JP4036175B2 - Fuel injection valve - Google Patents

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Description

本発明は、燃料噴射弁に関し、例えば内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する燃料噴射弁に適用して好適なものである。   The present invention relates to a fuel injection valve, and is suitably applied to, for example, a fuel injection valve that directly supplies fuel to a combustion chamber of an internal combustion engine.

燃料噴射弁としては、例えば内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する直噴ガソリンエンジン用燃料噴射弁がある。直噴エンジンは成層燃焼が実現できるため、燃費の向上が図れるので、量産化採用される傾向にある。この直噴エンジンの燃焼方法として、ピストン壁に噴霧を沿わせて点火プラグに混合気を導くウォールガイド燃焼と、壁を使わずに噴射された噴霧に直接点火するスプレーガイド燃焼と、大きく分けて二つのコンセプトがある。   Examples of the fuel injection valve include a fuel injection valve for a direct injection gasoline engine that directly injects fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. Since direct injection engines can realize stratified combustion, fuel consumption can be improved, and there is a tendency for mass production. The combustion method of this direct injection engine can be broadly divided into wall guide combustion that directs the air-fuel mixture to the spark plug by spraying along the piston wall and spray guide combustion that directly ignites the spray injected without using the wall. There are two concepts.

また、近年更なる燃費向上、排気ガス有害成分低減の要求がある。スプレーガイド燃焼のコンセプトでは、ピストン壁を使わず気流の影響を受けないため成層燃焼領域の拡大が可能であり、ピストンへの燃料付着が低減できると考えられている（特許文献１参照）。   In recent years, there has been a demand for further improvement of fuel consumption and reduction of harmful components of exhaust gas. In the spray guide combustion concept, it is considered that the stratified combustion region can be enlarged because the piston wall is not used and the influence of the airflow is not affected, and the fuel adhesion to the piston can be reduced (see Patent Document 1).

特許文献１の開示による技術では、スプレーガイド燃焼コンセプトの実現手段の一つとして、燃焼室中央のシリンダヘッドに燃料噴射弁を搭載し、燃焼室中央にて点火するように構成されている。
特表２００２−５３９３６５号公報 In the technique disclosed in Patent Document 1, as one of means for realizing the spray guide combustion concept, a fuel injection valve is mounted on a cylinder head at the center of the combustion chamber, and ignition is performed at the center of the combustion chamber.
Special table 2002-539365 gazette

しかしながら、上記従来技術は、実際には燃料噴射弁１０を燃焼室１０６中央に搭載する（図１２参照）と、高負荷運転時に噴霧をピストン１０４に衝突させることなく燃焼室１０６全域に広がるように噴射時期等を設定して均質燃焼を行なう。このとき、吸気弁１０７が開いた状態で燃料噴射弁１０から燃料が噴射されるため、燃料が吸気弁１０７に衝突してしまうおそれがある。吸気弁１０７に燃料が衝突すると、吸気弁１０７に衝突した燃料から揮炎が発生し、排気ガス有害成分、特にスモークが増加するという問題がある。   However, in the above prior art, when the fuel injection valve 10 is actually mounted in the center of the combustion chamber 106 (see FIG. 12), the spray spreads over the entire combustion chamber 106 without colliding with the piston 104 during high load operation. Set the injection timing and perform homogeneous combustion. At this time, since the fuel is injected from the fuel injection valve 10 with the intake valve 107 opened, the fuel may collide with the intake valve 107. When the fuel collides with the intake valve 107, there is a problem that a volatile flame is generated from the fuel colliding with the intake valve 107, and exhaust gas harmful components, particularly smoke, increase.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、燃焼室に燃料を直接噴射供給するものであって、吸気弁が開いた状態にあるとき噴射する場合があっても、吸気弁への燃料衝突を回避することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and is designed to directly inject and supply fuel to the combustion chamber, and even when the intake valve is in an open state, The purpose is to avoid fuel collision with the valve.

また、別の目的は、燃焼室に燃料を直接噴射供給するものであって、吸気弁が開いた状態にあるとき噴射する場合があっても、吸気弁への燃料衝突を回避可能であるとともに、排気ガス有害成分の低減が図れる燃料噴射弁を提供することにある。   Another object is to directly inject and supply fuel to the combustion chamber, and even when the intake valve is in an open state, fuel collision with the intake valve can be avoided. Another object of the present invention is to provide a fuel injection valve that can reduce harmful components of exhaust gas.

本発明の請求項１によると、内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給するものであって、吸気弁が開いた状態にあるとき噴射する燃料噴射弁において、内周面に弁座を有する弁ボディと、弁座に離座、着座する当接部を有し、当接部が弁座に着座することで弁座と当接部との隙間からの燃料噴射を遮断し、弁座から当接部が外方向へ離座することで隙間からの燃料噴射を許容する弁部材とを備え、弁座は、燃料流れ方向に向かって拡径する第１の円錐面から構成され、当接部は、燃料流れ方向に向かって拡径し第１の円錐面との間に前記隙間を形成する第２の円錐面を有し、吸気弁に向かう燃料噴霧を形成する側において当該第２の円錐面を切欠く切欠き部が、第１の円錐面よりも急な傾斜角度にて当接部の先端側に設けられていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, the fuel is directly injected into the combustion chamber of the internal combustion engine and is injected when the intake valve is in an open state. The valve body has a contact part that is separated from and seated on the valve seat, and the contact part is seated on the valve seat to block fuel injection from the gap between the valve seat and the contact part, And a valve member that allows fuel injection from the gap by separating the contact portion outward, and the valve seat is configured by a first conical surface that expands in the fuel flow direction. The portion has a second conical surface that expands in the fuel flow direction and forms the gap between the first conical surface and the second conical surface on the side that forms the fuel spray toward the intake valve. JP that cut-ku notch the conical surface is provided on the distal end side of the abutting portion at steeper inclination angle than the first conical surface To.

これによると、弁ボディの弁座から当接部が外方向へ離座することで弁座と当接部との隙間から燃料噴射を許容する弁部材を有するいわゆる外開弁構造のものにおいて、弁部材の当接部の先端側には、弁座の第１の円錐面との間に前記隙間を形成する第２の円錐面を切欠く切欠き部が設けられているので、当接部の第２の円錐面に沿って噴射された燃料（燃料噴霧）のうち、切欠き部に対応する燃料噴霧の部分は、他の部分より内部方向へずらされた噴霧曲面に形成される。したがって、吸気弁に向かう燃料噴霧部分を、その切欠き部によって内部方向へずらされた噴霧曲面状に形成することで、吸気弁へ燃料噴霧が当らないつまり吸気弁への燃料衝突を回避することが可能である。 According to this, in the so-called outer valve-opening structure having a valve member that allows fuel injection from the gap between the valve seat and the contact portion by separating the contact portion outward from the valve seat of the valve body, the distal end side of the contact portion of the valve member, the cut-ku notch a second conical surface forming the gap between the first conical surface of the valve seat is provided, the contact portion Of the fuel (fuel spray) injected along the second conical surface, the portion of the fuel spray corresponding to the notch is formed as a spray curved surface shifted inward from the other portions. Therefore, the fuel spray portion toward the intake valve, by forming on the notch in the thus spray curved surface are offset toward the inside, to avoid fuel colliding with the clogging intake valves, not hit the fuel sprayed into the intake valve It is possible.

本発明の請求項２によると、請求項１に記載の燃料噴射弁は、前記燃焼室に臨んで略中央上部に配置されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the fuel injection valve according to the first aspect of the present invention is disposed substantially at the center upper portion facing the combustion chamber.

