JP6380123B2 - 燃料噴射ノズル - Google Patents

Description

本発明は、燃料を噴射する燃料噴射ノズル（以下、略してノズルと呼ぶことがある。）に関する。

従来から、例えば、内燃機関に燃料を噴射して供給する燃料噴射弁では、燃料を噴射するノズルと、ノズルを開弁駆動または閉弁駆動するアクチュエータとを備えるものが周知である。また、燃料噴射弁に用いられるノズルでは、円筒状のノズルボディと、ノズルボディの内周に軸方向に移動可能となるように収容されるニードルとを備えるものが公知である。そして、ノズルは、ニードルがノズルボディの内周で軸方向に移動することで燃料の噴射を開始または停止する。

つまり、ノズルボディの内壁には、ニードルの軸方向の先端近傍に設けられたシート部が離着するシート位置が設けられ、さらに、シート位置よりも軸方向の先端側の内壁には、燃料の噴孔が複数開口している。そして、シート部がシート位置から離座することで、噴孔を通じてノズルボディの内周から外部に燃料が導かれて噴射される（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、燃料噴射ノズルでは、エネルギー的に有利な構造を採用するため、燃料の流れ易さを示す流量係数を高める様々な検討がなされている。
例えば、特許文献２のノズルによれば、噴孔のノズルボディの内周における開口を「半楕円形状」とすることで、噴孔内におけるキャビテーションや流れの分布の偏り等を抑制して流量係数を高めることができるとしている。

また、特許文献３のノズルによれば、燃料噴射ノズルにおいて、噴孔の内外壁それぞれにおける開口の寸法Ｌａ２、Ｌｂ２に関し、寸法Ｌａ２を寸法Ｌｂ２よりも大きく設定している（特許文献３の図３、図６等を参照。）。これにより、噴孔の内壁における開口の上流端を構造的に上流側へ寄せやすくなるので、旋回角度幅を低減して流量係数を高めることができるとしている。

しかし、燃料噴射ノズルの流量係数は噴射圧が高くなるほど低下するので、噴射圧が高いほどエネルギー的に不利になる。このため、例えば、ディーゼルエンジンの気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁のように、噴射圧の高圧化要求が高い用途では、更なる流量係数の向上策が求められている。

特開２０１０−１８０７６３号公報 特開２０１０−２２２９７７号公報 特開２０１４−２０８９９１号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射ノズルにおいて、流量係数を高めることにある。

本願発明の燃料噴射ノズル（ノズル）は、筒状のノズルボディと、ノズルボディの内周に軸方向に移動可能となるように収容されるニードルとを備え、ノズルボディの内周に設定された所定のシート位置に対しニードルが離座または着座することで燃料の噴射を開始または停止する。
また、ノズルは、シート位置よりも軸方向の先端側でノズルボディの内壁に開口するとともに、ノズルボディの外壁に開口する噴孔を備える。また、ニードルは、シート位置に着座した状態から軸方向の後端側に移動することで、シート位置から離座するとともに、噴孔を通じてノズルボディの内周から外部に燃料を導く。

ここで、噴孔の内壁における開口である入口に関し、入口の面に平行であって周方向に沿う入側横軸（ｘａ）、入口の面に平行であって入側横軸（ｘａ）に直交する入側縦軸（ｙａ）を定義し、さらに、噴孔の外壁における開口である出口に関し、出口の面に平行であって周方向に沿う出側横軸（ｘｂ）、出口の面に平行であって出側横軸（ｘｂ）に直交する出側縦軸（ｙｂ）を定義する。

このとき、入口の入側縦軸（ｙａ）の方向の幅の最大値（Ｌｙａ）は、出口の出側縦軸（ｙｂ）の方向の幅の最大値（Ｌｙｂ）よりも大きい。また、入口の開口縁の内、入側横軸（ｘａ）の方向の幅の最大値（Ｌｘａ）を形成する２つの最大横幅形成点（＋ｐｘａ、−ｐｘａ）よりも後端側の部分である後端縁は中心角が１８０°の半円弧である。
また、２つの最大横幅形成点（＋ｐｘａ、−ｐｘａ）よりも先端側の部分は、入口の開口縁の最先端（−ｐｙａ）に近いほど、入側横軸（ｘａ）の方向の幅が低減している。
また、２つの最大横幅形成点（＋ｐｘａ、−ｐｘａ）は、入口の開口縁において、入側縦軸（ｙａ）に関して最大値（Ｌｙａ）の１／２となる位置よりも後端側にある。
さらに、２つの最大横幅形成点（＋ｐｘａ、−ｐｘａ）よりも先端側の部分は、入口の開口縁の最先端（−ｐｙａ）を含んで中心角が１８０°以下の円弧からなる先端縁と、後端縁および先端縁に接続する２つの側縁とを有し、側縁は、入側縦軸（ｙａ）を対称軸として周方向に線対称をなす２つの線分である。また、出口の開口縁は円であり、出口の開口縁の直径は、最大値（Ｌｘａ）に等しい。

