JP4022852B2

JP4022852B2 - 燃料噴射弁

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Publication number: JP4022852B2
Application number: JP2001363660A
Authority: JP
Inventors: 健治伊達
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: JP2003161230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の各気筒の燃焼室内に燃料を噴霧する内燃機関用燃料噴射弁に関するもので、例えば直接噴射式ディーゼルエンジン等の内燃機関の各気筒の燃焼室内に、高圧供給ポンプにより加圧された高圧燃料を噴射供給する内燃機関用燃料噴射ノズルに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば直接噴射式ディーゼルエンジン等の内燃機関用燃料噴射ノズルから噴射される燃料噴霧の形状および燃料噴射量は、内燃機関の運転状態および噴射初期・噴射後期で最適な状態がある。それを実現する方法として、例えば特開平５−９９０９９号公報に記載の内燃機関用燃料噴射ノズル（第１従来例）と実開平２−１２０６７号公報に記載の内燃機関用燃料噴射ノズル（第２従来例）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前者（第１従来例）の内燃機関用燃料噴射ノズルは、図９（ａ）に示したように、ノズルボデーのシート面の弁座よりも上流側に突起部１０１を設けて噴孔１０２への燃料流れを偏向させて、ノズルニードルの低リフト域（低負荷域・低噴射領域）で、噴孔１０２内で旋回流を形成し、広噴霧角の燃料噴霧を実現させたものである。具体的には、図９（ｂ）に示したように、噴孔１０２に対して突起部１０１の有り側と無し側とがあり、突起部１０１の無し側（図示左側）は燃料の流速が早いが、突起部１０１の有り側（図示右側）は燃料の流速が遅い。したがって、噴孔１０２の中心に対して図示左右で燃料の流速に大小が生じて流速大側の影響で、図９（ｂ）に示したように、噴孔１０２内において図示左回転方向（反時計回り）に旋回流が生じる。
【０００４】
ところが、前者（第１従来例）の内燃機関用燃料噴射ノズルは、次のような問題がある。ノズルボデーのシート面は、燃料のシール性確保のために形状精度・面粗さ等高精度の加工技術が必要であり、そのようなシート面に突起部を形成するには更に高精度の加工技術が必要となり、コストアップとなる。また、突起部をノズルニードル側に形成することも考えられるが、噴孔と突起部の位置関係が重要であるために、ノズルニードルの回転を防止する機構が必要となり、同様にコストアップとなる可能性がある。
【０００５】
また、後者（第２従来例）の内燃機関用燃料噴射ノズルは、シート面下流のサック部に微小間隔で設けた微小噴孔で燃料の微粒化の促進を実現したものであるが、次のような問題がある。シート面上ではなくサック部内に噴孔を形成するために、噴孔内への偏った流れを形成することができない。これにより、噴孔内で旋回流が形成されず、前者（第１従来例）のような広噴霧角の燃料噴霧を実現することができなかった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、低噴射領域では噴孔内で旋回流を形成することで広噴霧角の燃料噴霧を実現してエンジン排出ガスを浄化することのできる燃料噴射弁を低コストで提供することにある。
【０００７】
