本發(fā)明涉及用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射閥，即通過閥芯與閥座抵接來防止燃料的泄漏并通過閥芯從閥座離開來進(jìn)行噴射的燃料噴射閥。

背景技術(shù)：

在日本特開2010－151053號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中，公開了一種燃料噴射噴嘴的發(fā)明，其使逐漸擴(kuò)展的噴孔成為朝向下游并向外的配置，此外，使從噴孔的上游側(cè)端面的中心軸起的最遠(yuǎn)部與從下游側(cè)端面的中心軸起的最近部的距離x、與噴孔的中心軸側(cè)壁面的長度l的關(guān)系成為x/l＜0.05，從而兼顧燃料噴霧的霧化、以及噴射方向的控制性。

在日本特開2001－317431號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，公開了一種流體噴射噴嘴的發(fā)明，其各噴孔形成為朝向燃料噴射方向從噴嘴板的中心軸離開，流入噴孔的燃料被噴孔內(nèi)周面引導(dǎo)并與噴孔內(nèi)周面接觸地散布成為液膜而從噴孔噴射，從而使燃料噴霧霧化。

在日本特開2008－169766號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中，公開了一種燃料噴射閥的發(fā)明，其將形成在噴嘴板上的18個(gè)噴孔被分為兩組，從這兩組噴孔群形成兩個(gè)方向的噴霧流。在該燃料噴射閥中，噴霧流以如下方式形成：將各噴孔的流路軸在燃料噴射方向上延長而成的假想直線、與從噴孔板沿燃料噴射方向離開預(yù)定距離且與噴孔板的噴射軸正交的假想平面的交點(diǎn)，位于正八邊形的頂點(diǎn)上。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010－151053號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2001－317431號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2008－169766號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

近年來，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)提出了低燃耗以及減少有害廢氣的要求。因此，向汽車發(fā)動(dòng)機(jī)供給的燃料噴霧的霧化成為重要課題。此外，如果噴射的燃料附著于吸氣口壁面，則無法獲得噴霧的霧化效果。因此，為了減少壁面上的燃料附著，噴霧角度(噴霧的散布)的控制性變得重要。就噴霧角度的控制性而言，尤其要求燃料噴射閥實(shí)現(xiàn)噴霧角度窄的噴霧。

在專利文獻(xiàn)1中，公開了一種方法，其通過采用逐漸擴(kuò)展的噴孔，利用燃料流的剝離，使來自燃料噴射孔的燃料噴射形成馬蹄形狀的射流來促進(jìn)霧化。在專利文獻(xiàn)2中，公開了通過設(shè)定最佳的噴孔尺寸來控制噴射方向的方法。在專利文獻(xiàn)3中，公開了一種方法，其通過設(shè)定多個(gè)噴孔的傾斜角來減小的噴射量的不均。但是，各文獻(xiàn)公開的方法都存在如下問題：為了使噴霧霧化，噴孔的中心軸以朝向下游遠(yuǎn)離噴嘴板的中心軸的方式相對(duì)于噴嘴板的中心軸傾斜，噴霧朝向各噴孔的傾斜方向，沿著噴嘴板的外緣側(cè)散布。流入噴孔的燃料沖撞噴孔的壁面，在相對(duì)于噴孔的中心軸垂直方向的面內(nèi)，引發(fā)具有大的速度成分的燃料流。由于引發(fā)的燃料流的半徑方向的速度成分，燃料會(huì)容易在噴孔下游散布，從而促進(jìn)霧化。此時(shí)，噴孔的傾斜角度相對(duì)于燃料流入的方向越大，能夠得到的沖撞力就越大。但是，為了縮窄噴霧角度，就必須減小噴孔的傾斜，在噴孔的傾斜減小的情況下，沖撞力會(huì)減小，導(dǎo)致粒徑惡化。

本發(fā)明的目的是提供一種燃料噴射閥，其在噴霧角度窄的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)充分的霧化。

用于解決課題的方案

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的燃料噴射閥具備：座部件，其具有閥座；閥芯，其通過落座于上述閥座而閉閥并通過從上述閥座離開而開閥；燃料通路部，其配置于比上述閥座靠下游側(cè)；燃料擴(kuò)散室，其配置于比上述燃料通路部靠下游側(cè)；以及多個(gè)噴孔，它們將上述燃料擴(kuò)散室的燃料向外部噴射，使從上述燃料通路部流入上述燃料擴(kuò)散室的燃料以從上述燃料擴(kuò)散室的中心側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)散的方式流動(dòng)而流入上述噴孔，其中，

作為上述噴孔，具有第一噴孔和第二噴孔及第三噴孔，該第二噴孔及第三噴孔相對(duì)于上述第一噴孔至少在上述燃料擴(kuò)散室的周向上離開設(shè)置，且在上述周向上與上述第一噴孔的兩側(cè)相鄰，

在上述第一噴孔的入口側(cè)開口的中心和上述第二噴孔的入口側(cè)開口的中心之間的距離，比上述第一噴孔的入口側(cè)開口的中心和上述第三噴孔的入口側(cè)開口的中心的之間的距離大的情況下，

