JP4097056B2

JP4097056B2 - 燃料噴射弁

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Publication number: JP4097056B2
Application number: JP2000075714A
Authority: JP
Inventors: 原田　　明典; 文明青木
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: JP2001263205A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気管または燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁に関するもので、特に内燃機関のインテークバルブ近くへ噴射する噴霧燃料の微粒化を促進させる噴孔付きプレートを備えた電磁式燃料噴射弁に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばガソリンエンジン等の内燃機関のインテークバルブ近くへタイミング良く噴射する噴霧燃料の微粒化を促進させる機構（オリフィスプレート１０６）を備えた電磁式燃料噴射弁（例えば実開平２−１４６３号公報等）が提案されている。
【０００３】
このような電磁式燃料噴射弁は、例えば図１０および図１１に示したように、先端中心部に開口部１０１を有し、且つこの開口部１０１よりも上流側に弁座１０２を有する円筒状のバルブボディ１０３と、このバルブボディ１０３内に摺動自在に収容されて、弁座１０２に当接または離間することで燃料噴射を断続するニードルバルブ１０４と、開口部１０１を閉塞するようにバルブボディ１０３の先端面に配設されて、ニードルバルブ１０４の先端面との間に燃料通路１０５が形成されるオリフィスプレート１０６とを備えている。
【０００４】
そして、そのオリフィスプレート１０６には、燃料入口から燃料出口に向かって、燃料通路１０５の燃料流れ方向に対して上流側に戻る方向に所定の傾斜角度Ａ（°）だけ傾斜するように丸孔形状の噴孔（オリフィス）１０７が貫通形成されている。このような電磁式燃料噴射弁では、ある一定の微粒化性能を維持する目的で、オリフィスプレート１０６の板厚ｔ（ｍｍ）とオリフィス１０７の噴孔径（φｄ）との比をある特定の範囲内に設定することが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の電磁式燃料噴射弁においては、噴射量サイズによりオリフィス１０７の噴孔径を設定し、この噴孔径によりオリフィスプレート１０６の板厚が必然的に決まってしまう。このため、噴射量サイズによっては、必要以上にオリフィスプレート１０６の板厚が薄くなる。オリフィスプレート１０６の板厚が必要以上に薄くなってしまうと、電磁式燃料噴射弁の先端部に加わる燃料圧によりオリフィスプレート１０６が変形する。
【０００６】
すなわち、燃料圧によりオリフィスプレート１０６が図示下方に膨らむように変形すると、燃料通路（デッドボリューム）１０５内のボリューム（内容積）が非常に大きくなり、電磁式燃料噴射弁の閉弁時、つまりニードルバルブ１０４が弁座１０２に着座している時でも、吸気管内に負圧が発生すると、ボリュームが非常に大きくなったデッドボリューム１０５内の燃料が吸い出されてしまう。これにより、燃料噴射量の目標値よりも多く燃料噴射が成されるため、電磁式燃料噴射弁の噴射量特性が変化してしまうという問題が生じる。
【０００７】
また、丸孔形状のオリフィス１０７を持つ電磁式燃料噴射弁においては、オリフィスプレート１０６の燃料入口から燃料出口までの噴孔径が同一径のため、電磁式燃料噴射弁を内燃機関のインテークマニホールドに搭載した時に、オリフィス１０７の燃料出口付近に異物が付着すると、オリフィス１０７の燃料出口の噴孔径が狭められてしまい、電磁式燃料噴射弁の噴射量特性が変化してしまうという問題が生じる。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点に鑑み、噴霧燃料の微粒化を促進させる効果を損なうことなく、あらゆる噴射量サイズにおいても噴孔付きプレートの強度を保つことで、噴射量特性の変化を抑えることができ、且つ噴孔の燃料出口付近に異物が付着しても噴射量特性の変化を抑えることのできる燃料噴射弁を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、噴霧燃料の微粒化を促進させる噴孔付きプレートに、傾斜して貫通形成された噴孔を設け、その噴孔の燃料入口から燃料出口までの間に、形状の異なる燃料入口側に設けた第１噴孔および燃料出口側に設けた第２噴孔を設けている。