これにより、ノズルにおいて流量係数を高めることができる。
まず、最大値（Ｌｙａ）を最大値（Ｌｙｂ）よりも大きくすることで、入口の上流端を構造的に上流側へ寄せやすくなるので、旋回角度幅を低減して流量係数を高めることができる。また、入口の開口縁の形状に関し、２つの最大横幅形成点（＋ｐｘａ、−ｐｘａ）よりも後端側の部分（以下、後端縁と呼ぶ）を曲線弧とすることにより、後端縁に直線が含まれる場合に比べて、入口の面積を同一に保ちながら最大値（Ｌｙａ）をさらに大きくすることができる。このため、入口の上流端を、より一層、上流側へ寄せやすくなるので、旋回角度幅を更に低減して流量係数を高めることができる。

燃料噴射ノズルの全体を示す断面図である（参考例１）。 （ａ）は燃料噴射ノズルの要部を示す部分断面図である（参考例１）。 噴孔の入口および出口を示す説明図である（参考例１）。 噴孔の形状を示す斜視図である（参考例１）。 （ａ）は比較対象の噴孔の入口の形状を示す説明図であり、（ｂ）は比較対象の噴孔の入口と参考例１の噴孔の入口とを重ねて示す説明図である（参考例１）。 噴孔の入口および出口を示す説明図である（実施例）。 噴孔の入口および出口を示す説明図である（参考例２）。 噴孔の入口および出口を示す説明図である（参考例３）。 噴孔の入口および出口を示す説明図である（参考例４）。 噴孔の入口および出口を示す説明図である（参考例５）。 噴孔の入口および出口を示す説明図である（参考例６）。 噴孔の入口および出口を示す説明図である（参考例７）。 噴孔の入口および出口を示す説明図である（参考例８）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例９）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１０）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１１）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１２）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１３）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１４）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１５）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１６）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１７）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１８）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例１９）。 孔軸を含む噴孔の断面の形状を示す説明図である（参考例２０）。

実施形態の燃料噴射ノズルを、以下の実施例に基づき説明する。なお、実施例は具体例を開示するものであり、本願発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。

〔参考例１の構成〕
参考例１の燃料噴射ノズル１（以下、ノズル１と呼ぶ。）の構成を、図面を用いて説明する。
ノズル１は、開弁して燃料を噴射するものであり、ノズル１を開弁駆動または閉弁駆動するアクチュエータ（図示せず。）とともに燃料噴射弁を構成する。そして、燃料噴射弁は、例えば、内燃機関（図示せず。）に搭載され、１００ＭＰａを超える高圧の燃料を気筒内に直接噴射するために用いられる。

なお、アクチュエータは、例えば、ノズル１の弁体（後記するニードル２）に作用する背圧を増減して弁体を駆動するものであり、コイル（図示せず。）への通電により発生する磁気力を利用して背圧室（図示せず。）を開閉することで背圧を増減する。
そして、燃料噴射弁は、例えば、燃料を高圧化して吐出する燃料供給ポンプ（図示せず。）、および、燃料供給ポンプから吐出された燃料を高圧状態で蓄圧する蓄圧容器（図示せず。）とともに蓄圧式の燃料供給装置を構成し、蓄圧容器から高圧の燃料を分配されて気筒内に噴射する。

ノズル１は、図１に示すように、円筒状のノズルボディ３と、ノズルボディ３の内周に軸方向に移動可能となるように収容される弁体としてのニードル２とを備える。そして、ノズル１は、ニードル２がノズルボディ３の内周で軸方向に移動することで燃料の噴射を開始または停止する。

ここで、ニードル２は、ノズルボディ３により軸方向に摺動自在に支持される摺動軸部２ａ、および、実質的に弁部として機能する円錐状の先端部２ｂを有し、摺動軸部２ａと先端部２ｂとの間は軸方向に長い円柱部２ｃをなす。
ノズルボディ３の内周は、軸方向に長い円筒状をなし、先端が円錐状に縮径して閉じている。また、ノズルボディ３の内周の一部は、局部的に径方向に拡大され、噴射すべき燃料が一時的に溜まる燃料溜まり４をなす。