上述第一噴孔的傾斜方向被設(shè)定為：

上述第一噴孔的出口側(cè)開口配置在包含與以上述燃料擴(kuò)散室的中心為中心的通過入口側(cè)開口的中心的配置圓相切的切線且相對(duì)于上述切線處于上述燃料擴(kuò)散室的中心側(cè)的范圍內(nèi)，并且配置在包含通過上述燃料擴(kuò)散室的中心和上述入口側(cè)開口的中心的線段且相對(duì)于上述線段處于上述第二噴孔側(cè)的范圍內(nèi)。

此時(shí)，從燃料擴(kuò)散室的中心側(cè)朝向噴孔流動(dòng)的燃料流，沖撞噴孔的傾斜面，在相對(duì)于噴孔的中心軸垂直的面內(nèi)方向，引發(fā)具有大的速度成分的燃料流。由此，燃料容易在噴孔出口下游散布，促進(jìn)霧化。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，通過縮窄噴霧角度，能夠減少燃料在吸氣口壁面附著的量，并促進(jìn)霧化，從而能夠提供一種燃料噴射閥，其實(shí)現(xiàn)排氣性能提高的內(nèi)燃機(jī)。

上述以外的課題、結(jié)構(gòu)及效果可以通過下面對(duì)實(shí)施方式的說明而明了。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的燃料噴射閥的實(shí)施例的剖視圖。

圖2是將本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料噴射閥的閥芯前端附近放大的剖視圖。

圖3是從閥芯側(cè)觀察本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料噴射閥的噴嘴板的圖。

圖4a是對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的設(shè)置于噴嘴板的噴孔的傾斜方向進(jìn)行說明的圖。

圖4b是對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的任意噴孔的象限的定義進(jìn)行說明的圖。

圖4c是對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例的使噴孔傾斜的具體例進(jìn)行說明的圖。

圖5是對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的噴嘴板內(nèi)部的燃料流場(chǎng)進(jìn)行說明的圖。

圖6是本發(fā)明的燃料的霧化機(jī)制的說明圖。

圖7是從閥芯側(cè)觀察本發(fā)明的比較例的燃料噴射閥的噴嘴板的圖。

圖8是對(duì)本發(fā)明的比較例的燃料噴射閥的噴孔附近的流場(chǎng)進(jìn)行說明的圖。

圖9是將本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料噴射閥的噴孔附近放大的剖視圖。

圖10是從閥芯側(cè)觀察本發(fā)明第三實(shí)施例的燃料噴射閥的噴嘴板的圖。

圖11是從閥芯側(cè)觀察本發(fā)明第四實(shí)施例的燃料噴射閥的噴嘴板的圖。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1至圖8對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料噴射閥進(jìn)行以下說明。

圖1所示的燃料噴射閥1是進(jìn)氣口(port)噴射式的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料噴射閥的例子，本發(fā)明的效果對(duì)于缸內(nèi)直接噴射式的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料噴射閥，以及由壓電元件、磁致伸縮元件驅(qū)動(dòng)的燃料噴射閥也是有效的。

[噴射閥基本動(dòng)作說明]

圖1是表示本發(fā)明的燃料噴射閥的一實(shí)施例的剖視圖。圖1所示的燃料噴射閥1的基本結(jié)構(gòu)，也適用于后述的第二至第四實(shí)施例。另外，在以下的說明中，上下方向是基于圖1定義的。該上下方向未必是燃料噴射閥1在發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)際安裝狀態(tài)時(shí)的上下方向。

在圖1中，燃料噴射閥1用于向例如用作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)供給燃料。殼體2通過壓力加工、切削加工等而形成為細(xì)長的圓筒狀。殼體2具有薄壁部、厚壁部、小徑部及大徑部一體形成的帶臺(tái)階的構(gòu)造。原材料是向鐵素體類不銹鋼材料中加入鈦那樣的具有柔軟性的材料而得到的，因此具有磁性特性。在殼體2的一端部設(shè)有燃料供給口2a，另一端部設(shè)有噴嘴體5。在噴嘴體5的下端面(前端面)固定連接噴嘴板6。在噴嘴板6設(shè)有多個(gè)貫通孔7(參照?qǐng)D2、圖3)。多個(gè)貫通孔7構(gòu)成噴射燃料的燃料噴射孔7(以后稱為噴孔)。