【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、複数の噴孔のうちで隣接する２つの噴孔の、ノズルボデーのシート面側で開口する各噴孔入口部を、燃料の流れ方向に対して直交するように、かつ、ノズルニードルの中心軸の軸方向に直交する方向に対して概略同一平面内において近接して配置することにより、各噴孔入口部で偏った流れが形成され、噴孔内で旋回流を形成できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、複数の噴孔のうちで隣接する２つの噴孔の、ノズルボデーの外周側で開口する各噴孔出口部を、隣接する２つの噴孔から噴射された燃料噴霧が重ならない範囲まで離間させた位置に配置することにより、各噴孔入口部で偏った流れが形成され、噴孔内で旋回流となり、各噴孔出口部から広噴霧角の燃料噴霧を噴射することができるので、空気との混合が促進されて、燃焼が改善されるため、エンジン排出ガスを浄化できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、ノズルボデーの軸方向孔には、ノズルニードルを摺動自在に保持するための摺動孔が設けられている。そして、軸方向孔と摺動孔との間には、摺動孔よりも孔径が拡げられた油溜まりが設けられている。そして、ノズルニードルは、ノズルボデーの軸方向孔との間に所定のクリアランスを保って往復移動自在に収容されている。そして、そのクリアランスは、油溜まりからシート面へ延びる燃料通路を形成している。
【００１０】
請求項４に記載の発明によれば、高圧供給ポンプからの燃料の圧送によって燃料通路内の燃料圧力が、第１付勢手段の付勢力に打ち勝つ圧力に達すると、ノズルニードルがノズルボデーのシート面より離脱して１段目リフトまでリフトする。このような低噴射領域では、各噴孔入口部が近接して配置されているので、各噴孔入口部に偏った流れが生じ、噴孔内で旋回流が形成されるために、低貫徹力で広噴霧角の燃料噴霧を噴射することができる。更に燃料通路内の燃料圧力が、第１付勢手段の付勢力と第２付勢手段の付勢力との和よりも大きくなると、ノズルニードルがフルリフトまでリフトする。このような高噴射領域では、各噴孔入口部が近接して配置されていても、偏った流れが生じることなく、噴孔内で整流化されて、高貫徹力の燃料噴霧を噴射することができるため、内燃機関の気筒内に渡って燃料噴霧を分散させることができ、燃焼が改善され、エンジン排出ガスを浄化できる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によれば、隣接する２つの噴孔の噴孔径を同一径（Ｄ）としたとき、近接して配置される各噴孔入口部間の距離（Ｌ）は、Ｌ＜Ｄ×（π−１）の関係を満足することを特徴としている。また、請求項６に記載の発明によれば、隣接する２つの噴孔の噴孔径を互いに異なる径（Ｄ１、Ｄ２）としたとき、近接して配置される各噴孔入口部間の距離（Ｌ）は、Ｌ＜｛（Ｄ１＋Ｄ２）／２｝×（π−１）の関係を満足することを特徴としている。
【００１２】
【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７は本発明の第１実施例を示したもので、図１は内燃機関用燃料噴射ノズルの全体構造を示した図である。
【００１３】
本実施例の内燃機関用燃料噴射ノズル（以下燃料噴射ノズルと略す）は、図示しないディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）の各気筒毎に搭載されて、図示しない高圧供給ポンプによって高圧に加圧された高圧燃料を、直接燃焼室内に霧状に噴射供給する直接噴射タイプの燃料噴射弁である。
【００１４】
この燃料噴射ノズルは、ノズルニードル１を収容するノズルボデー２と、図示しない第１、第２付勢手段としての第１、第２スプリングを収容するノズルホルダー（図示せず）と、ノズルボデー２の密着面とノズルホルダーの密着面との間に配置されたチップパッキン（図示せず）と、このチップパッキンを介してノズルボデー２の密着面とノズルホルダーの密着面とを所定の締結軸力によって締め付け固定するためのリテーニングナット（図示せず）とから構成されている。
【００１５】
