燃料喷射装置用喷嘴板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及安装于燃料喷射装置的燃料喷射口而将从燃料喷射口流出的燃料微粒化并进行喷射的燃料喷射装置用喷嘴板。
【背景技术】
[0002]汽车等的内燃机(以下，简称为“发动机”)将从燃料喷射装置喷射的燃料和经由进气管导入的空气混合而形成可燃混合气，使该可燃混合气在气缸内燃烧。就这种发动机而言，已知从燃料喷射装置喷射的燃料和空气的混合状态对发动机的性能有很大的影响，特别是已知从燃料喷射装置喷射的燃料的微粒化成为左右发动机性能的重要的因素。
[0003]图54是表示安装于燃料喷射装置1000的燃料喷射口 1001的喷嘴板1002的图。平面看该喷嘴板1002的形状形成为随着四边形的喷嘴孔1003从板厚方向的一端侧朝向另一端侧变大，以板厚方向的一端侧位于燃料喷射装置1000的燃料喷射口 1001侧的方式安装于燃料喷射装置1000的燃料喷射口 1001。另外，该喷嘴板1002在板厚方向的另一端侧的喷嘴孔开口边缘1004形成有干涉体1005，该干涉体1005将喷嘴孔1003局部地堵塞。
[0004]具备这种喷嘴板1002的燃料喷射装置1000在燃料从燃料喷射口 1001流出时，与干涉体1005碰撞而沿着干涉体1005的表面1008流动的雾状的燃料F2与沿着喷嘴孔1003的内壁面1006流动的燃料Fl碰撞，燃料Fl及F2微粒化而从喷嘴孔1003向进气管内喷射(参照专利文献I)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:(日本)特开平10 - 122097号公报
[0008]发明所要解决的课题
[0009]但是，图54所示的喷嘴板1002中，燃料喷射装置1000的位于燃料喷射口 1001侧的入口侧喷嘴孔部1003a及相对于入口侧喷嘴孔部1003a位于沿着燃料喷射方向的下游侧的出口侧喷嘴孔部1003b通过蚀刻而加工，在出口侧喷嘴孔部1003b的各角部1007形成圆角。其结果，从喷嘴板1002的喷嘴孔1003喷射的燃料不易形成锋利的液膜，与空气的摩擦产生的微粒化不充分。
【发明内容】
[0010]于是，本发明的目的在于，提供一种燃料喷射装置用喷嘴板，能将从燃料喷射装置的燃料喷射口流出的燃料充分微粒化而喷射。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]如图1?图52所示，本发明涉及一种燃料喷射装置用喷嘴板3，其安装于燃料喷射装置I的燃料喷射口 4，具备从所述燃料喷射口 4喷射的燃料通过的喷嘴孔7。该燃料喷射装置用喷嘴板3中，所述喷嘴孔7的燃料的流出侧开口部即出口侧开口部15用干涉体16、16’、16”、16a、51、65、76局部地堵塞，由此，利用所述出口侧开口部15和所述干涉体16、16’、16”、16a、51、65、76形成对燃料流节流的节流孔8。另外，所述干涉体16、16’、16”、16a、51、65、76具有形成所述节流孔8的开口缘的一部分的外缘部(21、33、33’、34、54、66、77、86)，并以如下方式使燃料流为乱流，即，与通过所述喷嘴孔7的燃料的一部分碰撞，将通过所述喷嘴孔7的燃料的一部分微粒化，并且使通过所述喷嘴孔7的燃料流的一部分急剧弯曲，且与直行要通过所述喷嘴孔7及所述节流孔8的燃料碰撞，使通过所述节流孔8的燃料在空气中易于微粒化。而且，由所述喷嘴孔7的所述出口侧开口部15和所述干涉体16、16’、16”、16&、51、65、76形成的所述节流孔8的开口缘的角部分22、22’成为无圆角的锋利的尖形状，使通过所述节流孔8的燃料的液膜的端部为通过与空气的摩擦而易于微粒化的锋利的尖形状。
[0013]根据本发明，从燃料喷射装置的燃料喷射口喷射的燃料的一部分与干涉体碰撞而微粒化，并且使燃料流急剧弯曲，与直行要通过喷嘴孔及节流孔的燃料碰撞，而使直行要通过喷嘴孔及节流孔的燃料流为乱流。并且，根据本发明，节流孔的两端部是无圆角的锋利的角部分，从节流孔的角部分喷射的燃料的液膜成为薄且锋利变尖的状态，因此，从节流孔的角部分喷射的燃料通过与节流孔附近的空气的摩擦而易于微粒化。因此，本发明的喷嘴板与现有的喷嘴板相比，可以更进一步提高燃料微粒化的程度。
【附图说明】
[0014]图1是示意性地表示安装有本发明第一实施方式的燃料喷射装置用喷嘴板的燃料喷射装置的使用状态的图；