【００１０】
それによって、ある一定の微粒化促進性能を維持する目的で、第１噴孔分の板厚と第１噴孔の噴孔径との比をある特定の範囲内に設定しても、第２噴孔分だけ余分に噴孔付きプレートの板厚を確保することができるので、噴霧燃料の微粒化を促進させる効果を損なうことなく、あらゆる噴射量サイズの燃料噴射弁において噴孔付きプレートの強度を保つことができる。これにより、噴孔付きプレートの板厚が必要以上に薄くならず、逆に噴孔付きプレートの板厚を厚くすることができるので、燃料噴射弁の先端部に加わる燃料圧により噴孔付きプレートが大きく変形することはないので、燃料噴射弁の噴射量特性の変化を抑えることができる。
【００１１】
また、噴孔付きプレートの噴孔の燃料入口側に存する第１噴孔の噴孔面積よりも噴孔の燃料出口側に存する第２噴孔の噴孔面積の方を大きくすることで、噴霧燃料の微粒化を促進させる効果を損なうことなく、噴孔付きプレートの板厚を厚くすることができる。そして、燃料噴射弁を内燃機関に搭載した時に、噴孔付きプレートの噴孔の燃料出口付近に異物が付着して第２噴孔の燃料出口の噴孔径が狭められても、噴射量特性に関係する第１噴孔の噴孔径の変化には何ら影響を与えないので、燃料噴射弁の噴射量特性の変化を抑えることができる。
【００１２】
また、請求項１に記載の発明によれば、第１噴孔は丸孔形状の噴孔であり、第２噴孔は末広がり形状の噴孔であり、第１噴孔の中心軸に対して、燃料噴射弁の中心軸側の第２噴孔の末広がり角度をＢ１（°）、第１噴孔の中心軸に対して、燃料噴射弁の中心軸とは反対側の第２噴孔の末広がり角度をＢ２（°）としたとき、第２噴孔の末広がり形状を、第１噴孔の中心軸に対して、Ｂ１≧Ｂ２＞０としたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、第１噴孔は末広がり形状の噴孔であり、第２噴孔は末広がり形状の噴孔であり、第１噴孔の中心軸に対して、燃料噴射弁の中心軸側の第２噴孔の末広がり角度をＢ１（°）、第１噴孔の中心軸に対して、燃料噴射弁の中心軸とは反対側の第２噴孔の末広がり角度をＢ２（°）、第１噴孔の末広がり角度をＣ（°）としたとき、第２噴孔の末広がり形状を、Ｂ１≧Ｂ２＞Ｃ／２としたことを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、噴孔付きプレートの上流側端面と弁体の先端面との間に、燃料噴射時に燃料の主流が流れる燃料通路が形成されている。そして、噴孔付きプレートの噴孔は、燃料通路内を流れる燃料流れの主流が噴孔付きプレートに衝突する部位より燃料噴射弁の中心軸側に配設された内側噴孔と、燃料通路内を流れる燃料流れの主流が噴孔付きプレートに衝突する部位より燃料噴射弁の中心軸とは反対側に配設された外側噴孔とから構成されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
〔第１実施例の構成〕
図１ないし図４は本発明の第１実施例を示したもので、図１は電磁式燃料噴射弁の全体構成を示した図で、図２は電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した図である。
【００１６】
本実施例の電子制御燃料噴射装置は、燃料供給系統、吸気系統、内燃機関の稼働状態を検出するセンサ、およびそれらを統合制御する電子制御装置（ＥＣＵ）等から構成されている。これらのうち、燃料供給系統は、電動式のフューエルポンプ（図示せず）により燃料を一定の圧力に加圧してデリバリパイプ（図示せず）を経て電磁式燃料噴射弁１へ送り、最適なタイミングで燃料を噴射できるようにしたシステムである。