なお、ノズルボデー２には、密着面から油溜まり４へ延びる燃料送出路（以下燃料孔と言う）３が設けられている。また、ノズルホルダーには、継手部から密着面へ延びる燃料供給路（図示せず）が設けられている。また、チップパッキンには、ノズルボデー２の燃料孔３とノズルホルダーの燃料供給路とを連通する燃料中継路（図示せず）が設けられている。また、チップパッキンの端面には、ノズルニードル１の最大リフト量を規制する規制面が設けられている。そして、本実施例では、図示しない電磁式アクチュエータ（ノズルニードル１を開弁方向に駆動するニードル駆動手段）としての電磁弁によってノズルニードル１の背後（例えばノズルホルダーの後端部）に形成される制御室（図示せず）内の油圧力を制御することにより、ノズルニードル１が軸方向に往復移動するように構成されている。
【００１６】
ノズルニードル１は、略丸棒形状に形成されて、ノズルホルダー内に収容された第１、第２スプリングの付勢力によって複数の噴孔（後述する）８、９を閉じる方向に常に付勢されており、先端部がノズルボデー２のシート面１０の弁座に着座、離脱して、複数の噴孔（噴射孔）８、９を閉塞、開放するものである。このノズルニードル１は、単純な円柱面形状の軸方向部１１とこの軸方向部１１よりも外径が小さい単純な円柱面形状の軸方向部１２との間に径小部１３を有している。
【００１７】
なお、軸方向部１１は、ノズルボデー２の軸方向孔６の図示上部側に設けられる摺動孔７内において摺動自在に保持されている。また、軸方向部１１の図示上端面より軸方向に突出した凸状部１７の周りには、ノズルニードル１が最もリフトした際にチップパッキンの規制面に当接する円環状の肩部１８が形成されている。そして、ノズルニードル１は、軸方向部１２とノズルボデー２の軸方向孔６との間に所定のクリアランスを保って往復移動自在に収容されている。そのクリアランスは、油溜まり４からシート面１０へ延びる燃料通路５を形成している。ノズルボデー２の軸方向孔６には、ノズルニードル１を摺動自在に保持するための摺動孔７が設けられている。
【００１８】
ノズルニードル１の燃料の流れ方向の下流側（図１および図２において図示下端側）の先端部には、概略２段の円錐形状面が設けられており、それらの円錐形状面間に設けられる円環状の稜線（エッジ）には、ノズルボデー２の先端部に形成されたシート面１０の弁座に液密的に接触（着座）して燃料通路５と燃料通路１４との連通状態を遮断するためのシート部１５が形成されている。なお、ノズルニードル１のシート部１５よりも先端側には、図２に示したように、先端円錐面１６が形成されている。また、ノズルニードル１の開弁方向の移動（リフト）によって、シート部１５をノズルボデー２のシート面１０の弁座から離脱（リフト）させた場合には、燃料通路５と燃料通路１４とは連通状態（開放状態）となり、燃料通路５側から供給される燃料を複数の噴孔８、９側の燃料通路１４へと通過させる。
【００１９】
ノズルボデー２は、先端部に燃料を噴射するための噴孔８、９を複数個備えている。そして、ノズルボデー２の中央部には、密着面より複数の噴孔８、９側へと延びる軸方向孔６が設けられ、その軸方向孔６の図示上端側には、軸方向孔６よりも孔径が窄められて、ノズルニードル１を摺動自在に保持するための摺動孔７が設けられ、軸方向孔６と摺動孔７との間には、軸方向孔６および摺動孔７よりも孔径が拡げられた油溜まり４が設けられている。
【００２０】
そのノズルボデー２は、図示上端側から図示下端側に向かって、円筒壁部２１、この円筒壁部２１よりも外径の小さい円筒壁部２２、およびこの円筒壁部２２よりも外径が小さく、略逆円錐形状のテーパー壁部２３が順に設けられている。なお、円筒壁部２１内には、チップパッキンを介してノズルホルダーの密着面に液密的に当接する密着面（ノズルボデー２の密着面）から油溜まり４へ斜めに延びる燃料孔３が設けられている。また、円筒壁部２２内には、摺動孔７よりも孔径が拡げられた軸方向孔６が形成され、その軸方向孔６とノズルニードル１の軸方向部１２との間には、油溜まり４から複数の噴孔８、９側へ軸方向に真っ直ぐ延びる燃料通路５が形成されている。
【００２１】