[0015]图2是表示安装有本发明第一实施方式的燃料喷射装置用喷嘴板的燃料喷射装置的前端侧的图，图2(a)是燃料喷射装置的前端侧纵剖面图(沿着图2的BI — BI线切断表示的剖面图)，图2 (b)是表示燃料喷射装置的前端侧底面图(表示从图2 (a)的Al方向观察的燃料喷射装置的前端面的图)；
[0016]图3(a)是图2(b)的C部放大图(燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图)，图3 (b)是沿着图3(a)的B2 - B2线切断进行表示的剖面图；
[0017]图4是为了注射成形燃料喷射装置用喷嘴板而使用的注射成形模型的结构图；
[0018]图5是表示第一实施方式的第一变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图5(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图5(b)是沿着图5(a)的B3 - B3线切断表示的剖面图；
[0019]图6是表示第一实施方式的第二变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图6(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图6(b)是沿着图
6(a)的B4 - B4线切断表示的剖面图；
[0020]图7是表示第一实施方式的第三变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图7(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图7(b)是沿着图7(a)的B5 - B5线切断表示的剖面图；
[0021]图8是表示第一实施方式的第四变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图8(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图8(b)是沿着图8(a)的B6 - B6线切断表示的剖面图；
[0022]图9是表示第一实施方式的第五变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图9(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图9(b)是沿着图9(a)的B7 - B7线切断表示的剖面图；
[0023]图10是表示第一实施方式的第六变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图10(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图10(b)是沿着图10(a)的B8 - B8线切断表示的剖面图；
[0024]图11是表示第一实施方式的第七变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图11(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图11(b)是沿着图11 (a)的B9 - B9线切断表示的剖面图；
[0025]图12是表示第一实施方式的第八变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，图12(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图12(b)是图12(a)的燃料喷射装置用喷嘴板的局部侧视图；
[0026]图13是表示第一实施方式的第九变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图13(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图13(b)是沿着图13(a)的BlO - BlO线切断表示的剖面图；
[0027]图14是表示第一实施方式的第十变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图14(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图14(b)是沿着图14(a)的Bll — Bll线切断表示的剖面图；