そして、ノズルボディ３の内周の内、燃料溜まり４の軸方向後端側の領域は、摺動軸部２ａを摺動自在に支持するための摺動孔５をなし、燃料溜まり４の軸方向先端側の領域は、先端部２ｂおよび円柱部２ｃを収容して円環筒状の燃料通路６を形成する。なお、ノズルボディ３には、蓄圧容器から受け入れた燃料を燃料溜まり４に導くための燃料通路７が、別途、燃料溜まり４に接続している。

また、ノズルボディ３の内壁の内、円錐状に縮径している領域には、先端部２ｂに設けられたシート部８が離着するシート位置１０が設けられ、さらに、シート位置１０よりも軸方向の先端側の円錐状の内壁には、燃料の噴孔１１が複数開口している。そして、シート部８がシート位置１０から離座することで、噴孔１１を通じてノズルボディ３の内周から外部に燃料が導かれて噴射され、シート部８がシート位置１０に着座することで、噴孔１１を通じた燃料の噴射が停止される。

以下、ノズル１の特徴的な構成を、図２〜図５を用いて説明する。
まず、ノズル１の特徴的な構成を説明するために、噴孔１１の内壁、外壁における開口である入口１１ａ、出口１１ｂに関し、次のような軸を定義する。
まず、入口１１ａに関し、入口１１ａの面に平行であって周方向に沿う入側横軸ｘａ、入口１１ａの面に平行であって入側横軸ｘａに直交する入側縦軸ｙａを定義する。また、出口１１ｂに関し、出口１１ｂの面に平行であって周方向に沿う出側横軸ｘｂ、出口１１ｂの面に平行であって出側横軸ｘｂに直交する出側縦軸ｙｂを定義する。

次に、入口１１ａの入側横軸ｘａ、入側縦軸ｙａそれぞれの方向の幅の最大値Ｌｘａ、Ｌｙａを考えたときに、入側横軸ｘａ、入側縦軸ｙａは、入口１１ａの面において最大値Ｌｘａ、Ｌｙａのそれぞれの１／２の位置に配置されているものとする。また、入口１１ａの開口縁１１ａｅの内、最大値Ｌｘａを形成する２点を最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａと定義し、最大値Ｌｙａを形成する２点を最大縦幅形成点＋ｐｙａ、−ｐｙａと定義する。

さらに、出口１１ｂの出側横軸ｘｂ、出側縦軸ｙｂについても、同様に最大値Ｌｘｂ、Ｌｙｂを考え、出側横軸ｘｂ、出側縦軸ｙｂが出口１１ｂの面において最大値Ｌｘｂ、Ｌｙｂのそれぞれの１／２の位置に配置されているものとする。また、出口１１ｂの開口縁１１ｂｅにおいて、同様に、最大横幅形成点＋ｐｘｂ、−ｐｘｂ、最大縦幅形成点＋ｐｙｂ、−ｐｙｂを定義する。

なお、入口１１ａにおいて、最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａは、それぞれ、周方向に関して、最も一方側、他方側に存在しており、開口縁１１ａｅの周方向一端、他端をなす。また、最大縦幅形成点＋ｐｙａ、−ｐｙａは、それぞれ、軸方向に関して、最も後端側、先端側に存在しており、開口縁１１ａｅの軸方向後端、先端をなす。
出口１１ｂの最大横幅形成点＋ｐｘｂ、−ｐｘｂおよび最大縦幅形成点＋ｐｙｂ、−ｐｙｂについても同様である。

以下、ノズル１の特徴的な構成を具体的に説明する。
まず、ノズル１では、最大値Ｌｙａは最大値Ｌｙｂよりも大きい。ここで、開口縁１１ｂｅの形状は円であり、最大値Ｌｘａ、Ｌｙｂは開口縁１１ｂｅの直径に相当する。また、孔軸αを含む噴孔１１の断面は、入口１１ａ、出口１１ｂそれぞれに含まれる辺１１ｍ、１１ｎが互いに平行をなす台形である（図２参照。）。