【００１７】
その電磁式燃料噴射弁１は、ガソリンエンジン等の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）のインテークバルブ（吸入弁）近く（インテークポート）へタイミング良く噴射する噴霧燃料の微粒化を促進させる機能（オリフィスプレート）を備えたフューエルインジェクタである。そして、電磁式燃料噴射弁１は、エンジンの気筒数に応じた本数が燃焼用の空気を供給するインテークマニホールド（吸気管）に組み付けられている。
【００１８】
電磁式燃料噴射弁１は、デリバリパイプに組み付けられるハウジングモールド２と、このハウジングモールド２内に配設された樹脂製のコイルボビン３の外周に巻装された電磁コイル（ソレノイドコイル）４と、ハウジングモールド２内に固定された略円筒状の固定鉄心（ステータ）５と、軸方向に移動可能な可動鉄心（アーマチュア）６と、ハウジングモールド２の先端側に設けられたバルブボディ７と、このバルブボディ７内に収容されたニードルバルブ８と、このニードルバルブ８の軸方向の一端面（先端面）との間に燃料通路９を形成するオリフィスプレート１０とから構成されている。
【００１９】
ハウジングモールド２は、樹脂材料により一体成形されている。このハウジングモールド２の内部には、コイルボビン３と固定鉄心５と外部接続端子（ターミナル）１１とが一体成形されている。そして、コイルボビン３および電磁コイル４の外周には、電磁コイル４を包囲する樹脂モールド３５が一体成形されている。
【００２０】
また、ハウジングモールド２の図示上方には、ハウジングモールド２の外壁から突出するようにコネクタ部１２が設けられている。そして、電磁コイル４に電気的に接続される外部接続端子１１は、コネクタ部１２および樹脂モールド３６に埋設されている。また、外部接続端子１１は、図示しないＥＣＵにワイヤーハーネスを介して接続されている。
【００２１】
固定鉄心５は、強磁性材料よりなり、ハウジングモールド２の図示上端面より上方に突出するように樹脂ハウジングモールド２内に設けられている。そして、固定鉄心５の内部には、軸方向の燃料通路１３が形成されている。この固定鉄心５の内周面には、内部に軸方向孔１４を有する略円筒形状のアジャスティングパイプ１５が設けられている。
【００２２】
アジャスティングパイプ１５は、固定鉄心５内を軸方向に変位させることで、コイルスプリング１６のセット荷重（開弁圧）を設定するもので、設定後は、固定鉄心５の内周面に固定される。そして、アジャスティングパイプ１５の先端面には、コイルスプリング１６の一端が当接している。このコイルスプリング１６の他端は、可動鉄心６に溶接固定されるニードルバルブ８の図示上端面に当接している。
【００２３】
そのコイルスプリング１６は、可動鉄心６およびニードルバルブ８を図示下方に付勢することで、ニードルバルブ８のシート部２２をバルブボディ７の弁座２１に着座させる（図２参照）。そして、ＥＣＵによって外部接続端子１１から電磁コイル４に励磁電流が流れると、可動鉄心６およびニードルバルブ８がコイルスプリング１６の付勢力（スプリング力）に抗して固定鉄心５の方向へ吸引される。
【００２４】
また、固定鉄心５の軸方向の一方側には、非磁性パイプ１７および磁性パイプ１８が配設されている。非磁性パイプ１７は、非磁性材料よりなり、略円筒状に形成されている。この非磁性パイプ１７は、固定鉄心５の図示下端に接続されている。また、磁性パイプ１８は、磁性材料よりなり、段付きパイプ状に形成されている。この磁性パイプ１８は、非磁性パイプ１７の図示下端に接続されている。これらの非磁性パイプ１７および磁性パイプ１８の内部空間には、磁性材料よりなり円筒状に形成される可動鉄心６が設けられている。
【００２５】
そして、磁性パイプ１８の内部には、中空円盤状のスペーサ１９を介してバルブボディ７が挿入されレーザ溶接されている。そのスペーサ１９の厚さは、固定鉄心５と可動鉄心６との間のエアギャップを所定値に保持するように調節されている。ここで、ハウジングモールド２、電磁コイル４、固定鉄心５、可動鉄心６、非磁性パイプ１７および磁性パイプ１８等によって電磁式アクチュエータが構成される。