在殼體2的外側(cè)設(shè)有電磁線圈14和包圍電磁線圈14的磁性材料的磁軛16。在殼體2的內(nèi)側(cè)設(shè)有鐵芯15、銜鐵(anchor)4、閥芯3、噴嘴體5以及噴嘴板6。鐵芯15以在插入殼體2內(nèi)之后位于電磁線圈14內(nèi)側(cè)的方式配置。銜鐵4與鐵芯15前端側(cè)的端面(下端面)隔著間隙面對(duì)，銜鐵4以能夠在燃料噴射閥的中心軸100方向上移動(dòng)的方式進(jìn)行了安裝。銜鐵4是通過對(duì)由磁性材料構(gòu)成的金屬粉末以mim(metalinjectionmolding；金屬注射成形)等工法進(jìn)行注射成形來制造的。閥芯3是被銜鐵4保持且延設(shè)于軸向的中空的部件。在閥芯3的前端部設(shè)有球體部3a。噴嘴體5在閥芯3的前端側(cè)(下端側(cè))固設(shè)于殼體2。在噴嘴體5設(shè)有供在閥芯3的前端部設(shè)置的球體部3a離開或抵接的臺(tái)座(閥座)。噴嘴板6配設(shè)于噴嘴體5的前端面?zhèn)取Ｔ谠搰娮彀?設(shè)有多個(gè)噴孔7，該多個(gè)噴孔7是在厚度方向上貫通地形成的。噴嘴板6與噴嘴體5連接的面是通過熔接進(jìn)行接合的。噴嘴體5與殼體2通過熔接而進(jìn)行接合。

在圖1中，在鐵芯15的內(nèi)部配設(shè)有作為彈性部件的彈簧12。彈簧12提供將閥芯3的前端向噴嘴體5推壓的力(作用力)。與彈簧12的上端部連續(xù)地配設(shè)有彈簧調(diào)整器13，彈簧調(diào)整器13調(diào)整彈簧12的推壓力。另外，在燃料供給口2a配設(shè)有濾清器20。濾清器20將燃料所含的異物除去。此外，在燃料供給口2a的外周安裝有o型環(huán)21，用于對(duì)供給的燃料進(jìn)行密封。

樹脂罩22例如是通過樹脂模塑等方法以覆蓋殼體2和磁軛16的方式設(shè)置的。在樹脂罩22一體地形成有連接器23，用于向電磁線圈14供給電力。保護(hù)器24設(shè)置于燃料噴射閥1的前端部，例如是由樹脂材料等制成的筒狀部件。保護(hù)器24是覆蓋殼體2的前端部的外周的部件。另外，保護(hù)器24具有沿徑向向外突出的突出部24a。突出部24a與磁軛16一起在線圈14的下方形成保持o型環(huán)25的環(huán)狀槽。由此，將o型環(huán)25設(shè)置于殼體2的前端側(cè)外周。o型環(huán)25以防脫狀態(tài)配置于磁軛16與保護(hù)器24之間。例如在將殼體2的前端側(cè)安裝于在內(nèi)燃機(jī)的吸氣管上設(shè)置的安裝部(未圖示)等的情況下，o型環(huán)25在吸氣管與燃料噴射閥1之間進(jìn)行密封。

燃料噴射閥1在電磁線圈14處于非通電狀態(tài)時(shí)，受到彈簧12的推壓力作用，閥芯3的前端(球體部3a)緊貼于噴嘴體5。在該狀態(tài)下，不會(huì)在閥芯3與噴嘴體5之間形成間隙，也就是說，不會(huì)形成燃料通路，因此，從燃料供給口2a流入的燃料會(huì)留在殼體2內(nèi)部。即，閥芯3成為閉閥狀態(tài)。

若向電磁線圈14施加作為噴射脈沖的電流，則會(huì)在由磁性材料制成的磁軛16、鐵芯15和銜鐵4所形成的磁路中流過磁通。由于該磁通，會(huì)在銜鐵4與鐵芯15之間產(chǎn)生電磁力，閥芯3由于受到該電磁力，會(huì)發(fā)生移動(dòng)，并且移動(dòng)到銜鐵4的上端面(與鐵芯15的對(duì)置面)接觸鐵芯15的下端面為止。若閥芯3向鐵芯15側(cè)移動(dòng)，則會(huì)在閥芯3與噴嘴體5之間形成燃料通路。即，閥芯3成為開閥狀態(tài)。殼體2內(nèi)的燃料從閥芯3(球體部3a)的周邊向下游側(cè)流動(dòng)，然后從燃料噴射孔7噴射。燃料噴射量的控制以如下方式進(jìn)行：根據(jù)向電磁線圈14間歇地施加的噴射脈沖，使閥芯3在軸向上移動(dòng)，從而對(duì)開閥狀態(tài)與閉閥狀態(tài)的切換的時(shí)機(jī)進(jìn)行調(diào)整。

圖2是將本發(fā)明的第一實(shí)施例的燃料噴射閥的閥芯前端附近放大的剖視圖。參照?qǐng)D2對(duì)本發(fā)明的主要零部件進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。

如圖2所示，閥芯3使用了球閥。球(球體部3a)使用了例如日本jis標(biāo)準(zhǔn)件的球軸承用鋼球。采用該球是考慮到：真圓度高并實(shí)施了鏡面加工，適于提高落座性，以及適于通過大量生產(chǎn)來降低成本等。另外，在作為閥芯構(gòu)成的情況下，所用球的直徑為3～4mm左右。其理由在于：因?yàn)樽鳛榭蓜?dòng)閥發(fā)揮功能而需要輕量化。