そして、ノズルボデー２のテーパー壁部２３の内周面には、燃料噴射終了時にノズルニードル１のシート部１５が着座する弁座を有する逆円錐面形状のシート面１０が形成されている。そして、複数の噴孔８、９は、テーパー壁部２３のシート面１０の弁座よりも燃料の流れ方向の下流側からテーパー壁部２３の外周までを斜めに貫通する燃料噴射孔である。それらの噴孔８、９は、それぞれ同一の噴孔径で、且つ概略円周方向にドリル等の工具によってノズルボデー２のテーパー壁部２３を貫通するように穿設されている。そして、隣接する２つの噴孔８、９のうちの一方の噴孔８の、シート面１０で開口する噴孔入口部３１と他方の噴孔９の、シート面１０で開口する噴孔入口部３２とは、図２および図３に示したように、燃料の流れ方向に対して概略直交するように、すなわち、ノズルニードル１の中心軸に直交するように概略同一平面上で近接して配置され、且つノズルボデー２のテーパー壁部２３のシート面１０で開口している。
【００２２】
ここで、各噴孔入口部３１、３２を、燃料の流れ方向に対して概略直交するように概略同一平面上で近接して配置する理由は、図４に示したように、ノズルニードル１の低リフト域（低負荷域・低噴射領域）で、各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２の中心に対して図示左右に燃料の流速差（流量差）を持たせることで、各噴孔８、９内で旋回流を形成するためである。なお、図５（ａ）に示したように、燃料の流れ方向に対して斜めに各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２を近接して配置した場合には、各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２の中心に対して図示左右の燃料の流速（流量）差が小さく、各噴孔８、９内で燃料が旋回し難くなる。また、図５（ｂ）に示したように、燃料の流れ方向に対して同一方向（直線方向）に各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２を近接して配置した場合には、各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２の中心に対して図示左右の流速（流量）差がなく、各噴孔８、９内で燃料が旋回しない。
【００２３】
しかるに、各噴孔入口部３１、３２が近接して配置される隣接する２つの噴孔８、９の、ノズルボデー２のテーパー壁部２３の外周側で開口する噴孔出口部３３、３４同士は、隣接する２つの噴孔８、９から噴射された燃料噴霧が重ならない範囲まで離間させた位置に配置されており、多くの場合は、概略円周方向に等間隔に配置されている。したがって、各噴孔８、９の中心軸とノズルボデー２の中心軸とは交差せず、各噴孔８、９の中心軸は、ノズルニードル１の中心軸およびノズルボデー２の中心軸に対して所定の傾斜角度だけ傾斜している。
【００２４】
すなわち、各噴孔８、９の中心軸は、図２に示したように、ノズルニードル１の中心軸およびノズルボデー２の中心軸に対して直交する垂直線より所定の傾斜角度だけ図示下方に傾斜するように穿設されている。また、各噴孔８、９の中心軸は、図３に示したように、ノズルニードル１の中心軸より放射状に形成されているのではなく、ノズルニードル１の中心軸から外径側に所定距離だけ偏心した位置（Ｆ）から、ノズルニードル１の径方向に延びる放射線（Ｇ）を中心にして所定の傾斜角度（θ）を持って均等にしかも噴孔出口部３３、３４同士が離れるように穿設されている。
【００２５】
ここで、近接した噴孔径が同一の２つの噴孔８、９の各噴孔入口部３１、３２の中心間距離（ｌ）は、図６（ａ）、（ｂ）に示したように、燃料通路５から噴孔８、９内に安定して燃料が流れ込むようにするために、噴孔全周長（πＤ）が必要である。このため、各噴孔入口部３１、３２の中心間距離（ｌ）は、ｌ≦（πＤ／２）＋（πＤ／２）＝πＤとなる。また、近接した噴孔径が同一の２つの噴孔８、９の各噴孔入口部３１、３２間の距離（Ｌ）は、Ｌ≦ｌ−（Ｄ／２）×２＝πＤ−Ｄ＝Ｄ×（π−１）となる。したがって、近接した２つの噴孔８、９間で燃料の流れを奪い合う必要があるため、近接した噴孔径が同一の２つの噴孔８、９の各噴孔入口部３１、３２間の距離（Ｌ）は、Ｌ＜Ｄ×（π−１）の関係を満足するように設定することが望ましい。但し、各噴孔８、９は同一の噴孔径（例えばφ０．１〜φ０．３）であるために、各噴孔８、９の噴孔径をＤとした場合である。
【００２６】
