(57)【要約】【課題】大リフト時に小リフト用ソレノイド装置の可動鉄心がニードル弁の大リフトの支障にならない、フライングアーマチャ方式のダブルソレノイドインジェクタを提供する。【解決手段】第１、第２ソレノイド装置２０，３０は、ニードル弁１６に対して相対移動可能な第１、第２可動鉄心２１，３１と、第１、第２可動鉄心２１，３１を吸引するための第１、第２ソレノイドコイル２２，３２と、第１、第２ソレノイド装置２０，３０の非作動時に第１、第２可動鉄心２１，３１が当接する第１、第２ストッパ部２３，３３と、ニードル弁１６に設けられ、第１、第２ソレノイド装置２０，３０の作動時に第１、第２ソレノイドコイル２２，３２に向けて移動する第１、第２可動鉄心２１，３１が前記移動中に衝突する第１、第２突出部２４，３４とを有する。第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１とリフト量Ｌ１との和を第２可動鉄心３１のリフト量Ｌ２以上に設定する。【選択図】図１
2014132161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に噴口を有する中空のインジェクタボディと、
前記インジェクタボディに長手方向に移動可能に収容され、前記噴口が設けられた座面に着座することにより前記噴口を閉じ、前記座面から離間することにより前記噴口を開くニードル弁と、
前記ニードル弁を座面から第１の量だけ離間させるための第１ソレノイド装置と、
前記ニードル弁を座面から前記第１の量より大きい第２の量だけ離間させるための第２ソレノイド装置とを備える直噴エンジンの燃料噴射装置であって、
前記第１ソレノイド装置及び第２ソレノイド装置は、それぞれ、
前記ニードル弁に対してニードル弁の長手方向に相対移動可能な第１可動鉄心及び第２可動鉄心と、
前記第１可動鉄心及び第２可動鉄心を吸引するための第１ソレノイドコイル及び第２ソレノイドコイルと、
前記第１ソレノイド装置及び第２ソレノイド装置の非作動時に前記第１可動鉄心及び第２可動鉄心が当接する第１ストッパ部及び第２ストッパ部と、
前記ニードル弁に設けられ、前記第１ソレノイド装置及び第２ソレノイド装置の作動時に前記第１ソレノイドコイル及び第２ソレノイドコイルに向けて移動する前記第１可動鉄心及び第２可動鉄心が前記移動中に衝突する第１突出部及び第２突出部とを有し、
前記第１ソレノイド装置の作動時に前記第１可動鉄心が前記第１ストッパ部に当接している位置から前記第１突出部に衝突するまでの空走距離をＳ１とし、前記第１可動鉄心が前記第１突出部に衝突してから前記第１ソレノイドコイルに当接するまでのリフト量をＬ１とし、前記第２ソレノイド装置の作動時に前記第２可動鉄心が前記第２突出部に衝突してから前記第２ソレノイドコイルに当接するまでのリフト量をＬ２としたときに、Ｓ１＋Ｌ１≧Ｌ２に設定されていることを特徴とする直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記第１ストッパ部は、前記ニードル弁に設けられ、
前記第１ストッパ部及び第１突出部は、前記ニードル弁と別体に備えられ、前記ニードル弁の外面に圧入されていることを特徴とする直噴エンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の直噴エンジンの燃料噴射装置において、
前記第１ソレノイド装置及び第２ソレノイド装置は、前記一端側から第２ソレノイド装置、第１ソレノイド装置の順に配置され、
前記第２ストッパ部は、前記インジェクタボディと別体に備えられ、前記インジェクタボディの内面に圧入されていることにより、前記インジェクタボディの前記一端側に設けられていることを特徴とする直噴エンジンの燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの気筒内に燃料を直接噴射する直噴エンジンの燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直噴エンジンに備えられるインジェクタは、気筒内の圧力に抗して高圧の燃料を噴射し得るように、一般に、一端に噴口を有する中空のインジェクタボディと、前記インジェクタボディに長手方向に移動可能に収容され、前記噴口が設けられた座面に着座することにより前記噴口を閉じ、前記座面から離間（リフト）することにより前記噴口を開くニードル弁と、前記ニードル弁を前記座面からリフトさせるためのソレノイド装置とを備える。
【０００３】
特許文献１には、前記ニードル弁を相対的に小さい量リフトさせるための小リフト用ソレノイド装置と、相対的に大きい量リフトさせるための大リフト用ソレノイド装置とを備えたダブルソレノイドインジェクタが開示されている。これによれば、低負荷時は小リフト用ソレノイド装置を作動してニードル弁のリフト量を小さくすることにより燃料噴射量を減量することができ、高負荷時は大リフト用ソレノイド装置を作動してニードル弁のリフト量を大きくすることにより燃料噴射量を増量することができる。
【０００４】
また、特許文献２には、開弁時にニードル弁により大きな力を作用させることができるフライングアーマチャ方式のインジェクタが開示されている。このインジェクタは、ソレノイド装置の可動鉄心がニードル弁に固定されておらず、ニードル弁に対してニードル弁の長手方向に相対移動可能に設けられている。前記可動鉄心は、閉弁時、すなわちソレノイド装置の非作動時は、ソレノイドコイルに吸引されずにストッパ部に当接する。前記可動鉄心は、開弁時、すなわちソレノイド装置の作動時は、ソレノイドコイルに吸引され、ソレノイドコイルに向けて移動を開始し、その移動中に運動エネルギを蓄え、その状態でニードル弁に設けられた突出部に衝突し、その衝撃力でニードル弁を座面から離間させた後、ソレノイドコイルに当接することでニードル弁を開弁状態に維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００５−５０８４７７号公報（段落００１４〜００１６）