【００２６】
次に、本実施例のバルブボディ７およびニードルバルブ８の構造を図１および図２に基づいて簡単に説明する。これらのバルブボディ７およびニードルバルブ８は、ＳＵＳ等の金属材料により所定の形状に形成されている。そして、バルブボディ７の円筒面２３とニードルバルブ８の摺動部２４に形成された四面取り部との間には、燃料が通過する隙間が形成される。そして、バルブボディ７の弁座２１とニードルバルブ８の先端のシート部２２とで弁部が構成されている。
【００２７】
ニードルバルブ８は、本発明の弁体に相当するもので、図示上部に接合部２５を形成している。そして、この接合部２５と可動鉄心６とがレーザ溶接されることにより、可動鉄心６とニードルバルブ８とが一体的に連結されている。その接合部２５の外周には、燃料通路としての面取りが設けられている。また、ニードルバルブ８は、電磁コイル４に起磁力が発生することで可動鉄心６が固定鉄心５に吸引されると、スペーサ１９にフランジ部２６が当接するまでリフトする。ここで、バルブボディ７およびオリフィスプレート１０によって電磁式燃料噴射弁１の弁本体が構成され、ニードルバルブ８によって電磁式燃料噴射弁１の弁体が構成される。
【００２８】
一方、固定鉄心５内に形成される燃料通路１３の図示上方には、フィルタ３７が装着されている。このフィルタ３７は、燃料タンクからフューエルポンプ等によって圧送されて、電磁式燃料噴射弁１内に流入する燃料中のゴミ等の異物を除去する異物除去手段である。
【００２９】
次に、本実施例のオリフィスプレート１０の構造を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。ここで、図３はオリフィスプレート１０の通路壁面を示した図で、図４はオリフィスプレート１０のオリフィスを拡大した図である。
【００３０】
オリフィスプレート１０は、本発明の噴孔付きプレートに相当するもので、バルブボディ７の図示下端面（先端面）に形成された丸穴状の開口部２９を塞ぐように、バルブボディ７の先端面にレーザ溶接されて固定されている。このオリフィスプレート１０は、ＳＵＳ等の金属材料よりなり、板厚が第１の板厚ｔ１（ｍｍ）と第２の板厚ｔ２（ｍｍ）との和よりなる。そして、オリフィスプレート１０には、噴霧燃料の方向を制御すると共に、噴霧燃料の微粒化を促進させる複数個のオリフィス（小孔）３０が形成されている。
【００３１】
これらのオリフィス３０は、本発明の噴孔に相当するもので、例えば放電加工または穴開加工にて開けられ、その燃料入口から燃料出口に向かって、燃料通路９の燃料流れ方向に対して上流側に戻る方向に所定の傾斜角度Ａ（°）だけ傾斜するようにオリフィスプレート１０に貫通形成されている。
【００３２】
また、複数個のオリフィス３０は、電磁式燃料噴射弁１の中心軸（オリフィスプレート１０の中心点）を中心とした一重円の想像線上に４個配置されている。そして、複数個のオリフィス３０は、バルブボディ７内においてニードルバルブ８の先端面とオリフィスプレート１０の上流側端面との間に形成される燃料通路９（燃料入口）側に設けられる第１噴孔３１と、この第１噴孔３１よりも吸気管内に形成される吸気通路（燃料出口）側に設けられる末広がり形状の第２噴孔３２とから構成されている。
【００３３】
第１噴孔３１は、所定の噴孔径（φｄ）の丸孔形状の噴孔であり、オリフィスプレート１０の第１の板厚（ｔ１）に対応した深さ分、貫通形成されており、その燃料入口から燃料出口までの噴孔面積はＳ１（ｍｍ²）である。この第１噴孔３１は、電磁式燃料噴射弁１の中心線（軸線）方向、つまりオリフィスプレート１０の板厚方向に対して所定の傾斜角度（例えば０°＜Ａ°＜９０°）だけ傾斜して形成されている。
【００３４】
第２噴孔３２は、末広がり形状の噴孔であり、オリフィスプレート１０の第２の板厚（ｔ２）に対応した深さ分、貫通形成されており、その燃料出口の噴孔面積は第１噴孔３１よりも広いＳ２（ｍｍ²）である。そして、第２噴孔３２は、第１噴孔３１の中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸側の末広がり角度がＢ１（°）、および第１噴孔３１の中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸とは反対側の末広がり角度がＢ２（°）である。
