け
によるプレート材相互のばらつきの公差(図示されな
い)である。
図26により説明する。図23は燃料噴射ノズル5の部
分平面図、図24は第1のプレート材51の部分平面
図、図25は第2のプレート材の部分平面図、図26は
第3のプレート材53の部分平面図である。実施の形態
7は、実施の形態4(図16参照)の一部を変更したも
のであるからその変更部分について詳述し、実施の形態
4と実質的に同一部分に同一符号を付して重複する説明
は省略する。
実施の形態4(図16参照)の第1のプレート材51に
おける左右の各5個の入口孔部51aが、各列1個ずつ
湾曲する連続した形のほぼ長円状の入口孔部(符号、5
1Bを付す)として同プレート材51に形成されている
(図24参照)。また、図23に示すように、各入口孔
部51Bには、第2のプレート材52におけるそれぞれ
5個ずつの長孔部52a(図25参照)が連通されてい
る。なお、各長孔部52aには、第3のプレート材53
におけるそれぞれの出口孔部53a(図26参照)が連
通されている。また、入口孔部51Bを形成したことに
より、第2のプレート材52の長孔部52aの位置及び
傾き、第3のプレート材53の出口孔部53aの位置に
若干変更が加えられている(図25及び図26参照)。
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。例えば、本発明は、燃料に限らず、その
他の燃料の燃料噴射ノズル5及び燃料噴射弁として適用
することができる。また、一つのプレート材に、相互に
連通する2つの孔部、例えば入口孔部51aと長孔部5
2a、又は、長孔部52aと出口孔部53aとを同時に
形成しても良い。また、3段以上の孔部からなる噴孔を
形成するために、孔部を有するプレート材を使用した
が、プレート材を使用しないで前記噴孔を形成すること
も可能である。また、上記実施の形態では、噴孔5aを
3段の孔部51a,52a,53aによって形成した
が、その噴孔5aを4段以上の孔部によって形成しても
よい。また、入口孔部51a、長孔部52a、出口孔部
53aの個数、形状は上記実施の形態のものに限定され
るものではなく、適宜変更することができる。また、上
記した実施の形態では、長孔部52aに連通する入口孔
部51aに対し出口孔部53aをノズル中央側に配置し
たが、出口孔部53aに対し入口孔部51aをノズル中
央側に配置した場合には、第2のプレート材52の長孔
部52aとバルブシート3の噴射口3bとの重なり関係
によって入口孔部51aを形成することにより、第1の
プレート51を排除することができる。
ノズルを備えた流体噴射弁によれば、流体に指向性をも
った横方向の流れが得られることと、その指向性をもっ
た流体に対する剥離効果が増大されることとの相乗作用
によって、流体の微粒化を促進することができる。
正断面図である。
霧粒径との関係を示す特性線図である。
の比率(W/φd)と噴霧粒径との関係を示す特性線図
である。
面図である。
面図である。
対応する部分断面図である。
対応する部分断面図である。
対応する部分断面図である。
面図である。
図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 開弁により流体を噴射口から噴射する流
体噴射弁本体に設けられ、前記噴射口から噴射された流
体の流れ方向を段階的に制御する入口孔部及び出口孔部
を含む3段以上の孔部からなる噴孔を備えている流体噴
射ノズルであって、 前記出口孔部に一端部が連通する孔部を、ノズル軸線に
交差する方向に延びる長孔部によって形成し、 前記長孔部の他端部に入口側の孔部が連通され、 前記長孔部に対し前記出口孔部が鋭角をなしていること
を特徴とする流体噴射ノズル。 - 【請求項2】 請求項1に記載の流体噴射ノズルであっ
て、長孔部に連通する入口側の孔部に対し出口孔部がノ
ズル中央側に配置されていることを特徴とする流体噴射
ノズル。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の流体噴射ノズル
であって、各孔部をそれぞれ有する3枚以上のプレート
材を重ねることによって噴孔が形成されていることを特
徴とする流体噴射ノズル。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の流体噴
射ノズルであって、流体噴射弁本体の噴射口を形成する
部材には、噴孔の孔部が一体に形成されていることを特
徴とする流体噴射ノズル。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の流体噴
射ノズルであって、噴孔の連通し合う孔部が互いに異な
る個数としたことを特徴とする流体噴射ノズル。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の流体噴
射ノズルであって、部材相互の組付けにより相互に連通
される長孔部と出口孔部とにおいて、部材相互のばらつ
きの公差をTとしたとき、長孔部の孔幅Wと出口孔部の
孔径φdとが、 W−T≧φd の条件を満たす値に設定されていることを特徴とする流
体噴射ノズル。 - 【請求項7】 請求項1〜5のいずれかに記載の流体噴
射ノズルであって、出口孔部が長孔部に対し交差する方
向に関して一定幅を有していることを特徴とする流体噴
射ノズル。 - 【請求項8】 請求項7に記載の流体噴射ノズルであっ
て、部材相互の組付けにより相互に連通される長孔部と
出口孔部とにおいて、部材相互のばらつきの公差をTa
としたとき、長孔部の最大幅Waと出口孔部の一定幅の
有効長さLとが、 Wa≦L+Ta の条件を満たす値に設定されていることを特徴とする流
体噴射ノズル。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の流体噴
射ノズルを備えていることを特徴とする流体噴射弁。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000126147A JP3753924B2 (ja) | 2000-04-26 | 2000-04-26 | 流体噴射ノズルとその流体噴射ノズルを備えた流体噴射弁 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103732907A (zh) * | 2011-08-18 | 2014-04-16 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于流动的流体的阀 |
EP3009661A1 (en) * | 2014-10-13 | 2016-04-20 | Continental Automotive GmbH | Nozzle body, valve assembly and fluid injection valve |
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-
2000
- 2000-04-26 JP JP2000126147A patent/JP3753924B2/ja not_active Expired - Fee Related
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