次に、開口縁１１ａｅの内、最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａよりも後端側の部分（以下、後端縁１１ｒと呼ぶ。）は曲線弧である。より具体的には、後端縁１１ｒは、中心角が１８０°の半円弧であり、入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称をなす。そして、最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａを結ぶ線分は、長さが最大値Ｌｘａに等しく、入側横軸ｘａに平行となる。また、最大縦幅形成点＋ｐｙａは、入側縦軸ｙａ上に存在する。さらに、最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａは、入側横軸ｘａよりも後端側にある。

次に、開口縁１１ａｅの内、最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａよりも先端側の部分（つまり、後端縁１１ｒ以外の部分）は、開口縁１１ａｅの最先端（つまり、最大縦幅形成点−ｐｙａ）に近いほど、入側横軸ｘａの方向の幅が低減している。

より具体的には、後端縁１１ｒ以外の部分は、最大縦幅形成点−ｐｙａを含む先端縁１１ｆと、先端縁１１ｆおよび後端縁１１ｒの両方に滑らかに接続する２つの側縁１１ｓ＋、１１ｓ−とを有する。なお、側縁１１ｓ＋、１１ｓ−はそれぞれ周方向一方側、他方側に存在する。また、「滑らか」とは、開口縁１１ａｅ、１１ｂｅや、孔軸αを含む噴孔１１の断面に関し、微分係数が存在することを意味する。

また、側縁１１ｓ＋、１１ｓ−は入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称をなす２つの線分であり、先端縁１１ｆは、中心角が１８０°以下の円弧であり、入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称をなす。
以上により、開口縁１１ａｅは、全体としても入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称をなす。
さらに、最大値Ｌｘｂは最大値Ｌｘａよりも大きい。つまり、後端縁１１ｒをなす半円孤の直径は開口縁１１ｂｅの直径よりも小さい。

〔参考例１の作用効果〕
参考例１のノズル１の噴孔１１によれば、入口１１ａの入側縦軸ｙａの方向の幅の最大値Ｌｙａは、出口１１ｂの出側縦軸ｙｂの方向の幅の最大値Ｌｙｂよりも大きい。また、入口１１ａの開口縁１１ａｅの内、入側横軸ｘａの方向の幅の最大値Ｌｘａを形成する２つの最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａよりも後端側の部分（後端縁１１ｒ）は曲線弧である。

これにより、ノズル１において流量係数を高めることができる。
まず、最大値Ｌｙａを最大値Ｌｙｂよりも大きくすることで、入口１１ａの上流端（最大縦幅形成点＋ｐｙａ）を構造的に上流側へ寄せやすくなるので、旋回角度幅を低減して流量係数を高めることができる。また、開口縁１１ａｅの形状に関し、後端縁１１ｒを曲線弧とすることにより、後端縁１１ｒに直線が含まれる場合に比べて、入口１１ａの面積を同一に保ちながら最大値Ｌｙａをさらに大きくすることができる。このため、最大縦幅形成点＋ｐｙａを、より一層、上流側（後端側）へ寄せやすくなるので、旋回角度幅を更に低減して流量係数を高めることができる（旋回角度幅は、特許文献３の図５を参照。）。

ここで、図５（ａ）に示すように、比較対象の噴孔１１＊として、後端縁１１ｒに直線１１ｒｓが含まれ、かつ、入口１１ａの面積が噴孔１１と同一であるものを考える。
ここで、噴孔１１＊は、噴孔１１と同様に全体として入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称をなす。また、後端縁１１ｒは、直線１１ｒｓ、および、直線１１ｒｓの両端に滑らかに連続する２つの円弧１１ｒｃ＋、１１ｒｃ−からなる。さらに、側縁１１ｓ＋、１１ｓ−は噴孔１１の側縁１１ｓ＋、１１ｓ−よりも後端側に延長されており、先端縁１１ｆは噴孔１１の先端縁１１ｆと同じ形状である。

そして、図５（ｂ）に示すように、先端縁１１ｆおよび側縁１１ｓ＋、１１ｓ−が重なるように噴孔１１、１１＊を描いてみると、領域Ａ、Ｂの合計の面積が領域Ｃの面積に等しくなり、最大縦幅形成点＋ｐｙａは、噴孔１１の方が噴孔１１＊よりも後端側に存在するように描かれる。
つまり、後端縁１１ｒの全体を曲線弧とすることにより、後端縁１１ｒに直線１１ｒｓが含まれる場合に比べて、入口１１ａの面積を同一に保ちながら、入口１１ａの上流端（最大縦幅形成点＋ｐｙａ）を、より一層、上流側へ寄せやすくなる。