另外，在噴嘴體5中，包含與閥芯3緊貼的座位置的傾斜面的角度是90゜左右(80゜～100゜)。該傾斜角是對(duì)于在座位置附近進(jìn)行研磨、且提高真圓度最佳的角度(能夠在最佳狀態(tài)下使用研削機(jī)械)，能夠?qū)⑴c上述的閥芯3的落座性維持于極高程度。此外，具有包含座位置的傾斜面5b的噴嘴體5，通過淬火提高了硬度。另外，噴嘴體5通過脫磁處理除去了無用的磁性。利用這種閥芯結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)無燃料泄漏的噴射量控制。另外，能夠提供性價(jià)比優(yōu)異的閥芯構(gòu)造。

另外，為了使噴嘴板6形成為下凸形狀而在用于形成凸面6a的制造工序中利用沖頭擠壓進(jìn)行擠壓。在本實(shí)施例中，凸面6a由朝向下方(燃料噴射閥的外側(cè))形成為突狀的曲面部構(gòu)成。

在燃料噴射閥1處于閉閥狀態(tài)時(shí)，閥芯3通過與設(shè)置于座部件5a的由圓錐面構(gòu)成的閥座面5b抵接來保持的燃料的密封。此時(shí)，閥芯3側(cè)的接觸部由球面形成，成為圓錐面的閥座面5b與球面的接觸大致為線接觸的狀態(tài)。若閥芯3上升而在閥芯3與座部件5a之間產(chǎn)生間隙，則燃料會(huì)從上述間隙流出，并通過座部件5a的開口部5c，從箭頭17的方向沖撞噴嘴板6的上表面。之后，如箭頭18所示那樣從噴嘴板6的中央沿著噴嘴板6的表面流動(dòng)。燃料在通過噴孔7之后形成液膜9。液膜9會(huì)因表面張力波的不穩(wěn)定性、與空氣的剪切力而分裂為液滴10，實(shí)現(xiàn)燃料的霧化。

開口部5c構(gòu)成燃料通路部(燃料導(dǎo)入孔)，該燃料通路部從構(gòu)成在閥芯3與閥座面之間的座部向形成在噴嘴板6的凸面6a的內(nèi)側(cè)的燃料室(燃料擴(kuò)散室)6b導(dǎo)入燃料。燃料室6b使從燃料通路部5c流入的燃料以從中心側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)散的方式流動(dòng)而流入噴孔7。

[具體形狀和效果的說明]

參照?qǐng)D3至圖8對(duì)噴孔的具體形狀進(jìn)行說明。

圖3是從閥芯側(cè)觀察本發(fā)明第一實(shí)施例的燃料噴射閥的噴嘴板的圖。圖3是圖2的iii－iii截面。

箭頭11示出了噴孔7的傾斜方向。配置圓101是通過噴孔7的入口側(cè)開口105的中心105a并以噴嘴板6的中心軸102為中心的圓。此外，在本實(shí)施例中，噴嘴板6的中心軸102與燃料噴射閥的中心軸100一致。另外，噴嘴板6的中心軸102通過燃料擴(kuò)散室6b的中心。

在本實(shí)施例中，各噴孔7的傾斜方向設(shè)定為向下并向內(nèi)。即，各噴孔7的傾斜方向以箭頭11朝向配置圓101的內(nèi)側(cè)的方式設(shè)定。該情況下，各噴孔7的傾斜方向以如下方式設(shè)定，即：在與中心軸102垂直的平面投影所得的投影圖(圖3)上，箭頭11朝向包含向噴孔7的入口側(cè)開口105的中心105a的兩側(cè)所引的切線104上、且相對(duì)于切線104是中心軸102側(cè)的范圍。即，噴孔7的出口側(cè)開口106的中心106a位于包含切線104上、且相對(duì)于切線104是中心軸102側(cè)的范圍。此時(shí)，噴孔7的出口側(cè)開口106的中心106a設(shè)置在從入口側(cè)開口105的中心105a錯(cuò)開的位置。

參照?qǐng)D4a及圖4b對(duì)噴孔7的傾斜方向進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4a是對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例的設(shè)置于噴嘴板的噴孔的傾斜方向?qū)M(jìn)行說明的圖。圖4b是對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的任意的噴孔的象限定義進(jìn)行說明的圖。此外，圖4a是在噴嘴板6上設(shè)置的多個(gè)噴孔7a～7e的放大圖。另外，圖4a及圖4b是噴嘴板6在與中心軸102垂直的平面上投影得到的投影圖。

各噴孔7(7a～7e)與相鄰的噴孔以l1～l4的間隔設(shè)置。在圖4a中，例如，噴孔7a與最接近地相鄰的噴孔7b、7c的距離l1、l2成為l1＝l2。此時(shí)，噴孔7a在比噴孔的配置圓101靠?jī)?nèi)側(cè)(以噴孔7a為基準(zhǔn)的第三象限和第四象限)的范圍θa使噴孔傾斜。

關(guān)于象限，利用第一象限、第二象限、第三象限、第四象限進(jìn)行定義，該第一象限、第二象限、第三象限、第四象限，如圖4b所示，以各噴孔7的入口105的噴孔中心105a為基準(zhǔn)，將噴嘴板6的外緣側(cè)設(shè)為+y方向，且噴嘴板6的中心軸102側(cè)設(shè)為－y方向。