[0028]图15是表示第一实施方式的第十一变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是表示第五变形例(参照图9)的类似例的图，图15(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图15(b)沿着图15(a)的B12 — B12线切断表示的剖面图；
[0029]图16是表示第一实施方式的第十二变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是表示第六变形例(参照图10)的类似例的图，图16(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图16(b)是沿着图16(a)的B13 — B13线切断表示的剖面图；
[0030]图17是表示第一实施方式的第十三变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是表示第十二变形例(参照图16)的类似例的图，图17(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图17(b)是沿着图17(a)的B14 — B14线切断表示的剖面图；
[0031]图18是表示第一实施方式的第十四变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是表示第十三变形例(参照图17)的类似例的图，图18(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图18(b)是沿着图18(a)的B15 — B15线切断表示的剖面图；
[0032]图19是表示第一实施方式的第十五变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是表示第十四变形例(参照图18)的类似例的图，图19(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图19(b)是沿着图19(a)的B16 — B16线切断表示的剖面图；
[0033]图20是表示第一实施方式的第十六变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是表示第八变形例(参照图12)的类似例的图，图20(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图20(b)是沿着图20(a)的B17 — B17线切断表示的剖面图；
[0034]图21是表示第一实施方式的第十七变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是表示第九变形例(参照图13)的类似例的图，图21 (a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图21 (b)是沿着图21 (a)的B18 — B18线切断表示的剖面图；
[0035]图22是表示第一实施方式的第十八变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，图22(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图22(b)是沿着图22(a)的B19 —B19线切断表示的剖面图，图22(c)是本变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的中央部侧平面图；
[0036]图23是表示第一实施方式的第十九变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，图23(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图23(b)是沿着图23(a)的B20 —B20线切断表示的剖面图；
[0037]图24是表示第一实施方式的第二十变形例的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是表示第十九变形例(参照图23)的类似例的图，图24(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图24(b)是沿着图24(a)的B21 — B21线切断表示的剖面图；