これによると、燃料噴射弁が内燃機関の燃焼室に臨んで略中央上部に配置されるいわゆるセンターインジェクション方式のものにおいて、燃料噴射弁から噴射された燃料によって、シリンダブロックの内周面とピストンの上端面とで区画される燃焼室内に例えば略中空円錐状の燃料噴霧が形成される。このとき、吸気弁が開いた状態で燃料噴射する場合であっても、噴射した燃料（燃料噴霧）のうち、吸気弁に向かう燃料噴霧部分を、略中空円錐面から内部方向へずらされた噴霧曲面に形成される。したがって、センターインジェクション方式のものにおいて、燃焼室内に、スプレーガイド燃焼のための略中空円錐状等の燃料噴霧を形成することができる。さらに、吸気弁に向かう燃料噴霧部分が、略中空円錐面から内部方向へずらされた噴霧曲面に形成されるため、吸気弁への燃料の衝突を回避することができ、排気ガス有害成分の低減が図れる。   According to this, in the so-called center injection type in which the fuel injection valve is disposed substantially at the upper center facing the combustion chamber of the internal combustion engine, the fuel injected from the fuel injection valve causes the inner peripheral surface of the cylinder block and the piston to For example, a substantially conical fuel spray is formed in the combustion chamber partitioned by the upper end surface. At this time, even in the case of fuel injection with the intake valve open, the fuel spray portion toward the intake valve in the injected fuel (fuel spray) is shifted from the substantially hollow conical surface toward the inside. It is formed on a curved surface. Therefore, in the center injection type, a fuel spray having a substantially hollow cone shape for spray guide combustion can be formed in the combustion chamber. Furthermore, since the fuel sprayed portion toward the intake valve is formed as a spray curved surface that is shifted inward from the substantially hollow conical surface, fuel collision with the intake valve can be avoided, and exhaust gas harmful components can be reduced. Can be planned.

以下、本発明の燃料噴射弁を、内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給する燃料噴射弁に適用して、具体化した実施形態と、参考例とを図面に従って説明する。 Hereinafter, a specific embodiment and a reference example will be described with reference to the drawings by applying the fuel injection valve of the present invention to a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine.

（第１の参考例）
図１は、本参考例に係わる噴孔プレートおよび噴霧形状を示す模式図であって、図１（ａ）は噴孔プレートを示す平面図、図１（ｂ）は噴孔プレートに形成される複数の噴孔から噴射された燃料の噴霧形状を示す模式図である。図２は、本参考例に係わる噴孔プレートを示す部分断面図である。図３は、本参考例の燃料噴射弁の噴孔プレート周りを示す模式的部分断面図である。図４は、本参考例の燃料噴射弁を示す縦断面図である。なお、図１０は、比較例１の噴孔プレートおよび噴霧形状を示す模式図であって、図１０（ａ）は噴孔プレートを示す平面図、図１０（ｂ）は噴孔プレートに形成される複数の噴孔から噴射された燃料の噴霧形状を示す模式図である。 (First reference example )
1A and 1B are schematic views showing an injection hole plate and a spray shape according to this reference example . FIG. 1A is a plan view showing the injection hole plate, and FIG. 1B is formed on the injection hole plate. It is a schematic diagram which shows the spray shape of the fuel injected from the several injection hole. FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an injection hole plate according to this reference example . FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing the periphery of the injection hole plate of the fuel injection valve of this reference example . FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the fuel injection valve of this reference example . 10 is a schematic diagram showing the nozzle hole plate and the spray shape of Comparative Example 1. FIG. 10A is a plan view showing the nozzle hole plate, and FIG. 10B is formed on the nozzle hole plate. It is a schematic diagram which shows the spray shape of the fuel injected from the several nozzle hole.

燃料噴射弁（以下、インジェクタと呼ぶ）１０は、従来技術のいわゆるセンターインジェクション方式のもの（図１２参照）と同様に、シリンダヘッド１０２に取付けられている。具体的には燃焼室１０６はシリンダブロック１００の内周面と、シリンダヘッド１０２の内周面と、ピストン１０４の上端面とで区画されており、燃焼室１０６臨んだ略中央上部位置に、吸気弁１０７と排気弁１０９との間にインジェクタ１０が配置され、燃焼室１０６に直接燃料を噴射するものである。インジェクタ１０は、例えば吸気弁１０７が開いた状態で、燃料を所定の燃料噴射圧で噴射する。インジェクタ１０から燃焼室１０６内に噴射する燃料噴霧は、図１に示すように略中空円錐状の噴霧である。この噴霧は、図４に示すインジェクタ１０の弁部材３０が弁座１４に着座する方向に沿ったインジェクタ１０の中心軸線（以下、軸線と呼ぶ）１０８から噴射方向に向かうに従い離れ、略中空円錐状等の薄液膜状体に形成されている。なお、薄液膜状体は、噴孔プレート２０に配置された複数の噴孔２１から噴射された噴流群によって形成されている。略中空円錐状の薄液膜状体を形成するため、軸線１０８に対して噴孔軸が所定の傾斜角を有する噴孔２１を噴孔プレート２０に所定の間隔で円環状に配置してもよく、噴孔２１を噴孔プレート２０に略均等配置し噴孔２１のそれぞれから噴射される噴流が略中空円錐状の薄液膜状に合流するように噴孔２１ごとに傾斜角等が設定してあるものであってもよい。前者である噴孔２１を所定の間隔で円環状に配置する場合には、噴孔２１同士の間隔が狭くなり、噴射圧力に対して噴孔２１を形成する噴孔プレート２０の機械的強度が低下し、高圧の燃料噴射圧力に耐えることが困難となるおそれがある。また、噴孔２１同士の間隔が狭いため、各噴孔２１から噴射される噴流同士が干渉して合体する。各噴孔２１は所定の傾斜角で形成され所望の方向に燃料を噴射できないため、所望の噴霧形状を得ることができないおそれがある。一方、後者である噴孔２１を噴孔プレート２０に略均等配置する場合には、噴射圧力に対して噴孔プレート２０の機械的強度が低下することない。また、噴孔２１ごとに傾斜角等を設定することで各噴孔２１から噴射される噴流同士は所望の噴霧形状に集合する。   A fuel injection valve (hereinafter referred to as an injector) 10 is attached to a cylinder head 102 in the same manner as a so-called center injection type (see FIG. 12) of the prior art. Specifically, the combustion chamber 106 is partitioned by the inner peripheral surface of the cylinder block 100, the inner peripheral surface of the cylinder head 102, and the upper end surface of the piston 104. The injector 10 is disposed between the valve 107 and the exhaust valve 109 and directly injects fuel into the combustion chamber 106. For example, the injector 10 injects fuel at a predetermined fuel injection pressure in a state where the intake valve 107 is opened. The fuel spray injected from the injector 10 into the combustion chamber 106 is a substantially hollow conical spray as shown in FIG. This spray is separated from the central axis (hereinafter referred to as axis) 108 of the injector 10 along the direction in which the valve member 30 of the injector 10 shown in FIG. It is formed in a thin liquid film-like body. The thin liquid film-like body is formed by a group of jets ejected from a plurality of nozzle holes 21 arranged in the nozzle hole plate 20. In order to form a substantially hollow conical thin liquid film-like body, the nozzle holes 21 having the nozzle shafts having a predetermined inclination angle with respect to the axis 108 may be annularly arranged in the nozzle plate 20 at predetermined intervals. Well, the nozzle holes 21 are arranged substantially evenly on the nozzle hole plate 20, and the inclination angle and the like are set for each nozzle hole 21 so that the jets ejected from the nozzle holes 21 merge into a thin liquid film having a substantially hollow cone shape. It may be. When the former nozzle holes 21 are annularly arranged at a predetermined interval, the interval between the nozzle holes 21 is narrowed, and the mechanical strength of the nozzle hole plate 20 that forms the nozzle holes 21 with respect to the injection pressure is increased. It may be difficult to withstand the high fuel injection pressure. Moreover, since the space | interval of the nozzle holes 21 is narrow, the jets injected from each nozzle hole 21 interfere and unite | combine. Since each nozzle hole 21 is formed at a predetermined inclination angle and cannot inject fuel in a desired direction, there is a possibility that a desired spray shape cannot be obtained. On the other hand, when the latter nozzle holes 21 are arranged substantially evenly on the nozzle hole plate 20, the mechanical strength of the nozzle hole plate 20 does not decrease with respect to the injection pressure. Further, by setting an inclination angle or the like for each nozzle hole 21, the jets ejected from each nozzle hole 21 gather in a desired spray shape.