例如，與噴孔7b最接近地相鄰的噴孔7a和噴孔7b的距離l1、僅次于噴孔7a與噴孔7b接近地相鄰的噴孔7d和噴孔7b的距離l4，成為l1＜l4。此時(shí)，噴孔7b在比噴孔的配置圓101靠?jī)?nèi)側(cè)并且噴孔間距離長的l4側(cè)的象限(第四象限)的范圍θb使噴孔傾斜。

例如，與噴孔7c最接近地相鄰的噴孔7a和噴孔7c的距離l2、僅次于噴孔7a與噴孔7c接近地相鄰的噴孔7e和噴孔7c的距離l3，成為l2＜l3。此時(shí)，噴孔7c在比噴孔的配置圓101靠?jī)?nèi)側(cè)并且噴孔間距離長的l3側(cè)的象限(第三象限)的范圍θc使噴孔傾斜。在此情況下，也包含第三象限側(cè)的切線104上。另外，包含將噴孔7b的入口側(cè)開口105的中心105a和中心軸102連結(jié)的線段(y軸)107上。

使用圖4c對(duì)噴孔7a、7b、7c的傾斜方向的具體例進(jìn)行說明。圖4c是對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的使噴孔傾斜的具體例進(jìn)行說明的圖。另外，圖4c是噴嘴板6在與中心軸102垂直的平面上投影所得的投影圖。圖4c的噴孔7(7a～7c)的配置與圖4a的噴孔7(7a～7c)的配置相同。

圖中的箭頭11表示噴孔的傾斜方向。表示箭頭11的始端位于噴孔7(7a～7c)的入口側(cè)開口105的中心105a、且末端(箭尖)位于噴孔7的出口側(cè)開口106的中心106a(參照?qǐng)D3)的方向。

噴孔7a在以噴孔7a為基準(zhǔn)的第三及第四象限的范圍θa內(nèi)傾斜。噴孔7a的箭頭11以噴孔7a的入口側(cè)開口105的中心105a為始端。箭頭11的末端(箭尖)位于第三及第四象限的范圍內(nèi)。該第三及第四象限的范圍是包含向噴孔7a的入口側(cè)開口105的中心105a的兩側(cè)所引的切線104上、且相對(duì)于切線104是中心軸102側(cè)的范圍。即，噴孔7a的出口側(cè)開口106的中心106a(參照?qǐng)D3)位于包含切線104上、且相對(duì)于切線104是中心軸102側(cè)的范圍。

尤其是在本實(shí)施例中，使噴孔7a向中心軸102傾斜。該情況下，箭頭11在將入口側(cè)開口105的中心105a和中心軸102連結(jié)的線段(y軸)107上重疊。

噴孔7b在以噴孔7b為基準(zhǔn)的第四象限的范圍θb內(nèi)傾斜。噴孔7b的箭頭11以噴孔7b的入口側(cè)開口105的中心105a為始端。箭頭11的末端位于第四象限的范圍內(nèi)。該第四象限的范圍包含從噴孔7b的入口側(cè)開口105的中心105a向第四象限側(cè)所引的切線104上、以及將入口側(cè)開口105的中心105a和中心軸102連結(jié)的線段(y軸)107上。另外，第四象限的范圍是相對(duì)于線段107是噴孔7d側(cè)(噴孔7a的相反側(cè))的范圍。噴孔7b的出口側(cè)開口106的中心106a(參照?qǐng)D3)位于該第四象限的范圍內(nèi)。

噴孔7c在以噴孔7c為基準(zhǔn)的第三象限的范圍θc內(nèi)傾斜。噴孔7c的箭頭11以噴孔7c的入口側(cè)開口105的中心105a為始端。箭頭11的末端位于第三象限的范圍內(nèi)。該第三象限的范圍包含從噴孔7c的入口側(cè)開口105的中心105a向第三象限側(cè)所引的切線104上、以及將入口側(cè)開口105的中心105a和中心軸102連結(jié)的線段(y軸)107上。另外，第三象限的范圍是相對(duì)于線段107是噴孔7e側(cè)(噴孔7a的相反側(cè))的范圍。噴孔7c的出口側(cè)開口106的中心106a(參照?qǐng)D3)位于該第三象限的范圍內(nèi)。

如上所述，參照?qǐng)D5和圖6對(duì)按照噴孔間的距離來確定噴孔的傾斜方向的理由進(jìn)行說明。圖5是對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的噴嘴板內(nèi)部的燃料流場(chǎng)進(jìn)行說明的圖。圖6是本發(fā)明的燃料的霧化機(jī)制的說明圖。此外，圖5是噴嘴板6在與中心軸102垂直的平面投影所得的投影圖。