[0038]图25是表示本发明的第二实施方式的燃料喷射装置用喷嘴板的主要部分的图，是与图3对应的图，图25(a)是燃料喷射装置用喷嘴板的局部平面图，图25(b)是沿着图25(a)的B22 — B22线切断表示的剖面图；
[0039]图26是表示构成本发明第二实施方式的燃料喷射装置用喷嘴板的第一喷嘴板的主要部分的图，图26(a)是第一喷嘴板的局部平面图，图26(b)是沿着图26(a)的B23 —B23线切断表示的剖面图；
[0040]图27是表示构成本发明第二实施方式的燃料喷射装置用喷嘴板的第二喷嘴板的主要部分的图，图27(a)是第二喷嘴板的局部平面图，图27(b)是沿着图27(a)的B24 —B24线切断表示的剖面图；
[0041]图28是表示本发明第三实施方式的燃料喷射装置用喷嘴板的图，图28(a)是喷嘴板的正面图，图28 (b)是沿着图28 (a)的B25 — B25线切断表示的喷嘴板的剖面图，图28 (c)是喷嘴板的背面图；
[0042]图29(a)中图28(a)中表示的喷嘴板的中心部的放大图，图29(b)是沿着图29(a)的B26 - B26线切断表示的剖面图；
[0043]图30是表示本发明第四实施方式的喷嘴板的图，图30(a)是喷嘴板的正面图，图30(b)是沿着图30(a)的B27 — B27线切断表示的喷嘴板的剖面图，图30 (c)是喷嘴板的背面图；
[0044]图31 (a)是图30(a)中表示的喷嘴板的中心部(喷嘴部)的放大图，图31 (b)是沿着图31 (a)的B28 — B28线切断表示的剖面图；
[0045]图32是表示本发明第五实施方式的喷嘴板的图，图32(a)是喷嘴板的正面图，图32(b)是图32(a)中表示的喷嘴板的中心部的放大图，图32(c)是沿着图32(a)的B29 —B29线切断表示的喷嘴板的局部剖面图；
[0046]图33是表示本发明第六实施方式的喷嘴板的图；
[0047]图34是表不第六实施方式的第一变形例的喷嘴板的图；
[0048]图35是表示第六实施方式的第二变形例的喷嘴板的图；
[0049]图36是表示第六实施方式的第三变形例的喷嘴板的图；
[0050]图37是表示第六实施方式的第四变形例的喷嘴板的图；
[0051]图38是表示第六实施方式的第五变形例的喷嘴板的图；
[0052]图39是表示第六实施方式的第六变形例的喷嘴板的图；
[0053]图40是表示第六实施方式的第七变形例的喷嘴板的图；
[0054]图41是表示第六实施方式的第八变形例的喷嘴板的图；
[0055]图42是表示第六实施方式的第九变形例的喷嘴板的图；
[0056]图43是表示第六实施方式的第十变形例的喷嘴板的图；
[0057]图44是表示第六实施方式的第^^一变形例的喷嘴板的图；
[0058]图45是表示第六实施方式的第十二变形例的喷嘴板的图；
[0059]图46是表示本发明第七实施方式的喷嘴板的图，图46 (a)是第七实施方式的喷嘴板的正面图，图46 (b)是沿着图46 (a)的B41 — B41线切断表示的喷嘴板的剖面图，图46 (c)是沿着图46(a)的B42 — B42线切断表示的喷嘴板的剖面图，图46(d)是第七实施方式的喷嘴板的背面图；
[0060]图47是表示本发明第七实施方式的喷嘴板的图，图47 (a)是图46 (a)的喷嘴板的局部(中心部)放大图，图47(b)是将喷嘴孔及其附近放大表示的喷嘴板的局部放大图，图47(c)是沿着图47(b)的B43 — B43线切断表示的放大剖面图；
[0061]图48是表不第七实施方式的第一变形例的喷嘴板的图；
[0062]图49是表示第七实施方式的第二变形例的喷嘴板的图；
[0063]图50是表示第七实施方式的第三变形例的喷嘴板的图；
[0064]图51是表示第七实施方式的第四变形例的喷嘴板的图；
[0065]图52是表示第八实施方式的喷嘴板的图，是表示进一步变更第七实施方式的第一变形例的喷嘴板的构造的图，图52(a)是与图48(a)对应的图，图52(b)是与图48(b)对应的图；
[0066]图53是将图52中表不的喷嘴板的中央部分放大表不的图，图53(a)是喷嘴板的中央部分的平面图，图53(b)是沿着图53(a)的B45 — B45线切断表示的剖面图；
[0067]图54是表示安装于燃料喷射装置的燃料喷射口的现有的喷嘴板的图，图54(a)是安装有现有的喷嘴板的燃料喷射装置的前端侧剖面图，图54(b)是现有的喷嘴板的平面图，图54(c)是图54(b)的D部放大图(喷嘴板的局部平面图)，图54(d)是沿着图54(c)的B46 - B46线切断表示的剖面图。
[0068]符号说明