なお、以下本参考例では、所望の噴霧形状を得るため、噴孔プレート２０は噴孔２１を略均等配置するものとして説明する。 In the following reference example , the nozzle hole plate 20 will be described assuming that the nozzle holes 21 are arranged substantially evenly in order to obtain a desired spray shape.

図４に示すように、弁ボディ１２は弁ハウジング１６の燃料噴射側端部の内壁に溶接により固定されている。弁ボディ１２は燃料流れ方向の噴孔プレート２０側に向けて縮径する内周面としての円錐面１３を有している。円錐面１３には、弁部材としてのノズルニードル３０が離座および着座可能である。なお、ここで、円錐面１３は、ノズルニードル３０が離座および着座可能な弁座１４を構成する。具体的には、弁座１４には、ノズルニードル３０の当接部３１が離座、着座する。   As shown in FIG. 4, the valve body 12 is fixed to the inner wall of the fuel injection side end of the valve housing 16 by welding. The valve body 12 has a conical surface 13 as an inner peripheral surface that is reduced in diameter toward the nozzle hole plate 20 side in the fuel flow direction. A nozzle needle 30 as a valve member can be separated from and seated on the conical surface 13. Here, the conical surface 13 constitutes a valve seat 14 on which the nozzle needle 30 can be separated and seated. Specifically, the contact portion 31 of the nozzle needle 30 is separated from and seated on the valve seat 14.

噴孔プレート２０は有底筒状に形成されており、弁ハウジング１６の底部の内壁と弁ボディ１２の底部の内壁との間に挟持されている。噴孔プレート２０には、図１（ａ）に示すように、複数（本参考例では、図１に示す１０個）の噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２１ｊが略均等に配置されている。具体的には１０個の噴孔２１ａ〜２１ｊは、噴孔プレート２０の中心軸を中心として略円周上に並ぶように配置されている。図１に示すように、４個の噴孔２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２１ｊ（以下、外周側噴孔と呼ぶ）は外周側の略円周上に配置され、６個の噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ（以下、内周側噴孔と呼ぶ）は内周側の略円周上に配置されている。内周側噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、および外周側噴孔２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２１ｊは、それぞれ周方向に横並びする噴孔同士の間隔が略等間隔に配置されている。 The nozzle hole plate 20 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is sandwiched between the inner wall at the bottom of the valve housing 16 and the inner wall at the bottom of the valve body 12. As shown in FIG. 1A, the nozzle hole plate 20 includes a plurality of (in this reference example , ten nozzles shown in FIG. 1) nozzle holes 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 21g, 21h, 21i and 21j are arranged substantially evenly. Specifically, the ten nozzle holes 21 a to 21 j are arranged so as to be arranged on a substantially circumference around the central axis of the nozzle hole plate 20. As shown in FIG. 1, four nozzle holes 21g, 21h, 21i, and 21j (hereinafter referred to as outer peripheral side nozzle holes) are arranged on a substantially circumference on the outer peripheral side, and six nozzle holes 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, and 21f (hereinafter referred to as inner peripheral side injection holes) are arranged on a substantially circumference on the inner peripheral side. The inner peripheral side nozzle holes 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, and 21f, and the outer peripheral side nozzle holes 21g, 21h, 21i, and 21j are arranged at substantially equal intervals between the nozzle holes that are arranged side by side in the circumferential direction. Yes.

１２個の噴孔２１ａ〜２１ｊは、要求される燃料の噴霧の形状、方向、数などに応じて、その大きさ、噴孔軸線の方向、噴孔配列等が決定される。また、噴孔の開口面積は、開弁時の流量を規定する。したがって、インジェクタ１０の燃料噴射量は、噴孔の開口面積と、開弁期間とによって計量される。なお、以下本参考例で説明する噴孔２１ａ〜２１ｊの形状は、噴孔径が一定のストレート孔（ストレート状の円筒）とする。なお、噴孔形状は、ストレート状の円筒に限らず、噴射方向に先細のテーパ状の円筒、あるいは先太のテーパ状の円筒等の円筒状であってもよい。噴孔２１ａ〜２１ｊは、例えばプレス加工、レーザ加工または放電加工等により形成されている。 The twelve nozzle holes 21a to 21j have their sizes, nozzle hole axis directions, nozzle hole arrays, and the like determined according to the required fuel spray shape, direction, number, and the like. The opening area of the nozzle hole defines the flow rate when the valve is opened. Therefore, the fuel injection amount of the injector 10 is measured by the opening area of the injection hole and the valve opening period. In addition, the shape of the nozzle holes 21a to 21j described below in this reference example is a straight hole (straight cylinder) having a fixed nozzle hole diameter. The nozzle hole shape is not limited to a straight cylinder, and may be a cylindrical shape such as a tapered tapered cylinder or a thick tapered cylinder. The nozzle holes 21a to 21j are formed by, for example, press processing, laser processing, electric discharge processing, or the like.

図３に示すように、内周側噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの軸と噴孔プレート２０の中心軸９０との傾斜角βは、外周側噴孔２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２１ｊの傾斜角γより大きく形成されている（β＞γ）。これにより、各噴孔から噴射された噴流は、噴霧形状としての略中空円錐状等の薄液膜状体に集合する。ここで、図１（ａ）に示す各噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２１ｊから噴射した燃料（燃料噴流）を、燃料噴霧の横断面（図１（ｂ）参照）でみると、それぞれ噴流２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ、２４ｇ、２４ｈ、２４ｉ、２４ｊとなる。   As shown in FIG. 3, the inclination angle β between the axis of the inner peripheral side injection holes 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f and the central axis 90 of the injection hole plate 20 is set to the outer peripheral side injection holes 21g, 21h, 21i. , 21j is larger than the inclination angle γ (β> γ). Thereby, the jet flow injected from each nozzle hole gathers in a thin liquid film-like body such as a substantially hollow cone as a spray shape. Here, the fuel (fuel jet) injected from each of the nozzle holes 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 21g, 21h, 21i, and 21j shown in FIG. (B)), the jets 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h, 24i, and 24j are obtained.