また、最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａよりも先端側の部分は、入口１１ａの開口縁１１ａｅの最先端（最大縦幅形成点−ｐｙａ）に近いほど、入側横軸ｘａの方向の幅が低減している。
入口１１ａが円錐状の内壁に存在することから、噴孔１１間の周方向の距離を強度面で適正に保つには、噴孔１１の先端側ほど、入側横軸ｘａの方向の幅を低減させるのが好ましい。つまり、最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａよりも先端側の部分を、先端側ほど、入側横軸ｘａの方向の幅が低減しているように設けることで、噴孔１１間の周方向の距離を強度面で適正に保つことができる。

また、最大横幅形成点＋ｐｘａ、−ｐｘａは、開口縁１１ａｅにおいて、最大値Ｌｙａの１／２となる位置（入側横軸ｘａ）よりも後端側にある。
これにより、更に、噴孔１１間の周方向の距離を強度面で適正に保つことができる。

さらに、出口１１ｂの出側横軸ｘｂの方向の幅の最大値Ｌｘｂは最大値Ｌｘａよりも大きい。
これにより、最大値Ｌｙａが最大値Ｌｙｂよりも大きくなることによる流量の低下を抑制することができる。

〔実施例〕
実施例のノズル１の特徴的な構成を、参考例１のノズル１と異なる点を中心に説明する。
実施例のノズル１によれば、図６に示すように、開口縁１１ｂｅの形状は円であり、開口縁１１ｂｅの直径（最大値Ｌｘｂ、Ｌｙｂ）は最大値Ｌｘａに等しい。なお、開口縁１１ａｅは参考例１のノズル１と同じ形状である。

〔参考例２〕
参考例２のノズル１の特徴的な構成を、参考例１のノズル１と異なる点を中心に説明する。
参考例２のノズル１によれば、図７に示すように、開口縁１１ｂｅの形状は楕円であり、最大値Ｌｘｂは楕円の短径に等しく、最大値Ｌｙｂは楕円の長径に等しい。
なお、開口縁１１ａｅは参考例１のノズル１と同じ形状であり、最大値Ｌｘｂは最大値Ｌｘａよりも大きい。

〔参考例３〕
参考例３のノズル１の特徴的な構成を、参考例１のノズル１と異なる点を中心に説明する。
参考例３のノズル１によれば、図８に示すように、開口縁１１ｂｅの形状は楕円であり、最大値Ｌｘｂは楕円の長径に等しく、最大値Ｌｙｂは楕円の短径に等しい。
なお、開口縁１１ａｅは参考例１のノズル１と同じ形状であり、最大値Ｌｘｂは最大値Ｌｘａよりも大きい。

〔参考例４〕
参考例４のノズル１の特徴的な構成を、参考例１のノズル１と異なる点を中心に説明する。
参考例４のノズル１によれば、図９に示すように、後端縁１１ｒは、入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称をなす周方向一方側、他方側の曲線弧１１ｒ＋、１１ｒ−からなる。また、曲線弧１１ｒ＋、１１ｒ−は、それぞれ周方向一方側、他方側に凹をなし、曲線弧１１ｒ＋、１１ｒ−同士は、入側縦軸ｙａ上で接続して最大縦幅形成点＋ｐｙａをなしているが、曲線弧１１ｒ＋、１１ｒ−同士の接続態様は滑らかではない。

また、先端縁１１ｆも、曲線弧１１ｒ＋、１１ｒ−と同様の周方向一方側、他方側の曲線弧曲線弧１１ｆ＋、１１ｆ−からなり、曲線弧１１ｆ＋、１１ｆ−同士は、入側縦軸ｙａ上で接続して最大縦幅形成点−ｐｙａをなしているが、曲線弧１１ｆ＋、１１ｆ−同士の接続態様も滑らかではない。さらに、側縁１１ｓ＋、１１ｓ−は、先端縁１１ｆおよび後端縁１１ｒの両方に接続しているが、側縁１１ｓ＋と先端縁１１ｆおよび後端縁１１ｒとの接続態様、ならびに、側縁１１ｓ−と先端縁１１ｆおよび後端縁１１ｒとの接続態様も滑らかではない。

なお、側縁１１ｓ＋、１１ｓ−は入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称であり、開口縁１１ａｅは、全体として入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称である。また、開口縁１１ｂｅは参考例１のノズル１と同じ形状であり、最大値Ｌｘｂは最大値Ｌｘａよりも大きい。