[0069]1:燃料喷射装置、3:喷嘴板(燃料喷射装置用喷嘴板)、4:燃料喷射口、7:喷嘴孔、8:节流孔、15:出口侧开口部、16，16’，16”，51，65，76:干涉体、16a:V字状干涉体(干涉体)、21，54，66，77:圆形状外缘部(圆弧状外缘部、外缘部)、22、22’，92:角部分、33、33’:半圆形状外缘部(圆弧状外缘部、外缘部)、34，86:直线状外缘部(外缘部)
【具体实施方式】
[0070]以下，基于附图详细叙述本发明的实施方式。
[0071][第一实施方式]
[0072]图1是示意性地表示安装有本实施方式的燃料喷射装置用喷嘴板的燃料喷射装置I的使用状态的图。如该图1所示，口喷射方式的燃料喷射装置I设置于发动机的进气管2的中途，向进气管2内喷射燃料，使导入进气管2的空气和燃料混合，形成可燃混合气。
[0073]图2是表示安装有燃料喷射装置用喷嘴板3(以下，设为喷嘴板)的燃料喷射装置I的前端侧的图。此外，图2(a)是燃料喷射装置I的前端侧纵剖面图(沿着图2(b)的B1- BI线切断表示的剖面图)。另外，图2(b)是燃料喷射装置I的前端侧底面图(表示从图2(a)的Al方向观察的燃料喷射装置I的前端面的图)。另外，图3(a)是图2(b)的C部放大图(喷嘴板3的局部平面图)。另外，图3(b)是沿着图3(a)的B2 — B2线切断表示的喷嘴板3的剖面图。
[0074]如图2所示，燃料喷射装置I在形成有燃料喷射口 4的阀体5的前端侧安装有喷嘴板3。该燃料喷射装置I通过图外的螺线管来开闭针阀6，当针阀6被打开时，从燃料喷射口 4喷射阀体5内的燃料，从燃料喷射口 4喷射出的燃料通过喷嘴板3的喷嘴孔7及节流孔8向外部喷射。
[0075]如图2及图3所示，喷嘴板3是由圆筒状壁部10和在该圆筒状壁部10的一端侧一体地形成的底壁部11构成的合成树脂材料(例如，PPS、PEEK、POM、PA、PES、PE1、LCP)制的有底筒状体。该喷嘴板3以圆筒状壁部10与阀体5的前端侧外周无间隙地嵌合且底壁部11的内面12与阀体5的前端面13抵接的状态固定在阀体5上。另外，在喷嘴板3的底壁部11形成多个(一对)将阀体5的燃料喷射口 4和外部连通的喷嘴孔7。喷嘴板3的喷嘴孔7是与底壁部11的内面12正交的笔直的圆孔，使从阀体5的燃料喷射口 4喷射的燃料从面向燃料喷射口 4的入口侧开口部14导入，且使从该入口侧开口部14导入的燃料从面向外部的出口侧开口部15侧(燃料流出的开口部侧)喷射。而且，该喷嘴板3中，喷嘴孔7的出口侧开口部15的形状成为圆形状。此外，喷嘴孔7形成底壁部11中的被锪孔(座<''*9 )那样的薄壁部分11a。
[0076]另外，如图2及图3所示，喷嘴板3的喷嘴孔7的出口侧开口部15的一部分被干涉体16堵塞。干涉体16为圆锥台形状，随着从喷嘴孔7的出口侧开口部15朝向图3(b)的+Z轴方向而逐渐减少外径尺寸，侧面17形成锥形状。干涉体16的侧面17以锐角与通过喷嘴孔7的燃料的一部分碰撞的燃料碰撞面18相交。干涉体16的燃料碰撞面18以与底壁部11的外表面20 (相对于内面12位于相反侧的面)位于同一平面上的方式形成。而且，该干涉体16通过堵塞喷嘴孔7的出口侧开口部15的一部分，在喷嘴孔7的出口侧开口部15形成将在喷嘴孔7内流动的燃料急剧节流的节流孔8。节流孔8的开口缘利用喷嘴孔7的圆形状的出口侧开口部15和干涉体16的圆形状外缘部(外缘部)21的一部分(圆弧状外缘部)形成月牙形状，两端部成为无圆角的锋利的尖的角部分22。
[0077]在此，就喷嘴板3而言，在图3中，喷嘴孔7的孔径(出口侧开口部15的直径)dl和干涉体16的圆形状外缘部21的直径d2的尺寸及它们的比率(dl:d2)、节流孔8的最大间隙尺寸ε I (连结喷嘴孔7的中心ol和干涉体16的中心ο2的线的延长线23上的节流孔8的最大间隙尺寸ε I)、干涉体16的侧面17的倾斜角Θ (干涉体16的侧面17与沿着+Z轴的方向构成的角Θ )、连结干涉体16的中心ο2 (02’ )和喷嘴孔7的中心ol的线的延长线23与X轴(位于连结一对喷嘴孔7、7的中心ol的线上的X轴)构成的角土 δ、底壁部11的薄壁部分Ila的板厚tl (喷嘴孔7的长度)、干涉体16的板厚t2根据要求的燃料喷射特性等而决定最佳的数值。此外，例如，dl在0.03?1.0mm的范围内决定最佳的数值。
[0078]图4表示为了注射成形喷嘴板3而使用的注射成形模型24的结构图。如该图4所示，注射成形模型24在第一模型25和第二模型26之间形成有腔室27，用于形成喷嘴孔7、
7的喷嘴孔形成销28、28向腔室27内突出。该喷嘴孔形成销28、28的前端