【００３５】
なお、第１噴孔３１の中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸側の第２噴孔３２の孔壁面は、電磁式燃料噴射弁１の中心軸を曲率中心とした曲率円部（例えば楕円形状、長円形状または円形状の半円弧面）とされ、第１噴孔３１の中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸とは反対側の第２噴孔３２の孔壁面は、電磁式燃料噴射弁１の中心軸側の第２噴孔３２の孔壁面とは逆方向に向いた、電磁式燃料噴射弁１の中心軸を曲率中心とした曲率円部（例えば楕円形状、長円形状または円形状の半円弧面）とされている。
【００３６】
したがって、本実施例のオリフィスプレート１０は、オリフィス３０の上流側端（燃料入口）から深さ（板厚）ｔ１の位置までを通常の噴孔と同一形状の丸孔形状の第１噴孔３１とし、板厚と噴孔径との比（ｔ１／φｄ）により噴霧の形状、噴霧燃料の微粒化を促進させる特性を決定するものとする。また、噴射量サイズ（燃料の流量）特性も、噴孔径（φｄ）と板厚と噴孔径との比（ｔ１／φｄ）により決定する。
【００３７】
そして、オリフィスプレート１０の深さ（板厚）ｔ１の位置からオリフィス３０の下流側端（燃料出口）の位置、つまり深さ（板厚）ｔ２の位置までの領域（第２噴孔３２）は、第１噴孔３１の燃料入口から燃料出口までの噴孔面積（Ｓ１）よりも第２噴孔３２の燃料出口の噴孔面積（Ｓ２）を広くするために、板厚（ｔ１）までの第１噴孔３１に滑らかに接続して開口面積が徐々に拡がるテーパ形状（末広がり形状）とするものとする。このとき、第２噴孔３２の末広がり形状は、第１噴孔３１の中心軸に対して、Ｂ１＞Ａ＞Ｂ２＞０の関係を満足する形状としている。
【００３８】
〔第１実施例の作用〕
次に、本実施例の電磁式燃料噴射弁１の作用を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００３９】
ＥＣＵによって電磁式燃料噴射弁１の電磁コイル４が通電されると、可動鉄心６がコイルスプリング１６の付勢力に抗して固定鉄心５に吸引されて、可動鉄心６に接合部２５がレーザ溶接されたニードルバルブ８が、そのフランジ部２６がスペーサ１９に当接するまでリフトする。すると、バルブボディ７の弁座２１とニードルバルブ８のシート部２２よりなる弁部が開かれる。
【００４０】
これにより、フューエルポンプにより燃料を一定の圧力に加圧してデリバリパイプを経て電磁式燃料噴射弁１の固定鉄心５内に形成される燃料通路１３にフィルタ３７を通して流入した燃料は、アジャスティングパイプ１５内に形成される軸方向孔１４からニードルバルブ８の接合部２５に形成された二面取り部との隙間を通過し、更には、バルブボディ７の円筒面２３とニードルバルブ８の摺動部２４に形成された四面取り部との隙間を通過し、バルブボディ７の弁座２１とニードルバルブ８のシート部２２との間から燃料通路９内に到る。
【００４１】
そして、弁座２１とシート部２２との間を通過した燃料の主流は、燃料通路９内においてオリフィスプレート１０の通路壁面に衝突して、オリフィスプレート１０の通路壁面に沿うように、しかも電磁式燃料噴射弁１の中心軸側に向かう流れとなる。そして、第１噴孔３１が板厚方向に対して所定の傾斜角度（Ａ°）だけ傾斜した所定の噴孔径（φｄ）を持つ丸状の噴孔を構成しているので、燃料通路９から第１噴孔３１の燃料入口に流入する燃料の主流の流れは、第１噴孔３１の燃料入口の回りで渦を作ることなく、燃料通路９内から第１噴孔３１の中央に向かって曲がりながら流入する。
【００４２】
しかも、オリフィスプレート１０の中心で対向する流れによりＵターンして第１噴孔３１の燃料入口に流入する流れの強さとオリフィスプレート１０の外周部から第１噴孔３１の燃料入口へ直接向かう流れの強さとの差を低減することができ（等方性流れ）、第１噴孔３１の燃料入口の中央にて均等に衝突させることができる。これにより、燃料の内部エネルギーを流れ同士の衝突により乱れという形で効率良く利用でき、極めて理想的な微粒化を実現できる。