在圖5中，用箭頭表示了噴嘴板內(nèi)部(燃料室6b內(nèi))的相對(duì)于各噴孔7a、7b、7c、7d、7e成為主流的燃料的流動(dòng)方向18a、18b、18c、18d、18e。在噴孔間的距離大的l3、l4的范圍流過較多的燃料，因此相對(duì)于噴孔7b、7c的燃料的主流18b、18c，會(huì)從l3、l4側(cè)傾斜地向從噴嘴板6的中心軸102朝向噴孔中心的放射方向流入。另一方面，在噴孔7a的情況下，由于噴孔間的距離為l1＝l2，因此相對(duì)于噴孔7a，在放射方向上均等的燃料流18a成為主流。

圖6是噴孔7附近的放大圖(剖視圖)。如圖所示，燃料通路部的開口部5c的燃料流17沖撞噴嘴板6的上表面，沿著噴嘴板6的壁面成為快速的、主流方向的燃料流18。在噴孔7傾斜于與主流方向?qū)χ玫姆较虻那闆r下，流入噴孔7的燃料103a沖撞噴孔的壁面72，在與噴孔7的中心軸73垂直的方向的面內(nèi)，引發(fā)具有大的速度成分的燃料流103b。由此當(dāng)燃料在噴孔下形成液膜9時(shí)，液滴10容易發(fā)生分裂，促進(jìn)霧化。此外，在本實(shí)施例中，噴孔7從噴孔入口朝向噴孔出口，以朝向燃料的主流方向18、即噴嘴板6的中心軸102的方向的方式傾斜，因此，能夠抑制向噴嘴板6外緣側(cè)的噴霧散布，能夠減小噴霧角度。

為了使噴孔7向與主流方向?qū)χ玫姆较騼A斜，優(yōu)選使噴孔7a在不含切線104上的第三及第四象限的范圍θa內(nèi)、并且在配置圓101的內(nèi)側(cè)傾斜。即，優(yōu)選噴孔7a以如圖4c上所示、出口側(cè)開口106的中心106a位于配置圓101內(nèi)側(cè)的方式配置。更優(yōu)選地，使噴孔7a以如圖4c上所示、箭頭11與線段107重疊的方式傾斜為佳。

另外，優(yōu)選使噴孔7b在不含切線104上及線段107的第四象限的范圍θb內(nèi)、并且在配置圓101的內(nèi)側(cè)傾斜。即，優(yōu)選使噴孔7b以如圖4c上所示、出口側(cè)開口106的中心106a位于配置圓101內(nèi)側(cè)、且相對(duì)于線段107是噴孔7d側(cè)(噴孔7a的相反側(cè))的范圍內(nèi)的方式傾斜。

另外，優(yōu)選使噴孔7c在不含切線104上及線段107的第三象限的范圍θc內(nèi)、并且在配置圓101的內(nèi)側(cè)傾斜。即，優(yōu)選使噴孔7c以如圖4c上所示、出口側(cè)開口106的中心106a位于配置圓101內(nèi)側(cè)、且相對(duì)于線段107是噴孔7e側(cè)(噴孔7a的相反側(cè))的范圍內(nèi)的方式傾斜。

接下來，作為本發(fā)明的比較例，與使噴孔的下游端向外傾斜的形態(tài)進(jìn)行比較。

圖7是從閥芯側(cè)觀察本發(fā)明的比較例的燃料噴射閥的噴嘴板的圖。圖8是對(duì)本發(fā)明的比較例的燃料噴射閥的噴孔附近的流場(chǎng)進(jìn)行說明的圖。

噴孔70為了避免干涉噴霧而從噴孔入口朝向噴孔出口傾斜于從噴嘴板60的中心軸102離開的方向。該情況下，如圖8所示，相對(duì)于主流方向18，噴孔70的傾斜方向并非最佳，流入噴孔70的燃料流103d對(duì)噴孔壁面的沖撞力會(huì)減弱。為此，與噴孔70的中心軸73a垂直的面內(nèi)方向的流速成分減小，在噴孔70內(nèi)如燃料流103d所示那樣中心軸73a方向的速度成分增大。由此，噴孔70內(nèi)的半徑方向的速度成分會(huì)減小，在噴孔70的下游，燃料將難以散布。因此，燃料噴霧的粒徑會(huì)變大，霧化性能惡化。為此，在本實(shí)施例中，按照噴孔間距離來定義燃料的主流方向，并且定義了與噴孔間距離對(duì)應(yīng)的最佳的噴孔傾斜范圍。通過采用在本實(shí)施例中說明的結(jié)構(gòu)，能夠縮窄噴霧角度并促進(jìn)霧化。

實(shí)施例2

參照?qǐng)D9對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料噴射閥進(jìn)行以下說明。圖9是將本發(fā)明第二實(shí)施例的燃料噴射閥的噴孔附近放大的剖視圖。對(duì)于具有與實(shí)施例1相同或同等的功能的部分，分配了與在實(shí)施例1的說明中使用的圖相同的編號(hào)，并且省略說明。

在圖9中，相對(duì)于實(shí)施例1的圖2，噴嘴板6不是曲面形狀，而是以平面形狀形成。在本實(shí)施例中也能夠獲得在第一實(shí)施例中說明的效果。