［第１実施例の作用］
次に、本実施例の燃料噴射ノズルの作用を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。
【００２７】
高圧供給ポンプから所定量の燃料が所定の時期に圧送され、この高圧燃料がいずれも図示しない噴射管、燃料噴射装置を経由して燃料孔３に供給される。この高圧燃料は、燃料孔３、油溜まり４を経由して、ノズルニードル１の軸方向部１２とノズルボデー２の軸方向孔６との間に形成される燃料通路５内に蓄えられる。その燃料通路５内の燃料圧力が増大して、ノズルホルダー内に収容された第１スプリングの付勢力に打ち勝つ圧力に達すると、ノズルニードル１はノズルボデー２のシート面１０の弁座から離脱（リフト）して１段目リフト（ＨＤ１）まで軸方向の図示上方側へリフトする。このノズルニードル１の開弁方向の移動（リフト）によって、ノズルニードル１のシート部１５がノズルボデー２のシート面１０の弁座から離脱（リフト）するため、燃料通路５と燃料通路１４とは連通状態（開放状態）となり、燃料孔３、油溜まり４および燃料通路５から供給される燃料が複数の噴孔８、９側の燃料通路１４へと流れ込む。
【００２８】
この軸方向の図示上方側への１段目リフト（ＨＤ１）では、各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２とノズルニードル１の先端円錐面１６との隙間が狭く（約３０〜１００μｍ）、且つ噴孔入口部３１、３２が近接しているために、噴孔入口部３１、３２が近接している所（Ｂ）の燃料を各噴孔８、９が奪い合い流量が少なく、流速が遅い。逆に、各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２が近接していない側（Ｃ）は奪い合う噴孔８、９がないために流量が多く、流速が速い。この流量差（流速差）によって、噴孔入口部３１、３２で偏った流れが形成され、各噴孔８、９内での旋回流（Ｅ）となる（図３、図４および図７参照）。したがって、ノズルニードル１が１段目リフト（ＨＤ１）までリフトして、各噴孔８、９の噴孔入口部３１、３２とノズルニードル１の先端円錐面１６との隙間が狭い低噴射領域では、低貫徹力で広噴霧角の燃料噴霧をエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射することができるため、空気との混合が促進されて燃焼が改善する。
【００２９】
更に、ノズルニードル１の軸方向部１２とノズルボデー２の軸方向孔６との間に形成される燃料通路５内の燃料圧力が増加すると、ノズルホルダー内に収容された第１スプリングと第２スプリングとの付勢力の和よりも大きくなり、ノズルニードル１がフルリフト（ＨＤ２）までリフトする。例えばノズルニードル１の肩部１８がチップパッキン等の規制部材に到達するまでリフトする。このフルリフトでは、噴孔入口部３１、３２とノズルニードル１の先端円錐面１６との隙間が広い（約２５０〜４００μｍ）ために、噴孔入口部３１、３２近傍の燃料の流速が低下（圧力は高い）する。
【００３０】
それによって、隣接する２つの噴孔８、９の各噴孔入口部３１、３２が近接していても、偏った燃料流れが生じることはなく、各噴孔８、９内で整流化される。したがって、ノズルニードル１がフルリフト（ＨＤ２）までリフトして、各噴孔入口部３１、３２とノズルニードル１の先端円錐面１６との隙間が広い高噴射領域では、高貫徹力の燃料噴霧を噴射することができるため、エンジンの各気筒の燃焼室内に渡って燃料噴霧を分散させることができ、燃焼を改善できる。そして、高圧供給ポンプからの燃料圧送が終わりに近づくと、燃料通路５内の燃料圧力が低下するため、第１スプリングおよび第２スプリングの付勢力により、ノズルニードル１がシート面１０方向に付勢され、シート部１５がシート面１０の弁座に着座すると燃料噴射は終了する。
【００３１】
［第１実施例の効果］
以上のように、本実施例の燃料噴射ノズルにおいては、ノズルボデー２のテーパー壁部２３のシート面１０側で開口する各噴孔入口部３１、３２を燃料の流れ方向に対して概略直交するように、隣接する２つの噴孔８、９を近接して配置し、ノズルボデー２のテーパー壁部２３の外周側で開口する各噴孔出口部３３、３４は所定の間隔を隔てて離間するように、隣接する２つの噴孔８、９を同一噴孔径で形成している。