【００４３】
そして、このように効率良く微粒化された噴霧燃料は、第１噴孔３１の燃料出口から第２噴孔３２の燃料入口に流入するが、第２噴孔３２が末広がり状の噴孔を構成しているので、第２噴孔３２の燃料入口を通過する際に噴霧燃料の微粒化の効果を低下させることなく、第２噴孔３２の燃料出口からエンジンのインテークバルブ近く（インテークポート）へタイミング良く噴射される。
【００４４】
〔第１実施例の効果〕
以上のように、本実施例の電磁式燃料噴射弁１は、ある一定の微粒化促進性能を維持する目的で、オリフィスプレート１０に設けられる複数個のオリフィス３０の第１噴孔３１分の板厚（ｔ１）と第１噴孔３１の噴孔径（φｄ）との比をある特定の範囲内に設定した場合でも、第１噴孔３１の下流側に連なる末広がり状の第２噴孔３２分だけ余分に、つまり板厚（ｔ２）分だけ余分にオリフィスプレート１０の全板厚を厚くすることができ、オリフィスプレート１０の全板厚を必要な強度分だけ確保することができる。
【００４５】
したがって、噴霧燃料の微粒化を促進させる効果を損なうことなく、あらゆる噴射量サイズの電磁式燃料噴射弁１においてオリフィスプレート１０の強度を必要な強度分以上保つことができる。これにより、オリフィスプレート１０の全板厚が必要以上に薄くならず、逆にオリフィスプレート１０の全板厚を板厚（ｔ２）分だけ余分に厚くすることができるので、電磁式燃料噴射弁１の先端部に加わる燃料圧によりオリフィスプレート１０が大きく変形することはないので、電磁式燃料噴射弁１の噴射量特性の変化を抑えることができる。
【００４６】
また、オリフィスプレート１０のオリフィス３０のうち燃料通路９（燃料入口）側に存する第１噴孔３１の噴孔面積（Ｓ１）よりも吸気通路（燃料出口）側に存する第２噴孔３２の噴孔面積（Ｓ２）の方を大きくすることにより、噴霧燃料の微粒化を促進させる性能を損なうことなく、オリフィスプレート１０の全板厚を板厚（ｔ２）分だけ余分に厚くすることができる。
【００４７】
そして、電磁式燃料噴射弁１をエンジンに搭載した時に、オリフィスプレート１０のオリフィス３０の第２噴孔３２の燃料出口付近に異物が付着して第２噴孔３２の燃料出口の噴孔径が狭められても、噴射量特性に関係する第１噴孔３１の噴孔径の変化には何ら影響を与えないので、電磁式燃料噴射弁１の噴射量特性の変化を抑えることができる。
【００４８】
〔第２実施例〕
図５は本発明の第２実施例を示したもので、オリフィスプレートのオリフィスを拡大した図である。
【００４９】
本実施例の電磁式燃料噴射弁１のオリフィスプレート１０に形成される複数個のオリフィス３０のうちの第１噴孔３１は、所定の噴孔径（φｄ）の丸孔形状の噴孔であり、その燃料出口の噴孔面積はＳ１である。この第１噴孔３１は、オリフィスプレート１０の第１の板厚（ｔ１）の部分に、オリフィスプレート１０の板厚方向に対して所定の傾斜角度（Ａ°）だけ傾斜して形成されている。
【００５０】
一方、オリフィス３０のうちの第２噴孔３２は、オリフィスプレート１０の第２の板厚（ｔ２）の部分に末広がり形状に形成されている。そして、第２噴孔３２は、第２の板厚（ｔ２）分だけ形成されており、その燃料出口の噴孔面積は第１噴孔３１よりも広いＳ２である。
【００５１】
そして、第２噴孔３２は、第１噴孔３１の中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸側の末広がり角度がＢ１°、および第１噴孔３１の中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸とは反対側の末広がり角度がＢ２°である。すなわち、第２噴孔３２の末広がり形状は、第１噴孔３１の中心軸に対して、Ａ＞Ｂ１＝Ｂ２＞０である。
【００５２】
〔第３実施例〕
図６は本発明の第３実施例を示したもので、オリフィスプレートのオリフィスを拡大した図である。
【００５３】
本実施例の電磁式燃料噴射弁１のオリフィスプレート１０に形成される複数個のオリフィス３０のうちの第１噴孔３１の燃料入口は、所定の噴孔径（φｄ）で、第１噴孔３１は、末広がり形状の噴孔であり、その燃料出口の噴孔面積はＳ１である。この第１噴孔３１は、オリフィスプレート１０の第１の板厚（ｔ１）の部分に、オリフィスプレート１０の板厚方向に対して所定の傾斜角度（Ａ°）だけ傾斜して形成されている。また、第１噴孔３１の末広がり角度は、Ｃ（°）である。