實(shí)施例3

參照?qǐng)D10對(duì)本發(fā)明第三實(shí)施例的燃料噴射閥進(jìn)行以下說明。圖10是從閥芯側(cè)觀察本發(fā)明第三實(shí)施例的燃料噴射閥的噴嘴板的圖。

對(duì)于具有與實(shí)施例1相同或同等的功能的部分，分配了與在實(shí)施例1的說明中使用的圖相同的編號(hào)，并且省略說明。

在本實(shí)施例中對(duì)噴孔配置的變化進(jìn)行說明。

在圖10的噴嘴板6中，多個(gè)噴孔配置在兩個(gè)配置圓101a、101b上。在兩個(gè)配置圓101a、101b上配置的噴孔7之間，與實(shí)施例1同樣地確定噴孔7的傾斜方向11。即，根據(jù)某個(gè)噴孔、和與該噴孔最接近的兩個(gè)噴孔的距離，并基于各噴孔的象限(參考圖4(b))來確定噴孔的傾斜方向11。由此，能夠獲得與實(shí)施例1同樣的效果。

在圖10中，例如，基于配置在配置圓101a上的噴孔7h、配置在配置圓101b上的噴孔7f及噴孔7g之間的噴孔間距離，來確定噴孔7f的傾斜方向。噴孔7f和噴孔7g的距離l6、噴孔7f和噴孔7h的距離l5，具有l(wèi)6＞l5的關(guān)系。

該情況下，與在第一實(shí)施例中說明的噴孔7b同樣地，噴孔7f在以噴孔7f為基準(zhǔn)的第四象限的范圍θb內(nèi)傾斜。

實(shí)施例4

參照?qǐng)D11，對(duì)本發(fā)明第四實(shí)施例的燃料噴射閥進(jìn)行以下說明。圖11是從閥芯側(cè)觀察本發(fā)明第四實(shí)施例的燃料噴射閥的噴嘴板的圖。在本實(shí)施例中，對(duì)僅有一部分的噴孔應(yīng)用實(shí)施例1中說明的噴孔傾斜的效果進(jìn)行說明。對(duì)于具有與實(shí)施例1相同或同等的功能的部分，分配了與在實(shí)施例1的說明中使用的圖相同的編號(hào)，并且省略說明。

本實(shí)施例的燃料噴射閥在噴嘴板6上具有多個(gè)噴孔71(71a～71l)。在本實(shí)施例中，為了將噴霧形狀調(diào)整為目標(biāo)的噴霧形狀，將一部分的噴孔71c、71d、71i、71j的傾斜方向設(shè)定為與在第一實(shí)施例中說明的最佳傾斜方向相反的方向。

在圖11中將噴孔71a、71b、71e、71f、71g、71h、71k、71l的傾斜方向設(shè)定為在第一實(shí)施例中說明的傾斜方向。另一方面，關(guān)于噴孔71c、71i，雖然對(duì)于霧化最佳的傾斜方向在第三象限內(nèi)，但是為了獲得目標(biāo)的噴霧形狀而將傾斜方向設(shè)定在第四象限內(nèi)。另外，關(guān)于噴孔71d、71j，雖然對(duì)于霧化最佳的傾斜方向在第四象限內(nèi)，但是為了獲得目標(biāo)的噴霧形狀而將傾斜方向設(shè)定在第三象限內(nèi)。

如此這樣，無需將全部的噴孔設(shè)定為在第一實(shí)施例中說明的噴孔傾斜方向。例如，在僅對(duì)一部分的噴孔71a、71b、71e、71f、71g、71h、71k、71l設(shè)定第一實(shí)施例中說明的傾斜方向的情況下，在一部分的噴孔71a、71b、71e、71f、71g、71h、71k、71l中，也能夠獲得在實(shí)施例1中說明的效果。

以下，對(duì)從上述各實(shí)施例導(dǎo)出的本發(fā)明的特征進(jìn)行說明。

(a)本發(fā)明的燃料噴射閥具備：具有閥座15b的座部件15a、通過落座于上述閥座15b而閉閥并且通過從上述閥座15b離開而開閥的閥芯3、相對(duì)于上述閥座15b配置于下游側(cè)的燃料通路部5c、相對(duì)于上述燃料通路部5c配置于下游側(cè)的燃料擴(kuò)散室6b、以及將上述燃料擴(kuò)散室6b的燃料向外部噴射的多個(gè)噴孔7、71，使從上述燃料通路部5c流入上述燃料擴(kuò)散室6b的燃料以從上述燃料擴(kuò)散室6b的中心側(cè)向外周側(cè)擴(kuò)散的方式流動(dòng)而流入上述噴孔7、71，該燃料噴射閥的特征在于，

作為上述噴孔7、71，具有第一噴孔7b、7f、71a、相對(duì)于上述第一噴孔7b、7f、71a至少在上述燃料擴(kuò)散室6b的周向上離開地設(shè)置的在上述周向上與上述第一噴孔7b、7f、71a的兩側(cè)相鄰的第二噴孔7d、7g、71l及第三噴孔7a、7h、71h，