〔参考例５〕
参考例５のノズル１の特徴的な構成を、参考例１のノズル１と異なる点を中心に説明する。
参考例５のノズル１によれば、図１０に示すように、開口縁１１ｂｅの形状は楕円であり、最大値Ｌｘｂは楕円の短径に等しく、最大値Ｌｙｂは楕円の長径に等しい。

次に、開口縁１１ａｅにおいて、側縁１１ｓ＋は、周方向他方側に凸をなすように曲がる曲線であり、後端側、先端側の両側とも、周方向一方側に僅かに凹をなすように曲がって、それぞれ、後端縁１１ｒ、先端縁１１ｆに滑らかに接続している。また、側縁１１ｓ−は、周方向一方側に凸をなすように曲がる曲線であり、後端側、先端側の両側とも、周方向他方側に僅かに凹をなすように曲がって、それぞれ、後端縁１１ｒ、先端縁１１ｆに滑らかに接続している。そして、側縁１１ｓ＋、１１ｓ−は、入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称をなす。

なお、後端縁１１ｒおよび先端縁１１ｆは、参考例１のノズル１と同じ形状であり、開口縁１１ａｅは、全体として入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称である。また、最大値Ｌｘｂは最大値Ｌｘａよりも大きい。

〔参考例６〕
参考例６のノズル１の特徴的な構成を、参考例１のノズル１と異なる点を中心に説明する。
参考例６のノズル１によれば、図１１に示すように、開口縁１１ｂｅの形状は楕円であり、最大値Ｌｘｂは楕円の長径に等しく、最大値Ｌｙｂは楕円の短径に等しい。

次に、開口縁１１ａｅにおいて、側縁１１ｓ＋は、周方向一方側に凹をなすように曲がる曲線であり、後端側、先端側の両側とも、それぞれ、後端縁１１ｒ、先端縁１１ｆに滑らかに接続している。また、側縁１１ｓ−は、周方向他方側に凹をなすように曲がる曲線であり、後端側、先端側の両側とも、それぞれ、後端縁１１ｒ、先端縁１１ｆに滑らかに接続している。そして、側縁１１ｓ＋、１１ｓ−は、入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称をなす。

なお、後端縁１１ｒおよび先端縁１１ｆは、参考例１のノズル１と同じ形状であり、開口縁１１ａｅは、全体として入側縦軸ｙａを対称軸として周方向に線対称である。また、最大値Ｌｘｂは最大値Ｌｘａよりも大きい。

〔参考例７〕
参考例７のノズル１の特徴的な構成を、参考例１のノズル１と異なる点を中心に説明する。
参考例７のノズル１によれば、図１２に示すように、開口縁１１ｂｅの形状は、周方向他方側の半円孤と周方向一方側の半楕円弧とが出側横軸ｘｂの方向に滑らかに接続したものである。また、最大値Ｌｘａは半円孤の半径と半楕円弧の長軸の１／２との和に等しく、最大値Ｌｙｂは半円孤の直径に等しい。

次に、開口縁１１ａｅは、全体として入側縦軸ｙａの両側で非対称である。
具体的には、後端縁１１ｒは、入側縦軸ｙａよりも周方向他方側の部分が中心角９０°の円弧である。また、周方向一方側の部分は、円弧よりも曲率が小さい曲線孤であって周方向一方側に凹をなす。そして、円弧と曲線孤とは滑らかに接続しており、最大横幅形成点＋ｐｘａは最大横幅形成点−ｐｘａよりも先端側にある。

また、先端縁１１ｆは、入側縦軸ｙａよりも周方向他方側の部分が中心角９０°以下の円弧であって、周方向一方側の部分が円弧よりも曲率が小さい曲線孤であって周方向一方側に凹をなし、円弧と曲線孤とが滑らかに接続している。また、側縁１１ｓ＋、１１ｓ−は、先端縁１１ｆとおよび後端縁１１ｒに滑らか接続している。
なお、最大値Ｌｘｂは最大値Ｌｘａよりも大きい。

〔参考例８〕
参考例８のノズル１の特徴的な構成を、参考例１のノズル１と異なる点を中心に説明する。
参考例８のノズル１によれば、図１３に示すように、開口縁１１ｂｅの形状は楕円であり、最大値Ｌｘｂは楕円の短径に等しく、最大値Ｌｙｂは楕円の長径に等しい。