本参考例では、図１（ｂ）、図２および図３に示すように、噴射した燃料噴流が吸気弁１０７に向かう噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｅ、２４ｆの軸は、インジェクタ１０の中心軸１０８（詳しくは噴孔プレート２０の中心軸９０）に近づくようにずらされている。具体的には、図３に示すように噴孔２１ａ、２１ｂ、噴孔２１ｅ、２１ｆの軸は、ぞれぞれ、周方向に横並びする噴孔２１ｃ、噴孔２１ｄの軸に比べて中心軸９０よりに傾けられている。噴孔軸と中心軸１０８（９０）との傾斜角であらわすと、図２に示すように、周方向に横並びする噴孔２１ｃの傾斜角θ１に対して、噴孔２１ａ（２１ｂ）の傾斜角θ２は小さく形成される（θ１＞θ２）。 In this reference example , as shown in FIGS. 1B, 2, and 3, the axes of the injection holes 21 a, 21 b, 21 e, and 24 f toward which the injected fuel jet flows to the intake valve 107 are the central axis 108 of the injector 10. It is shifted so as to approach (specifically, the central axis 90 of the nozzle hole plate 20). Specifically, as shown in FIG. 3, the axes of the nozzle holes 21a and 21b and the nozzle holes 21e and 21f are central axes compared to the axes of the nozzle holes 21c and 21d that are arranged side by side in the circumferential direction. It is tilted from 90. Expressing the inclination angle between the injection hole axis and the central axis 108 (90), as shown in FIG. 2, the inclination angle of the injection hole 21a (21b) with respect to the inclination angle θ1 of the injection holes 21c arranged side by side in the circumferential direction. θ2 is formed small (θ1> θ2).

ノズルニードル３０が弁座１４に着座すると噴孔２１ａ〜２１ｊからの燃料噴射が遮断され、ノズルニードル３０が弁座１４から離座すると噴孔２１ａ〜２１ｊからの燃料噴射が許容され燃料が噴射される。   When the nozzle needle 30 is seated on the valve seat 14, fuel injection from the nozzle holes 21 a to 21 j is interrupted, and when the nozzle needle 30 is separated from the valve seat 14, fuel injection from the nozzle holes 21 a to 21 j is allowed and fuel is injected. The

図３に示すように、ノズルニードル３０の先端部（詳しくは、噴孔プレート側の端面３２）は平坦である。噴孔プレート側の端面３２と噴孔プレート２０のノズルニードル側端面２６とで区画される燃料空間８０は扁平である。   As shown in FIG. 3, the tip of the nozzle needle 30 (specifically, the end face 32 on the injection hole plate side) is flat. The fuel space 80 defined by the end surface 32 on the nozzle hole plate side and the end surface 26 on the nozzle needle side of the nozzle hole plate 20 is flat.

図４に示すように、筒部材４０は弁ハウジング１６の反噴孔側の内周壁に挿入され、溶接により弁ハウジング１６に固定されている。筒部材４０は、噴孔プレート２０側から第１磁性筒部４２、非磁性筒部４４、および第２磁性筒部４６により構成されている。非磁性筒部４４は第１磁性筒部４２と第２磁性筒部４６との磁気的短絡を防止する。この磁気的短絡防止により、コイル６０の通電により発生する電磁力による磁束を、アーマチャ５０と吸引部材５４に効率的に流れるようにしている。   As shown in FIG. 4, the cylindrical member 40 is inserted into the inner peripheral wall of the valve housing 16 on the side opposite to the injection hole, and is fixed to the valve housing 16 by welding. The cylindrical member 40 includes a first magnetic cylinder portion 42, a nonmagnetic cylinder portion 44, and a second magnetic cylinder portion 46 from the nozzle hole plate 20 side. The nonmagnetic cylinder portion 44 prevents a magnetic short circuit between the first magnetic cylinder portion 42 and the second magnetic cylinder portion 46. By preventing this magnetic short circuit, the magnetic flux generated by the electromagnetic force generated by energization of the coil 60 efficiently flows to the armature 50 and the attraction member 54.

可動コア（以下、アーマチャと呼ぶ）５０は磁性材料で略円筒状に形成されており、ノズルニードル３０の反噴孔側の端部３４と溶接により固定されている。アーマチャ５０はノズルニードル３０とともに往復移動する。アーマチャ５０の筒壁を貫通する流出孔５２は、アーマチャ５０の筒内外を連通する燃料通路を形成している。   A movable core (hereinafter referred to as an armature) 50 is formed of a magnetic material in a substantially cylindrical shape, and is fixed to the end 34 of the nozzle needle 30 on the side opposite to the injection hole by welding. The armature 50 reciprocates with the nozzle needle 30. An outflow hole 52 that penetrates the cylinder wall of the armature 50 forms a fuel passage that communicates the inside and outside of the cylinder of the armature 50.

固定コア（以下、吸引部材と呼ぶ）５４は磁性材料で略円筒状に形成されている。吸引部材５４は筒部材４０内に挿入されており、筒部材４０と溶接により固定されている。吸引部材５４はアーマチュア５０に対し反噴孔側に設置されアーマチャア５０に向きあっている。   The fixed core (hereinafter referred to as a suction member) 54 is made of a magnetic material and has a substantially cylindrical shape. The suction member 54 is inserted into the cylindrical member 40 and is fixed to the cylindrical member 40 by welding. The suction member 54 is installed on the side opposite to the nozzle hole with respect to the armature 50 and faces the armature 50.

アジャスティングパイプ５６は吸引部材５４の内周に圧力され、内部に燃料通路を形成している。スプリング５８は一端部でアジャスティングパイプ５６に係止され、他端部でアーマチャ５０に係止されている。アジャスティングパイプ５６の圧入量を調整することにより、アーマチャ５０に付勢するスプリング５８の荷重が変更される。スプリング５８の付勢力によりアーマチャ５０およびノズルニードル３０は弁座１４に向けて付勢されている。   The adjusting pipe 56 is pressurized to the inner periphery of the suction member 54 and forms a fuel passage therein. The spring 58 is locked to the adjusting pipe 56 at one end and is locked to the armature 50 at the other end. By adjusting the press-fitting amount of the adjusting pipe 56, the load of the spring 58 biased to the armature 50 is changed. The armature 50 and the nozzle needle 30 are biased toward the valve seat 14 by the biasing force of the spring 58.

コイル６０はスプール６２に巻回されている。ターミナル６５はコネクタ６４にインサート成形されており、コイル６０と電気的に接続している。コイル６０に通電すると、アーマチャ５０と吸引部材５４との間に磁気吸引力が働き、スプリング５８の付勢力に抗してアーマチャ５０は吸引部材５４側に吸引される。   The coil 60 is wound around a spool 62. The terminal 65 is insert-molded in the connector 64 and is electrically connected to the coil 60. When the coil 60 is energized, a magnetic attraction force acts between the armature 50 and the attraction member 54, and the armature 50 is attracted toward the attraction member 54 against the biasing force of the spring 58.

フィルタ７０は吸引部材５４の燃料上流側に設置されており、インジェクタ１０に供給される燃料中の異物を除去する。吸引部材５４内にフィルタ７０を通して流入した燃料は、アジャスティングパイプ５６内の燃料通路、アーマチャ５０内の燃料通路、流出孔５２、弁ハウジング１６の内周壁とノズルニードル３０の外周壁との間を順次通過する。ノズルニードル３０が弁座１４との間に形成される開口流路を燃料が通過し噴孔２１ａ〜２１ｊに導かれる。   The filter 70 is installed on the fuel upstream side of the suction member 54 and removes foreign matters in the fuel supplied to the injector 10. The fuel that has flowed into the suction member 54 through the filter 70 passes between the fuel passage in the adjusting pipe 56, the fuel passage in the armature 50, the outflow hole 52, and the inner peripheral wall of the valve housing 16 and the outer peripheral wall of the nozzle needle 30. Pass sequentially. The fuel passes through an open flow path formed between the nozzle needle 30 and the valve seat 14, and is guided to the nozzle holes 21a to 21j.