在上述第一噴孔7b、7f、71a的入口側(cè)開口105的中心105a和上述第二噴孔7d、7g、71l的入口側(cè)開口105的中心105a之間的距離l4、l6，比上述第一噴孔7b、7f、71a的入口側(cè)開口105的中心105a和上述第三噴孔7a、7h、71h的入口側(cè)開口105的中心105a之間的距離l1、l5大的情況下，

上述第一噴孔7b、7f、71a，以如下方式設(shè)定傾斜方向：

出口側(cè)開口106配置在包含與以上述燃料擴(kuò)散室6b的中心102為中心的通過入口側(cè)開口105的中心105a的配置圓101、101a、101b相切的切線104、且相對(duì)于上述切線104是上述燃料擴(kuò)散室6b的中心102側(cè)的范圍θa內(nèi)，并且配置在包含通過上述燃料擴(kuò)散室6b的中心102和上述入口側(cè)開口105的中心105a的線段107、且相對(duì)于上述線段107是上述第二噴孔7d、7g、71l側(cè)的范圍θb內(nèi)。

(b)在(a)所述的燃料噴射閥中，優(yōu)選，

上述第一噴孔7b、7f、71a的出口側(cè)開口106的中心106a配置在上述配置圓101、101a、101b的內(nèi)側(cè)，并且配置在相對(duì)于上述線段107是上述第二噴孔7d、7g、71l側(cè)的范圍內(nèi)。

(c)在(b)所述的上述燃料噴射閥中，優(yōu)選，

在上述周向上具有相對(duì)于上述第三噴孔7a、71h配置在上述第一噴孔7b、71a的相反側(cè)的第四噴孔7c、71c，

在上述第三噴孔7a、71h的入口側(cè)開口105的中心105a和上述第四噴孔7c、71c的入口側(cè)開口105的中心105a之間的距離l2，與上述第三噴孔7a、71h的入口側(cè)開口105的中心105a和上述第一噴孔7b、71a的入口側(cè)開口105的中心105a之間的距離l1相等的情況下，

上述第三噴孔7a、71h以如下方式設(shè)定傾斜方向：

出口側(cè)開口106配置在包含與以上述燃料擴(kuò)散室6b的中心102為中心的通過入口側(cè)開口105的中心105a的配置圓101相切的切線104、且相對(duì)于上述切線104是上述燃料擴(kuò)散室6b的中心102側(cè)的范圍內(nèi)。

(d)在(c)所述的燃料噴射閥中，優(yōu)選，

上述第三噴孔7a、71h的出口側(cè)開口106的中心106a配置在上述配置圓101的內(nèi)側(cè)。

(e)在(a)～(d)所述的各燃料噴射閥中，

上述第一噴孔7f、上述第二噴孔7g或上述第三噴孔7h中的至少一個(gè)噴孔7f、7g，也可以配置在與配置有另一噴孔7h的配置圓101b不同的配置圓101a上。

此外，本發(fā)明并不限定于上述各實(shí)施例而包含各種變形例。例如，上述實(shí)施例是為了容易理解本發(fā)明而進(jìn)行詳細(xì)說明的，不是必須具備全部的結(jié)構(gòu)。另外，能夠?qū)⒛硞€(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的一部分置換為另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，另外，也可以向某一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)添加另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。另外，能夠?qū)Ω鲗?shí)施例的結(jié)構(gòu)的一部分進(jìn)行其它結(jié)構(gòu)的添加、刪減、置換。

符號(hào)說明

1—燃料噴射閥；2—?dú)んw；2a—燃料供給口；3—閥芯；4—銜鐵；5—噴嘴體；5a—座部件；5b—閥座面；5c—開口部；6—噴嘴板；6a—凸面(曲面部)；6b—燃料室(燃料擴(kuò)散室)；7、7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g、7h—噴孔；8—沖撞噴嘴板上表面的燃料的速度分布；9、9a—燃料液膜；10、10a—液滴；11—噴射孔的傾斜方向；12—彈簧；13—彈簧調(diào)整器；14—電磁線圈；15—鐵芯；16—磁軛；17—相比于閥部件配置于下游側(cè)的燃料通路部的開口部上的燃料流；18、18a、18b、18c—噴嘴板上的成為主流的燃料流；20—濾清器；21—o型環(huán)；22—樹脂罩；23—連接器；24—保護(hù)器；25—o型環(huán)；60—比較例的噴嘴板；70—比較例的噴嘴板形狀的噴孔；71a、71b、71c、71d、71e、71f、71g、71h、71i、71j、71k—噴孔；72、72a—燃料流在噴孔上沖撞的沖撞面；73、73a—噴孔的中心軸；101、101a、101b—噴孔的配置圓；102—噴嘴板的中心軸；103a、103b、103c、103d—噴孔附近及噴孔內(nèi)的燃料流；104—與配置圓相切的切線；105—噴孔的入口側(cè)開口；105a—噴孔的入口側(cè)開口的中心；106—噴孔的出口側(cè)開口；106a—噴孔的出口側(cè)開口的中心；107—將噴孔的入口側(cè)開口的中心和噴嘴板的中心軸連結(jié)的線段。