【００５４】
一方、オリフィス３０のうちの第２噴孔３２は、オリフィスプレート１０の第２の板厚（ｔ２）の部分に末広がり形状に形成されている。そして、第２噴孔３２は、第２の板厚（ｔ２）分だけ形成されており、その燃料出口の噴孔面積は第１噴孔３１よりも広いＳ２である。
【００５５】
そして、第２噴孔３２は、第１噴孔３１の中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸側の末広がり角度がＢ１°、および第１噴孔３１の中心軸に対して、電磁式燃料噴射弁１の中心軸とは反対側の拡がり角度がＢ２°である。すなわち、第２噴孔３２の末広がり形状は、第１噴孔３１の中心軸に対して、Ｂ１＞Ａ＞Ｂ２＞Ｃ／２またはＡ＞Ｂ１＝Ｂ２＞Ｃ／２である。
【００５６】
〔第４実施例〕
図７および図８は本発明の第４実施例を示したもので、図７は電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した図で、図８はオリフィスプレートの通路壁面を示した図である。
【００５７】
本実施例では、オリフィスプレート１０に４個のオリフィス３０を持つ第１実施例に対して、オリフィス３０の噴孔数を２倍に増やしている。すなわち、複数個のオリフィス３０は、電磁式燃料噴射弁１の中心軸（オリフィスプレート１０の中心点）を中心とした二重円の想像線上に１２個配置した例を示している。なお、複数個のオリフィス３０の配置は、噴霧燃料の微粒化を促進させる効果を低下させない範囲内で自由に配置できる。
【００５８】
〔第５実施例〕
図９は本発明の第５実施例を示したもので、電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した図である。
【００５９】
本実施例のオリフィスプレート１０には、燃料通路９内を流れる燃料流れの主流がオリフィスプレート１０に衝突する部位より電磁式燃料噴射弁１の中心軸側に配設された複数個の内側噴孔（オリフィス）４０と、燃料通路９内を流れる燃料流れの主流がオリフィスプレート１０に衝突する部位より電磁式燃料噴射弁１の中心軸とは反対側、つまり燃料通路９内を流れる主流の向きが逆向きになる位置に配設された複数個の外側噴孔（オリフィス）５０とが形成されている。
【００６０】
そして、複数個の内側噴孔４０および複数個の外側噴孔５０は、第１実施例と同様な構造の第１、第２噴孔４１、４２、５１、５２を有している。ここで、５３はバルブボディ７の先端面とオリフィスプレート１０の通路壁面との間に挟み込まれた円環板状のプレートで、レーザ溶接によりバルブボディ７の先端面とオリフィスプレート１０の通路壁面に接合されている。
【００６１】
〔変形例〕
本実施例では、電磁式燃料噴射弁（フューエルインジェクタ）１等の内燃機関用燃料噴射弁をガソリンエンジンのインテークマニホールドに取り付けた例を説明したが、内燃機関用燃料噴射弁をエンジンの気筒に取り付けても良く、また、燃料噴射弁を湯沸器、石油ストーブ等の燃焼装置に取り付けても良い。
【００６２】
本実施例では、ニードルバルブ８等の弁体を電磁式アクチュエータにより軸方向に往復変移させる電磁式燃料噴射弁１に適用した例を説明したが、弁体を機械的に軸方向に往復変移させる燃料噴射弁に適用しても良い。例えばバルブボディ内に燃料が供給されて所定の油圧力に達すると、弁体が開弁する燃料噴射ノズルに本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁式燃料噴射弁の全体構成を示した断面図である（第１実施例）。
【図２】電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した断面図である（第１実施例）。
【図３】オリフィスプレートの通路壁面を示した平面図である（第１実施例）。
【図４】オリフィスプレートのオリフィスを拡大した断面図である（第１実施例）。