【００３２】
それによって、ノズルニードル１の低リフト域（低負荷域・低噴射領域）では近接した噴孔８、９の各噴孔入口部３１、３２の中心の図示左右で各噴孔入口部３１、３２内に流れ込む燃料の流速（流量）差を生じさせることで、図７に示したように、各複数の噴孔８、９内で旋回流が形成されるために、各噴孔出口部３３、３４から低貫徹力・広噴霧角の燃料噴霧を実現でき、且つノズルニードル１の高リフト域（高噴射領域）では高貫徹力の燃料噴霧を実現できる。これにより、エンジンの各気筒の燃焼室内での燃焼状態を改善できるので、エンジン排出ガスを浄化することができる。
【００３３】
ここで、ノズルボデー２のテーパー壁部２３のシート面１０は、燃料のシール性確保のために形状精度・面粗さ等高精度の加工技術が必要であり、そのようなシート面１０に突起部（１０１）を形成するには更に高精度の加工技術が必要となり、コストアップとなっていたが、本実施例の燃料噴射ノズルでは、上記のような突起部（１０１）を設けることなく、ノズルニードル１の低リフト域（低負荷域・低噴射領域）で、複数の噴孔８、９内で旋回流を形成することができるので、コストダウンとなる。
【００３４】
［第２実施例］
図８は本発明の第２実施例を示したもので、図８は燃料噴射ノズルの主要構造を示した図である。
【００３５】
本実施例の燃料噴射ノズルは、隣接する２つの噴孔８、９の噴孔径を異なるものとしている。ここで、近接した噴孔径が異なる２つの噴孔８、９の各噴孔入口部３１、３２間の距離（Ｌ）は、Ｌ＜｛（Ｄ１＋Ｄ２）／２｝×（π−１）の関係を満足するように設定される。但し、噴孔８の噴孔径をＤ１、噴孔９の噴孔径をＤ２とする。本実施例においても、第１実施例と同様な作用効果を達成することができる。
【００３６】
［変形例］
本実施例では、本発明の燃料噴射弁を、列型燃料噴射ポンプや分配型燃料噴射ポンプ等の高圧供給ポンプから油溜まり４および燃料通路５内に直接圧送され、燃料通路５内の燃料圧力が第１、第２スプリング等の第１、第２付勢手段の付勢力よりも大きくなるとノズルニードル１が開弁して、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料噴射する燃料噴射装置に使用される燃料噴射ノズルに適用した例を説明したが、本発明の燃料噴射弁を、高圧供給ポンプから圧送された高圧燃料をコモンレール（蓄圧配管）内に蓄圧し、このコモンレール内に蓄圧した高圧燃料を、エンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置（コモンレール式燃料噴射システム）に使用されるインジェクタ（電磁式燃料噴射弁）の燃料噴射ノズルに適用しても良い。
【００３７】
本実施例では、本発明の燃料噴射弁を、直接噴射式ディーゼルエンジンのシリンダヘッドに取り付けて燃料を燃焼室内に直接噴射する直接噴射タイプの燃料噴射ノズルに適用した例を説明したが、本発明の燃料噴射弁を、副燃焼室式ディーゼルエンジンのシリンダヘッドに取り付けて燃料を副燃焼室内に噴射するタイプの燃料噴射ノズルに適用しても良い。
【００３８】
本実施例では、各噴孔入口部３１、３２が近接して配置される複数の噴孔８、９の開口形状を円形状としたが、各噴孔入口部３１、３２が近接して配置される複数の噴孔８、９の開口形状を多角形状、長円形状、楕円形状としても良い。また、本実施例では、ノズルニードル１のシート部１５よりも先端側を単純な円錐面形状（先端円錐面１６）としたが、複数段の円錐面形状としても良い。また、ノズルボデー２のシート面１０を単純な円錐面形状としたが、ノズルニードル１のシート部（稜線、エッジ部）１５がシート面１０側のエッジ部に接触しなければ、複数段の円錐面形状としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射ノズルの全体構造を示した断面図である（第１実施例）。