なお、ここで、弁ボディ１２とノズルニードル３０とは燃料噴射を断続する弁部を構成する。噴孔プレート２０は燃料を微粒化し、噴霧を形成する燃料噴霧形成手段を構成する。コイル６０とアーマチャ５０と吸引部材５４と筒部材４０とスプリング５８とは弁部を駆動する電磁駆動部を構成する。弁ボディ１２とノズルニードル３０の弁部構造は、弁ボディ１２がノズルニードル３０を往復移動可能に収容され、ノズルニードル３０が弁ボディ１２内で弁座１４に離座および着座するいわゆる内開弁である。   Here, the valve body 12 and the nozzle needle 30 constitute a valve portion for intermittently injecting fuel. The nozzle hole plate 20 constitutes a fuel spray forming means for atomizing the fuel to form a spray. The coil 60, the armature 50, the suction member 54, the cylindrical member 40, and the spring 58 constitute an electromagnetic drive unit that drives the valve unit. The valve part structure of the valve body 12 and the nozzle needle 30 is a so-called inwardly-opened valve in which the valve body 12 is accommodated so as to be able to reciprocate the nozzle needle 30 and the nozzle needle 30 is separated from and seated on the valve seat 14 in the valve body 12. It is.

上述の構成を有するインジェクタ１０の作動について以下説明する。コイル６０に通電すると、コイル６０には電磁力が生じる。したがって、アーマチャ５０は吸引部材５４に向けて引きつけられ、ノズルニードル３０が弁座１４から離座する。よって、インジェクタ１０は開弁し、燃料が噴孔２１ａ〜２１ｊを通して噴射される。   The operation of the injector 10 having the above-described configuration will be described below. When the coil 60 is energized, an electromagnetic force is generated in the coil 60. Accordingly, the armature 50 is attracted toward the suction member 54, and the nozzle needle 30 is separated from the valve seat 14. Therefore, the injector 10 is opened and fuel is injected through the nozzle holes 21a to 21j.

各噴孔２１ａ〜２１ｊのうち、内周側噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆの傾斜角βは、外周側噴孔２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２１ｊの傾斜角γより大きく形成されているので、各噴孔２１ａ〜２１ｊから噴射された燃料（燃料噴流）は、略中空円錐状に合流する。合流した燃料噴流は、図１（ｂ）に示すように、略中空円錐状の薄液膜状体の噴霧となる。その結果、噴霧は広げられ、空気との接触面積が増加する。さらに、図１（ｂ）に示す噴霧（燃料噴流）の横断面は、略全周にわたってほぼ均一に微粒化されている。   Among the nozzle holes 21a to 21j, the inclination angle β of the inner peripheral side injection holes 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, and 21f is formed larger than the inclination angle γ of the outer peripheral side injection holes 21g, 21h, 21i, and 21j. Therefore, the fuel (fuel jet) injected from the nozzle holes 21a to 21j merges in a substantially hollow cone shape. As shown in FIG. 1B, the merged fuel jet becomes a spray of a thin liquid film body having a substantially hollow conical shape. As a result, the spray is spread and the contact area with air is increased. Furthermore, the cross section of the spray (fuel jet) shown in FIG. 1B is atomized almost uniformly over substantially the entire circumference.

さらに、図１（ｂ）に示すように、各噴孔２１ａ〜２１ｊのうち、噴射した燃料（燃料噴流）が吸気弁１０７に向かう噴孔２４ａ、２４ｂ、２４ｅ、２４ｆの軸は、インジェクタ１０の中心軸１０８に近づけるようにずれされているため、これら噴孔２４ａ、２４ｂ、２４ｅ、２４ｆから噴射された燃料噴流が吸気弁１０７に衝突することを回避する。   Further, as shown in FIG. 1B, among the injection holes 21 a to 21 j, the axes of the injection holes 24 a, 24 b, 24 e, and 24 f toward which the injected fuel (fuel jet) is directed to the intake valve 107 are Since they are shifted so as to approach the central axis 108, the fuel jets injected from the nozzle holes 24a, 24b, 24e, and 24f are prevented from colliding with the intake valve 107.

コイル６０への通電が停止されると、コイル６０に生じていた電磁力が消失する。ノズルニードル３０が、スプリング５８により弁座１４に向けて押付けられ、インジェクタ１０は閉弁し、燃料噴霧が遮断される。コイル６０への通電期間を調節することにより、インジェクタ１０から噴射される燃料噴霧の燃料噴射量が調節される。   When the energization of the coil 60 is stopped, the electromagnetic force generated in the coil 60 disappears. The nozzle needle 30 is pressed toward the valve seat 14 by the spring 58, the injector 10 is closed, and the fuel spray is shut off. By adjusting the energization period to the coil 60, the fuel injection amount of the fuel spray injected from the injector 10 is adjusted.

なお、ここで、各噴孔２１ａ〜２１ｊから噴射した燃料噴流２４ａ〜２４ｊのうち、吸気弁１０７に向かう燃料噴流２４ａ、２４ｂ、２４ｅ、２４ｆを、本参考例による噴霧形状（図１（ｂ）参照）と比較例の噴霧形状（図１０（ｂ）参照）とで比較する。図１０（ｂ）に示す比較例は、従来のセンターインジェクション方式のコンセプトとおりの略中空円錐状の燃料噴霧の形状である。これに対して本参考例による噴霧形状は、図１（ｂ）に示すように、吸気弁１０７に向かう燃料噴流（燃料噴霧の部分）の外周は、略中空円錐面から内部方向へずらされた曲面に形成される。本参考例による燃料噴霧のうち、吸気弁１０７に近接する噴霧部分を、内部方向へずらされた曲面状のものに形成することができるので、吸気弁１０７への燃料（燃料噴流）の衝突が回避できる。なお、一部が内部方向にずらされた曲面部分を有しても、全体としては薄液膜状体であるため、空気との接触面積が十分確保されている。 Here, out of the fuel jets 24a to 24j injected from the nozzle holes 21a to 21j, the fuel jets 24a, 24b, 24e, and 24f toward the intake valve 107 are sprayed according to this reference example (FIG. 1B). Reference) and the spray shape of the comparative example (see FIG. 10B) are compared. The comparative example shown in FIG. 10 (b) has a substantially hollow conical fuel spray shape as the concept of the conventional center injection method. On the other hand, in the spray shape according to the present reference example , as shown in FIG. 1B, the outer periphery of the fuel jet (fuel spray portion) toward the intake valve 107 is shifted from the substantially hollow conical surface to the inner direction. It is formed on a curved surface. Of the fuel spray according to the present reference example , the spray portion close to the intake valve 107 can be formed into a curved surface that is shifted inward, so that the fuel (fuel jet) collides with the intake valve 107. Can be avoided. In addition, even if it has a curved surface portion that is partially displaced in the inner direction, it is a thin liquid film as a whole, so that a sufficient contact area with air is ensured.