次に、開口縁１１ａｅは、全体として入側縦軸ｙａの両側で非対称である。
具体的には、側縁１１ｓ＋と側縁１１ｓ−とが入側縦軸ｙａの両側で非対称である。すなわち、側縁１１ｓ＋は、周方向他方側に凸をなすように曲がる屈曲部１１ｃ＋を有し、側縁１１ｓ−は、周方向他方側に凹をなすように曲がる屈曲部１１ｃ−を有する。また、側縁１１ｓ−は、両方とも、先端縁１１ｆおよび後端縁１１ｒに滑らかに接続し、側縁１１ｓ＋は、先端縁１１ｆに滑らかに接続する。

なお、側縁１１ｓ＋と後端縁１１ｒとの接続態様は滑らかではない。また、後端縁１１ｒおよび先端縁１１ｆは、参考例１のノズル１と同じ形状である。さらに、最大値Ｌｘｂは最大値Ｌｘａよりも大きい。

〔参考例９〜２０〕
参考例９〜２０のノズル１の特徴的な構成を、参考例１のノズル１と異なる点を中心に説明する。
参考例９〜２０のノズル１によれば、図１４〜図２５に示すように、開口縁１１ａｅ、１１ｂｅは参考例１のノズル１と同じ形状であり、噴孔１１の孔軸αを含む断面の形状が参考例１のノズル１と異なる。なお、断面の形状の内、入口１１ａ、出口１１ｂそれぞれに含まれる辺１１ｍ、１１ｎは、参考例９〜２０の全てのノズル１において互いに平行をなす。

まず、参考例９のノズル１によれば、後端側の辺１１ｑは、先端側に凸をなすように屈曲しており、屈曲の態様は滑らかではない。なお、先端側の辺１１ｐは、参考例１のノズル１と同じ形状である（図１４参照。）。また、参考例１０のノズル１によれば、辺１１ｐは、後端側に凸をなすように屈曲しており、屈曲の態様は滑らかではない。なお、辺１１ｑは、参考例１のノズル１と同じ形状である（図１５参照。）。さらに、参考例１１のノズル１によれば、辺１１ｑ、１１ｐは、それぞれ、先端側、後端側に凸をなすように屈曲しており、屈曲の態様は、両方とも滑らかではない（図１６参照。）。

次に、参考例１２のノズル１によれば、後端側の辺１１ｑは、後端側に凹をなすように屈曲しており、屈曲の態様は滑らかではない。なお、先端側の辺１１ｐは、参考例１のノズル１と同じ形状である（図１７参照。）。また、参考例１３のノズル１によれば、辺１１ｐは、先端側に凹をなすように屈曲しており、屈曲の態様は滑らかではない。なお、辺１１ｑは、参考例１のノズル１と同じ形状である（図１８参照。）。さらに、参考例１４のノズル１によれば、辺１１ｑ、１１ｐは、それぞれ、後端側、先端側に凹をなすように屈曲しており、屈曲の態様は、両方とも滑らかではない（図１９参照。）。

次に、参考例１５のノズル１によれば、後端側の辺１１ｑは、先端側に凸をなすように屈曲しており、屈曲の態様は滑らかである。なお、先端側の辺１１ｐは、参考例１のノズル１と同じ形状である（図２０参照。）。また、参考例１６のノズル１によれば、辺１１ｐは、後端側に凸をなすように屈曲しており、屈曲の態様は滑らかである。なお、辺１１ｑは、参考例１のノズル１と同じ形状である（図２１参照。）。さらに、参考例１７のノズル１によれば、辺１１ｑ、１１ｐは、それぞれ、先端側、後端側に凸をなすように屈曲しており、屈曲の態様は、両方とも滑らかである（図２２参照。）。

次に、参考例１８のノズル１によれば、後端側の辺１１ｑは、後端側に凹をなすように屈曲しており、屈曲の態様は滑らかである。なお、先端側の辺１１ｐは、参考例１のノズル１と同じ形状である（図２３参照。）。また、参考例１９のノズル１によれば、辺１１ｐは、先端側に凹をなすように屈曲しており、屈曲の態様は滑らかである。なお、辺１１ｑは、参考例１のノズル１と同じ形状である（図２４参照。）。さらに、参考例２０のノズル１によれば、辺１１ｑ、１１ｐは、それぞれ、後端側、先端側に凹をなすように屈曲しており、屈曲の態様は、両方とも滑らかである（図２５参照。）。