【図２】燃料噴射ノズルの主要構造を示した断面図である（第１実施例）。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である（第１実施例）。
【図４】隣接する２つの噴孔間の燃料の流速差が大きい例を示した説明図である（第１実施例）。
【図５】（ａ）は隣接する２つの噴孔間の燃料の流速差が小さい例を示した説明図で、（ｂ）は燃料の流速差が無い例を示した説明図である（比較例）。
【図６】（ａ）、（ｂ）は噴孔全周長（πＤ）、各噴孔入口部間の距離（Ｌ）、各噴孔入口部の中心間距離（ｌ）を示した説明図である（第１実施例）。
【図７】燃料噴射ノズルの燃料噴射状態を示した説明図である（第１実施例）。
【図８】燃料噴射ノズルの主要構造を示した断面図である（第２実施例）。
【図９】（ａ）、（ｂ）は燃料の流れを示した説明図である（第１従来例）。
【符号の説明】
１ノズルニードル
２ノズルボデー
３燃料孔（燃料送出路）
４油溜まり
５燃料通路（クリアランス）
６軸方向孔
７摺動孔
８噴孔
９噴孔
１０シート面
１５シート部
１６先端円錐面
２３テーパー壁部
３１噴孔入口部
３２噴孔入口部
３３噴孔出口部
３４噴孔出口部

Claims

軸方向孔を有し、且つ軸方向の先端側に複数の噴孔を有するノズルボデーと、このノズルボデーの軸方向孔内において往復移動可能に収容されて、軸方向の先端部に前記ノズルボデーの弁座に着座、離脱するシート部を有するノズルニードルとを備えた燃料噴射弁であって、
前記弁座は、燃料噴射終了時に前記ノズルニードルのシート部が着座するシート面の途中に設けられ、
前記複数の噴孔は、前記シート面の前記弁座よりも燃料の流れ方向の下流側を貫通するように設けられ、
これらの噴孔のうちで隣接する２つの噴孔の、前記シート面側で開口する各噴孔入口部は、燃料の流れ方向に対して直交するように、かつ、前記ノズルニードルの中心軸の軸方向に直交する方向に対して概略同一平面内において近接して配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
請求項１に記載の燃料噴射弁において、
前記複数の噴孔のうちで隣接する２つの噴孔の、前記ノズルボデーの外周側で開口する各噴孔出口部は、隣接する２つの噴孔から噴射された燃料噴霧が重ならない範囲まで離間させた位置に配置されていることを特徴とする燃料噴射弁。
請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁において、
前記軸方向孔には、前記ノズルニードルを摺動自在に保持するための摺動孔が設けられ、
前記軸方向孔と前記摺動孔との間には、前記摺動孔よりも孔径が拡げられた油溜まりが設けられており、
前記ノズルニードルは、前記ノズルボデーの軸方向孔との間に所定のクリアランスを保って往復移動自在に収容されており、
前記クリアランスは、前記油溜まりから前記シート面へ延びる燃料通路を形成することを特徴とする燃料噴射弁。
請求項３に記載の燃料噴射弁において、
前記ノズルニードルを閉弁方向に付勢する第１付勢手段と、前記ノズルニードルを閉弁方向に付勢する第２付勢手段とを備え、
前記ノズルニードルは、高圧供給ポンプからの燃料の圧送によって前記燃料通路内の燃料圧力が、前記第１付勢手段の付勢力に打ち勝つ圧力に達すると、前記ノズルボデーのシート面より離脱して１段目リフトまでリフトし、
更に前記燃料通路内の燃料圧力が、前記第１付勢手段の付勢力と前記第２付勢手段の付勢力との和よりも大きくなると、フルリフトまでリフトすることを特徴とする燃料噴射弁。
請求項１ないし請求項４のうちいずれかに記載の燃料噴射弁において、
前記隣接する２つの噴孔の噴孔径を同一径（Ｄ）としたとき、
近接して配置される前記各噴孔入口部間の距離（Ｌ）は、
Ｌ＜Ｄ×（π−１）
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ないし請求項４のうちいずれかに記載の燃料噴射弁において、
前記隣接する２つの噴孔の噴孔径を互いに異なる径（Ｄ１、Ｄ２）としたとき、
近接して配置される前記各噴孔入口部間の距離（Ｌ）は、
Ｌ＜｛（Ｄ１＋Ｄ２）／２｝×（π−１）
の関係を満足することを特徴とする燃料噴射弁。