次に、本参考例の作用効果を説明すると、（１）燃焼室に臨んで略中央上部に配置されるいわゆるセンターインジェクション方式のものであって、弁座１４の燃料流れの下流側に複数の噴孔２１ａ〜２１ｊを有する噴孔プレート２０を備えるインジェクタ１０において、複数の噴孔２１ａ〜２１ｊのうち、噴射した燃料（燃料噴流）が吸気弁１０７に向かう噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｅ、２１ｆの軸は、他の噴孔２１ｃ、２１ｄに比べて、インジェクタ１０の中心軸１０８に近づけるようにずらされている。そのため、センターインジェクション方式コンセプトである例えば略中空円錐状の燃料噴霧のうち、吸気弁１０７に近接する燃料噴霧部分を、略中空円錐状の外周面から内部方向へずらされた曲面状に形成できる。したがって、吸気弁１０７への燃料噴霧の衝突を回避することができる。 Next, functions and effects of the present reference example will be described. (1) A so-called center injection system which is disposed substantially at the upper center facing the combustion chamber, and a plurality of downstream side fuel flows in the valve seat 14 In the injector 10 including the nozzle hole plate 20 having the nozzle holes 21a to 21j, of the nozzle holes 21a to 21j, the injected fuel (fuel jet) of the nozzle holes 21a, 21b, 21e, and 21f is directed to the intake valve 107. The axis is shifted so as to be closer to the central axis 108 of the injector 10 than the other nozzle holes 21c and 21d. For this reason, the fuel spray portion close to the intake valve 107 in, for example, the substantially hollow conical fuel spray, which is a center injection system concept, can be formed into a curved surface shifted inward from the substantially hollow conical outer peripheral surface. Therefore, collision of fuel spray on the intake valve 107 can be avoided.

なお、一部が内部方向にずらされた曲面部分を有しても、全体としては薄液膜状体であるため、空気との接触面積が十分確保されている。そのため、燃料噴霧の微粒化が促進される。   In addition, even if it has a curved surface portion that is partially displaced in the inner direction, it is a thin liquid film as a whole, so that a sufficient contact area with air is ensured. Therefore, atomization of fuel spray is promoted.

（２）なお、上述の（１）において、内周側噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆのうち、噴射した燃料が吸気弁１０７に向かう噴孔（以下、吸気弁側噴孔と呼ぶ）２１ａ、２１ｂ、２１ｅ、２１ｆの軸は、他の噴孔２１ｃ、２１ｄの軸に比べてインジェクタ１０の中心軸１０８（詳しくは噴孔プレート２０の中心軸９０）に近づけるように傾けられている。言い換えると、噴射軸つまり噴射方向と噴孔プレート２０に直交する軸線つまり中心軸９０との傾斜角（以下、燃料噴射傾斜角と呼ぶ）において、吸気弁側噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｅ、２１ｆの燃料噴射傾斜角は、周方向に横並びする噴孔２１ｃ、２１ｄの燃料噴射傾斜角より小さく形成される。この様な構成であっても、吸気弁１０７への燃料噴霧の衝突を回避することができる。   (2) In the above-described (1), among the inner peripheral side injection holes 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, and 21f, the injection holes where the injected fuel is directed to the intake valve 107 (hereinafter referred to as intake valve side injection holes). 21a, 21b, 21e, and 21f are inclined so as to be closer to the central axis 108 of the injector 10 (specifically, the central axis 90 of the injection hole plate 20) than the axes of the other injection holes 21c and 21d. ing. In other words, at the inclination angle (hereinafter referred to as the fuel injection inclination angle) between the injection axis, that is, the injection direction and the axis orthogonal to the injection hole plate 20, that is, the central axis 90, the intake valve side injection holes 21a, 21b, 21e, 21f The fuel injection inclination angle is formed smaller than the fuel injection inclination angles of the injection holes 21c and 21d arranged side by side in the circumferential direction. Even with such a configuration, it is possible to avoid collision of fuel spray with the intake valve 107.

（３）以上説明した本参考例では、燃焼室１０６内に吸気弁１０６が二つある場合で説明したが、一つ、あるいは三つ以上ある場合であっても同様な効果を得ることができる。 (3) In the reference example described above, the case where there are two intake valves 106 in the combustion chamber 106 has been described, but the same effect can be obtained even when there are one or three or more intake valves. .

（第２の参考例）
以下においては、第１の参考例と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。 (Second reference example )
Oite below, the same or similar structure as the first reference example are denoted by the same reference numerals, the description thereof will not be repeated.

第２の参考例では、第１の参考例で説明した吸気弁側噴孔２１ａ、２１ｂ、２１ｅ、２１ｆの軸に代えて、図５に示すように、位置をずらす。図５は、本参考例に係わる噴孔プレートを示す部分断面図である。 In the second reference example , in place of the shafts of the intake valve side injection holes 21a, 21b, 21e, 21f described in the first reference example , the position is shifted as shown in FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing an injection hole plate according to this reference example .

第２の参考例では、図５に示すように、噴孔の燃料入口と中心軸９０との距離をｒで表すと、吸気弁側噴孔２１ａの距離ｒ２は、周方向に横並びする噴孔２１ｃの距離ｒ１と比べて小さく形成され、中心軸９０に近づくようにずらされている。この様な構成にしても、第１の参考例と同じ効果を得ることができる。 In the second reference example , as shown in FIG. 5, when the distance between the fuel inlet of the nozzle hole and the central axis 90 is represented by r, the distance r2 of the intake valve side nozzle hole 21a is the nozzle hole arranged side by side in the circumferential direction. It is formed smaller than the distance r1 of 21c and is shifted so as to approach the central axis 90. Even if it is such a structure, the same effect as a 1st reference example can be acquired.

（実施形態）
本発明の一実施形態では、弁部構造を、第１の参考例で説明した内開弁に代えて、図６に示すように、外開弁とし、ノズルニードル１３０の当接部１３１の先端側に切欠き部１３５を設ける。図６は、本実施形態の燃料噴射弁の弁部材周りを示す模式的部分断面図である。図７は、図６中の燃料噴射弁の燃料噴射の状態を示す模式図であって、図７（ａ）は弁部材周りを示す縦断面図、図７（ｂ）は燃料噴射弁から噴射された燃料の噴霧を示す横断面図である。なお、図１１は、比較例２の燃料噴射弁の燃料噴射の状態を示す模式図であって、図１１（ａ）は弁部材周りを示す縦断面図、図１１（ｂ）は燃料噴射弁から噴射された燃料の噴霧を示す横断面図である。図６において、弁部を構成する弁ボディ１１２とノズルニードル１３０は、弁座１１４に当接部１３１が着座している状態を示す。弁ボディ１３１は、燃料流れの方向に向けて拡径する内周面としての円錐面１１３を有している。円錐面１１３は、ノズルニードル１３０が離座および着座可能な弁座１１４を構成する。また、ノズルニードル１３０は、燃料流れ方向に向かって拡径する外周面としての円錘面１３１ａを有する当接部１３１を備えている。円錐面１１３と円錐面１３１ａの間には、着座状態でも隙間δが形成されている。なお、当接部１３１が弁座１１４から離座すると、その隙間δは拡大し、流路断面積が増加する。 (Implementation form)
In one embodiment of the present invention , the valve structure is an outer valve as shown in FIG. 6 instead of the inner valve described in the first reference example , and the tip of the contact portion 131 of the nozzle needle 130 is used. A notch 135 is provided on the side. FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view showing the periphery of the valve member of the fuel injection valve of the present embodiment. 7A and 7B are schematic views showing the state of fuel injection of the fuel injection valve in FIG. 6, wherein FIG. 7A is a longitudinal sectional view showing the periphery of the valve member, and FIG. 7B is injection from the fuel injection valve. It is a cross-sectional view which shows spraying of the made fuel. FIG. 11 is a schematic view showing the fuel injection state of the fuel injection valve of Comparative Example 2, in which FIG. 11 (a) is a longitudinal sectional view showing the periphery of the valve member, and FIG. 11 (b) is the fuel injection valve. It is a cross-sectional view which shows the spray of the fuel injected from. In FIG. 6, the valve body 112 and the nozzle needle 130 constituting the valve portion show a state where the contact portion 131 is seated on the valve seat 114. The valve body 131 has a conical surface 113 as an inner peripheral surface that expands in the direction of the fuel flow. The conical surface 113 constitutes a valve seat 114 on which the nozzle needle 130 can be separated and seated. Moreover, the nozzle needle 130 is provided with the contact part 131 which has the conical surface 131a as an outer peripheral surface which diameter-expands toward a fuel flow direction. A gap δ is formed between the conical surface 113 and the conical surface 131a even in the seated state. When the contact portion 131 is separated from the valve seat 114, the gap δ increases and the flow path cross-sectional area increases.