〔変形例〕
ノズル１の態様は実施例に限定されず、種々の変形例を考えることができる。例えば、実施例のノズル１の噴孔１１によれば、孔軸αを含む噴孔１１の断面の形状において、入口１１ａ、出口１１ｂのそれぞれに含まれる辺１１ｍ、１１ｎが互いに平行をなしていたが、辺１１ｍ、１１ｎ同士が平行でなくてもよい。

１ ノズル（燃料噴射ノズル） ２ ニードル ３ ノズルボディ １０ シート位置 １１ 噴孔 １１ａ 入口 １１ａｅ 開口縁 １１ｂ 出口 １１ｂｅ 開口縁 １１ｒ 後端縁（２つの最大横幅形成点よりも後端側の部分） １１ｆ 先端縁 １１ｓ＋、１１ｓ− 側縁 ｘａ 入側横軸 ｙａ 入側縦軸 ｘｂ 出側横軸 ｙｂ 出側縦軸 Ｌｘａ、Ｌｙａ、Ｌｙｂ 最大値 ＋ｐｘａ、−ｐｘａ 最大横幅形成点 −ｐｙａ 最大縦幅形成点（最先端）

Claims (1)

1. 筒状のノズルボディ（３）と、ノズルボディ（３）の内周に軸方向に移動可能となるように収容されるニードル（２）とを備え、前記ノズルボディ（３）の内周に設定された所定のシート位置（１０）に対し前記ニードル（２）が離座または着座することで燃料の噴射を開始または停止する燃料噴射ノズル（１）において、
   前記シート位置（１０）よりも軸方向の先端側で前記ノズルボディ（３）の内壁に開口するとともに、前記ノズルボディ（３）の外壁に開口する噴孔（１１）を備え、
   前記ニードル（２）は、前記シート位置（１０）に着座した状態から軸方向の後端側に移動することで、前記シート位置（１０）から離座するとともに、前記噴孔（１１）を通じて前記ノズルボディ（３）の内周から外部に燃料を導き、
   この噴孔（１１）の内壁における開口である入口（１１ａ）に関し、前記入口（１１ａ）の面に平行であって周方向に沿う入側横軸（ｘａ）、前記入口（１１ａ）の面に平行であって前記入側横軸（ｘａ）に直交する入側縦軸（ｙａ）を定義し、
   前記噴孔（１１）の外壁における開口である出口（１１ｂ）に関し、前記出口（１１ｂ）の面に平行であって周方向に沿う出側横軸（ｘｂ）、前記出口（１１ｂ）の面に平行であって前記出側横軸（ｘｂ）に直交する出側縦軸（ｙｂ）を定義すると、
   前記入口（１１ａ）の前記入側縦軸（ｙａ）の方向の幅の最大値（Ｌｙａ）は、前記出口（１１ｂ）の前記出側縦軸（ｙｂ）の方向の幅の最大値（Ｌｙｂ）よりも大きく
   前記入口（１１ａ）の開口縁（１１ａｅ）の内、前記入側横軸（ｘａ）の方向の幅の最大値（Ｌｘａ）を形成する２つの最大横幅形成点（＋ｐｘａ、−ｐｘａ）よりも後端側の部分である後端縁（１１ｒ）は中心角が１８０°の半円弧であり、
   ２つの最大横幅形成点（＋ｐｘａ、−ｐｘａ）よりも先端側の部分は、前記開口縁（１１ａｅ）の最先端（−ｐｙａ）に近いほど、前記入側横軸（ｘａ）の方向の幅が低減しており、
   前記２つの最大横幅形成点（＋ｐｘａ、−ｐｘａ）は、前記開口縁（１１ａｅ）において、前記入側縦軸（ｙａ）に関して前記最大値（Ｌｙａ）の１／２となる位置よりも後端側にあり、
   さらに、前記２つの最大横幅形成点（＋ｐｘａ、−ｐｘａ）よりも先端側の部分は、前記開口縁（１１ａｅ）の最先端（−ｐｙａ）を含んで中心角が１８０°以下の円弧からなる先端縁（１１ｆ）と、前記後端縁（１１ｒ）および前記先端縁（１１ｆ）に接続する２つの側縁（１１ｓ＋、１１ｓ−）とを有し、
   前記側縁（１１ｓ＋、１１ｓ−）は、前記入側縦軸（ｙａ）を対称軸として周方向に線対称をなす２つの線分であり、
   前記出口（１１ｂ）の開口縁（１１ｂｅ）は円であり、前記開口縁（１１ｂｅ）の直径は、前記最大値（Ｌｘａ）に等しいことを特徴とする燃料噴射ノズル（１）。

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