【図５】オリフィスプレートのオリフィスを拡大した断面図である（第２実施例）。
【図６】オリフィスプレートのオリフィスを拡大した断面図である（第３実施例）。
【図７】電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した断面図である（第４実施例）。
【図８】オリフィスプレートの通路壁面を示した平面図である（第４実施例）。
【図９】電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した断面図である（第５実施例）。
【図１０】電磁式燃料噴射弁の主要構成を示した断面図である（従来の技術）。
【図１１】オリフィスプレートのオリフィスを拡大した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１電磁式燃料噴射弁
７バルブボディ
８ニードルバルブ（弁体）
９燃料通路
１０オリフィスプレート（噴孔付きプレート）
２１弁座
２９バルブボディの開口部
３０オリフィス（噴孔）
３１第１噴孔
３２第２噴孔
４０内側噴孔
４１第１噴孔
４２第２噴孔
５０外側噴孔
５１第１噴孔
５２第２噴孔

Claims

先端に開口部を有し、且つこの開口部よりも上流側に弁座を有する筒状のバルブボディと、
このバルブボディ内に摺動自在に収容されて、前記弁座と当接または離間することで燃料噴射を断続する弁体と、
前記バルブボディの開口部を閉塞するように前記バルブボディの先端面に配設されて、燃料を噴射する噴孔を有する噴孔付きプレートとを備え、
前記噴孔は、その燃料入口から燃料出口に向かって、板厚方向に対して傾斜するように前記噴孔付きプレートに貫通形成されており、
前記噴孔の燃料入口から燃料出口までの間には、形状の異なる燃料入口側に設けた第１噴孔および燃料出口側に設けた第２噴孔が設けられ、
前記第１噴孔の噴孔面積よりも前記第２噴孔の噴孔面積の方を大きく形成した燃料噴射弁であって、
前記第１噴孔は、丸孔形状の噴孔であり、前記第２噴孔は、末広がり形状の噴孔であり、
前記第１噴孔の中心軸に対して、前記燃料噴射弁の中心軸側の前記第２噴孔の末広がり角度をＢ１、
前記第１噴孔の中心軸に対して、前記燃料噴射弁の中心軸とは反対側の前記第２噴孔の末広がり角度をＢ２としたとき、
前記第２噴孔の末広がり形状は、前記第１噴孔の中心軸に対して、Ｂ１≧Ｂ２＞０の関係を満足することを特徴とする燃料噴射弁。
先端に開口部を有し、且つこの開口部よりも上流側に弁座を有する筒状のバルブボディと、
このバルブボディ内に摺動自在に収容されて、前記弁座と当接または離間することで燃料噴射を断続する弁体と、
前記バルブボディの開口部を閉塞するように前記バルブボディの先端面に配設されて、燃料を噴射する噴孔を有する噴孔付きプレートとを備え、
前記噴孔は、その燃料入口から燃料出口に向かって、板厚方向に対して傾斜するように前記噴孔付きプレートに貫通形成されており、
前記噴孔の燃料入口から燃料出口までの間には、形状の異なる燃料入口側に設けた第１噴孔および燃料出口側に設けた第２噴孔が設けられ、
前記第１噴孔の噴孔面積よりも前記第２噴孔の噴孔面積の方を大きく形成した燃料噴射弁であって、
前記第１噴孔は、末広がり形状の噴孔であり、前記第２噴孔は、末広がり形状の噴孔であり、
前記第１噴孔の中心軸に対して、前記燃料噴射弁の中心軸側の前記第２噴孔の末広がり角度をＢ１、
前記第１噴孔の中心軸に対して、前記燃料噴射弁の中心軸とは反対側の前記第２噴孔の末広がり角度をＢ２、
前記第１噴孔の末広がり角度をＣとしたとき、
前記第２噴孔の末広がり形状は、Ｂ１≧Ｂ２＞Ｃ／２の関係を満足することを特徴とする燃料噴射弁。
請求項１または２に記載の燃料噴射弁において、
前記噴孔付きプレートの上流側端面と前記弁体の先端面との間には、燃料噴射時に燃料の主流が流れる燃料通路が形成され、
前記噴孔は、前記燃料通路内を流れる燃料流れの主流が前記噴孔付きプレートに衝突する部位より前記燃料噴射弁の中心軸側に配設された内側噴孔と、前記燃料通路内を流れる燃料流れの主流が前記噴孔付きプレートに衝突する部位より前記燃料噴射弁の中心軸とは反対側に配設された外側噴孔とから構成されることを特徴とする燃料噴射弁。