本実施形態では、図６に示すように、ノズルニードル１３１には、当接部１３１の円錐面１３１ａを切欠く切欠き部１３５が形成されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the nozzle needle 131 is formed with a notch portion 135 that notches the conical surface 131 a of the contact portion 131.

まず、切欠き部を有しない比較例では、図１１に示すように、当接部１３１が弁座１１４から離座すると、インジェクタ１０は開弁し、燃料が噴射される。このとき、燃料流れは、当接部１３１の円錐面１３１ａに沿って流出する（図１１（ａ）参照）。そのため、インジェクタ１０から噴射された燃料噴霧は、略中空円錐状に形成される。その横断面形状は、図１１（ｂ）に示すように、円環状の液膜となる。   First, in the comparative example having no notch, as shown in FIG. 11, when the contact portion 131 is separated from the valve seat 114, the injector 10 is opened and fuel is injected. At this time, the fuel flow flows out along the conical surface 131a of the contact portion 131 (see FIG. 11A). Therefore, the fuel spray injected from the injector 10 is formed in a substantially hollow cone shape. The cross-sectional shape is an annular liquid film as shown in FIG.

これに対して、当接部１３１の円錐面１３１ａに切欠き部１３５を有する本実施形態では、円錐面１３１を切欠いた切欠き部１３５（図７（ａ）参照）の形状に沿って、図７（ｂ）に示すように、略中空円錐状の燃料噴霧を内部方向へずらされた曲面状の燃料噴霧部分が形成される。したがって、吸気弁１０７に向かう燃料噴霧部分を、その切欠き部１３５によって内部方向へずらされた曲面状に形成することで、吸気弁１０７へ燃料噴霧が当らないつまり吸気弁１０７への燃料衝突を回避することが可能である。   On the other hand, in the present embodiment having the notch 135 in the conical surface 131a of the contact portion 131, the shape of the notch 135 (see FIG. 7A) in which the conical surface 131 is notched is shown. As shown in FIG. 7B, a curved fuel spray portion in which the substantially hollow conical fuel spray is displaced inward is formed. Therefore, by forming the fuel spray portion toward the intake valve 107 in a curved shape shifted inward by the notch 135, the fuel spray does not hit the intake valve 107, that is, the fuel collision to the intake valve 107 occurs. It is possible to avoid it.

以上説明した本実施形態は、当接部１３１の円錐面１３１ａを切欠く切欠き部１３５を設けた構成であるが、円錐面１３１ａに凹部状の段差を形成する段差部を設けることもできる。この場合、切欠き部の形状に代わる凹部状の形状に沿って、吸気弁１０７に向かう燃料噴霧部分を内部方向へずらされた曲面状に形成することができる。 The above-described present embodiments, although a configuration in which a cut-ku notch 135 a conical surface 131a of the contact portion 131 is provided may be provided with a stepped portion forming a recess-shaped step the conical surface 131a. In this case, the fuel spray portion toward the intake valve 107 can be formed in a curved surface that is displaced inward along the concave shape instead of the shape of the notch.

なお、ここで、切欠き部１３５は、インジェクタ１０の先端に設けられ、燃料噴霧が吸気弁１０７に当るのを防止する部材を構成する。同様に、凹部状の段差は、インジェクタ１０の先端に設けられ、燃料噴霧が吸気弁１０７に当るのを防止する部材を構成する。   Here, the notch 135 is provided at the tip of the injector 10 and constitutes a member that prevents the fuel spray from hitting the intake valve 107. Similarly, the concave step is provided at the tip of the injector 10 and constitutes a member that prevents the fuel spray from hitting the intake valve 107.

（第３の参考例）
第３の参考例では、図８に示すように、当接部１３１は、円錐面１３１ａに凸部状の段差を形成する段差部１３７を設ける。図８は、本参考例の燃料噴射弁の弁部材周りを示す模式的部分断面図である。図９は、図８中の燃料噴射弁の燃料噴射の状態を示す模式図であって、弁部材周りを示す縦断面図である。 ( Third reference example )
In the third reference example , as shown in FIG. 8, the contact portion 131 is provided with a step portion 137 that forms a convex step on the conical surface 131a. FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view showing the periphery of the valve member of the fuel injection valve of the present reference example . FIG. 9 is a schematic view showing a state of fuel injection of the fuel injection valve in FIG. 8, and is a longitudinal sectional view showing the periphery of the valve member.

この凸部状の段差部１３７は、図８に示すように、着座状態における隙間δ内に収まる突起部を構成している。   As shown in FIG. 8, the convex-shaped stepped portion 137 constitutes a protruding portion that fits in the gap δ in the seated state.

当接部１３１が弁座１１４から離座すると、インジェクタ１０は開弁し、燃料が噴射される。このとき、燃料は、当接部１３１の円錐面１３１ａの段差部１３７の下流側には流出せず、段差部１３７を除いた円錐面１３１ａに沿って、図９に示すように噴射される。したがって、凸部状の段差部１３７における燃料流れの下流側には燃料噴霧を形成しないようにすることができる。したがって、凸部状の段差部１３７によって吸気弁１０７への燃料衝突を防止することができる。   When the contact part 131 is separated from the valve seat 114, the injector 10 is opened and fuel is injected. At this time, the fuel does not flow to the downstream side of the stepped portion 137 of the conical surface 131a of the contact portion 131, but is injected along the conical surface 131a excluding the stepped portion 137 as shown in FIG. Therefore, it is possible to prevent the fuel spray from being formed on the downstream side of the fuel flow in the convex stepped portion 137. Therefore, a fuel collision with the intake valve 107 can be prevented by the convex-shaped stepped portion 137.

なお、ここで、凸部状の段差部１３７は、インジェクタ１０の先端に設けられ、燃料噴霧が吸気弁１０７に当るのを防止する部材を構成する。   Here, the convex-shaped stepped portion 137 is provided at the tip of the injector 10 and constitutes a member that prevents the fuel spray from hitting the intake valve 107.

以上説明した実施形態およびいずれの参考例でも、吸気弁１０７への燃料衝突を防止することができる。したがって、吸気弁１０７に衝突した燃料から揮炎が発生し、排気ガス有害成分が増加する現象の発生防止ができる。 Any implementation form and any reference example described above, it is possible to prevent the fuel colliding with the intake valve 107. Therefore, it is possible to prevent a phenomenon in which a volatile flame is generated from the fuel that has collided with the intake valve 107 and an exhaust gas harmful component increases.

以上説明した実施形態および参考例では、センターインジェクション方式コンセプトとして、燃料噴霧の形状を略中空円錐状であるものとして説明したが、ピストン１０４上端面あるいはシリンダブロックの内周面等の壁を使わず、燃焼室１０６内の空間を利用して空気との接触面積の拡大が図れる薄液膜状体を形成する噴霧形状であれば、中空楕円錘状であっても、扁平な扇状の噴霧形状であってもよい。 In the implementation form and reference examples described above, as the center injection system concept has been described the shape of the fuel spray as a substantially hollow conical shape, the wall of the inner peripheral surface or the like of the piston 104 upper end surface or the cylinder block If it is a spray shape that forms a thin liquid film-like body that can expand the contact area with air by using the space in the combustion chamber 106 without using it, a flat fan-shaped spray even if it is a hollow elliptical cone shape It may be a shape.

以上説明した実施形態および第３の参考例では、インジェクタ１０の先端に設けられ、燃料噴霧が吸気弁１０７に当るのを防止する部材として、ノズルニードル１３０の先端側に設けた切欠き部１３５、凸部状の段差部１３７等で説明したが、ノズルニードルの先端側に限らず、噴孔プレート２０に壁を設けてもよい。 In the embodiment and the third reference example described above, the notch 135 provided on the tip side of the nozzle needle 130 as a member provided at the tip of the injector 10 and preventing the fuel spray from hitting the intake valve 107, Although the convex stepped portion 137 and the like have been described, the wall may be provided on the nozzle hole plate 20 without being limited to the tip side of the nozzle needle.

第１の参考例に係わる噴孔プレートおよび噴霧形状を示す模式図であって、図１（ａ）は噴孔プレートを示す平面図、図１（ｂ）は噴孔プレートに形成される複数の噴孔から噴射された燃料の噴霧形状を示す模式図である。 It is a schematic diagram which shows the nozzle hole plate and spray shape concerning a 1st reference example , Comprising: Fig.1 (a) is a top view which shows a nozzle hole plate, FIG.1 (b) is the some formed in a nozzle hole plate. It is a schematic diagram which shows the spray shape of the fuel injected from the nozzle hole. 第１の参考例に係わる噴孔プレートを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing a nozzle hole plate concerning the 1st reference example . 第１の参考例の燃料噴射弁の噴孔プレート周りを示す模式的部分断面図である。It is a typical fragmentary sectional view showing the circumference of an injection hole plate of a fuel injection valve of the 1st reference example . 第１の参考例の燃料噴射弁を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the fuel injection valve of a 1st reference example . 第２の参考例に係わる噴孔プレートを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the nozzle hole plate concerning a 2nd reference example . 本発明の一実施形態の燃料噴射弁の弁部材周りを示す模式的部分断面図である。It is a typical fragmentary sectional view showing the circumference of the valve member of the fuel injection valve of one embodiment of the present invention . 図６中の燃料噴射弁の燃料噴射の状態を示す模式図であって、図７（ａ）は弁部材周りを示す縦断面図、図７（ｂ）は燃料噴射弁から噴射された燃料の噴霧を示す横断面図である。FIGS. 7A and 7B are schematic views showing the fuel injection state of the fuel injection valve in FIG. 6, in which FIG. 7A is a longitudinal sectional view showing the periphery of the valve member, and FIG. 7B is a view of the fuel injected from the fuel injection valve. It is a cross-sectional view which shows spraying. 第３の参考例の燃料噴射弁の弁部材周りを示す模式的部分断面図である。It is a typical fragmentary sectional view showing the circumference of the valve member of the fuel injection valve of the 3rd reference example . 図８中の燃料噴射弁の燃料噴射の状態を示す模式図であって、弁部材周りを示す縦断面図である。It is a schematic diagram which shows the state of the fuel injection of the fuel injection valve in FIG. 8, Comprising: It is a longitudinal cross-sectional view which shows the valve member periphery. 比較例１の噴孔プレートおよび噴霧形状を示す模式図であって、図１０（ａ）は噴孔プレートを示す平面図、図１０（ｂ）は噴孔プレートに形成される複数の噴孔から噴射された燃料の噴霧形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the nozzle hole plate and spray shape of the comparative example 1, Comprising: Fig.10 (a) is a top view which shows a nozzle hole plate, FIG.10 (b) is from several nozzle holes formed in a nozzle hole plate. It is a schematic diagram which shows the spray shape of the injected fuel. 比較例２の燃料噴射弁の燃料噴射の状態を示す模式図であって、図１１（ａ）は弁部材周りを示す縦断面図、図１１（ｂ）は燃料噴射弁から噴射された燃料の噴霧を示す横断面図である。FIGS. 11A and 11B are schematic views showing a fuel injection state of the fuel injection valve of Comparative Example 2, in which FIG. 11A is a longitudinal sectional view showing the periphery of the valve member, and FIG. 11B is a view of the fuel injected from the fuel injection valve. It is a cross-sectional view which shows spraying. 従来技術による燃料噴射弁の取付け位置および燃焼室への噴霧状態を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the attachment position of the fuel injection valve by the prior art, and the spray state to a combustion chamber.

符号の説明Explanation of symbols

１０ インジェクタ（燃料噴射弁）
１２ 弁ボディ
１３ 円錐面（内周面）
１４ 弁座
２０ 噴孔プレート
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ、２１ｇ、２１ｈ、２１ｉ、２１ｊ 噴孔
３０ ノズルニードル（弁部材）
９０ （噴孔プレートの）中心軸
１０８ （インジェクタの）中心軸 10 Injector (fuel injection valve)
12 Valve body 13 Conical surface (inner peripheral surface)
14 Valve seat 20 Injection hole plate 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 21g, 21h, 21i, 21j Injection hole 30 Nozzle needle (valve member)
90 central axis (of nozzle plate) 108 central axis (of injector)

Claims (2)

内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射供給するものであって、吸気弁が開いた状態にあるとき噴射する燃料噴射弁において、
内周面に弁座を有する弁ボディと、
前記弁座に離座、着座する当接部を有し、前記当接部が前記弁座に着座することで前記弁座と前記当接部との隙間からの燃料噴射を遮断し、前記弁座から前記当接部が外方向へ離座することで前記隙間からの燃料噴射を許容する弁部材とを備え、
前記弁座は、燃料流れ方向に向かって拡径する第１の円錐面から構成され、
前記当接部は、燃料流れ方向に向かって拡径し前記第１の円錐面との間に前記隙間を形成する第２の円錐面を有し、前記吸気弁に向かう燃料噴霧を形成する側において当該第２の円錐面を切欠く切欠き部が、前記第１の円錐面よりも急な傾斜角度にて前記当接部の先端側に設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。 In a fuel injection valve that injects fuel directly into a combustion chamber of an internal combustion engine and injects fuel when the intake valve is open,
A valve body having a valve seat on the inner peripheral surface;
The valve seat has a contact portion that is separated and seated, and the contact portion is seated on the valve seat so that fuel injection from a gap between the valve seat and the contact portion is blocked, and the valve A valve member that allows fuel injection from the gap by separating the contact portion from the seat outward;
The valve seat is composed of a first conical surface whose diameter increases in the fuel flow direction,
The contact portion has a second conical surface that expands in the fuel flow direction and forms the gap with the first conical surface, and forms a fuel spray toward the intake valve The fuel injection valve according to claim 1, wherein a notch portion that cuts out the second conical surface is provided at a tip side of the abutting portion at an inclination angle steeper than that of the first conical surface . 請求項１に記載の燃料噴射弁は、前記燃焼室に臨んで略中央上部に配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。 The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel injection valve is disposed at a substantially upper central portion facing the combustion chamber .
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