【特許文献２】米国特許公開２０１１／０３１５７９５号（段落００２６〜００２７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ダブルソレノイドインジェクタにおいて、高燃圧の状況下でもニードル弁を確実にリフトさせるために、フライングアーマチャ方式を適用することが提案される。その場合、達成すべきことの１つに、大リフト用ソレノイド装置の作動時（大リフト時）に小リフト用ソレノイド装置の可動鉄心がニードル弁の大リフトの支障にならないことが挙げられる。
【０００７】
そこで、本発明は、大リフト時に小リフト用ソレノイド装置の可動鉄心がニードル弁の大リフトの支障にならない、フライングアーマチャ方式のダブルソレノイドインジェクタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、一端に噴口を有する中空のインジェクタボディと、前記インジェクタボディに長手方向に移動可能に収容され、前記噴口が設けられた座面に着座することにより前記噴口を閉じ、前記座面から離間することにより前記噴口を開くニードル弁と、前記ニードル弁を座面から第１の量だけ離間させるための第１ソレノイド装置と、前記ニードル弁を座面から前記第１の量より大きい第２の量だけ離間させるための第２ソレノイド装置とを備える直噴エンジンの燃料噴射装置であって、前記第１ソレノイド装置及び第２ソレノイド装置は、それぞれ、前記ニードル弁に対してニードル弁の長手方向に相対移動可能な第１可動鉄心及び第２可動鉄心と、前記第１可動鉄心及び第２可動鉄心を吸引するための第１ソレノイドコイル及び第２ソレノイドコイルと、前記第１ソレノイド装置及び第２ソレノイド装置の非作動時に前記第１可動鉄心及び第２可動鉄心が当接する第１ストッパ部及び第２ストッパ部と、前記ニードル弁に設けられ、前記第１ソレノイド装置及び第２ソレノイド装置の作動時に前記第１ソレノイドコイル及び第２ソレノイドコイルに向けて移動する前記第１可動鉄心及び第２可動鉄心が前記移動中に衝突する第１突出部及び第２突出部とを有し、前記第１ソレノイド装置の作動時に前記第１可動鉄心が前記第１ストッパ部に当接している位置から前記第１突出部に衝突するまでの空走距離をＳ１とし、前記第１可動鉄心が前記第１突出部に衝突してから前記第１ソレノイドコイルに当接するまでのリフト量をＬ１とし、前記第２ソレノイド装置の作動時に前記第２可動鉄心が前記第２突出部に衝突してから前記第２ソレノイドコイルに当接するまでのリフト量をＬ２としたときに、Ｓ１＋Ｌ１≧Ｌ２に設定されていることを特徴とする直噴エンジンの燃料噴射装置である（請求項１）。
【０００９】
本発明によれば、小リフト用の第１ソレノイド装置と大リフト用の第２ソレノイド装置とを備え、開弁時に可動鉄心がニードル弁の突出部に衝突する、フライングアーマチャ方式のダブルソレノイドインジェクタが提供される。
【００１０】
その上で、第１可動鉄心の空走距離Ｓ１と第１可動鉄心のリフト量Ｌ１との和が第２可動鉄心のリフト量Ｌ２以上（Ｓ１＋Ｌ１≧Ｌ２）に設定されているから、第２ソレノイド装置の作動時（大リフト時）にニードル弁がＬ２だけ大リフトして第１ストッパ部と第１ソレノイドコイルとの間の間隔がＬ２だけ狭くなっても、第１可動鉄心が第１ストッパ部と第１ソレノイドコイルとの間に挟まれることがない。そのため、ニードル弁は支障なくＬ２だけ大リフトする。
【００１１】
以上により、本発明によれば、大リフト時に小リフト用ソレノイド装置の可動鉄心がニードル弁の大リフトの支障にならない、フライングアーマチャ方式のダブルソレノイドインジェクタが提供される。
【００１２】
ところで、閉弁時のストッパ部と突出部との間の距離から可動鉄心の厚みを差し引いた値が、可動鉄心が突出部に衝突するまでに運動エネルギを蓄える空走距離であり、フライングアーマチャ方式のインジェクタにとって重要なパラメータである。そのため、ストッパ部と突出部との間の距離を精度よく調整する必要がある。
【００１３】
そこで、本発明において、好ましくは、前記第１ストッパ部は、前記ニードル弁に設けられ、前記第１ストッパ部及び第１突出部は、前記ニードル弁と別体に備えられ、前記ニードル弁の外面に圧入されている（請求項２）。
【００１４】
この構成によれば、第１ソレノイド装置の第１ストッパ部及び第１突出部の双方がニードル弁に設けられるので、ニードル弁をインジェクタボディに収容する前に第１ストッパ部と第１突出部との間の距離を調整することができる。そのため、前記距離調整を精度よく行うことができる。しかも、第１ストッパ部及び第１突出部は圧入されているので、第１ストッパ部と第１突出部との間の距離を連続的に調整することができ、前記距離調整をより一層精度よく行うことができる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、前記第１ソレノイド装置及び第２ソレノイド装置は、前記一端側から第２ソレノイド装置、第１ソレノイド装置の順に配置され、前記第２ストッパ部は、前記インジェクタボディと別体に備えられ、前記インジェクタボディの内面に圧入されていることにより、前記インジェクタボディの前記一端側に設けられている（請求項３）。
【００１６】
この構成によれば、第２ソレノイド装置の第２ストッパ部がインジェクタボディに設けられるので、第２ソレノイド装置の第２ストッパ部と第２突出部との間の距離を調整するためには、ニードル弁をインジェクタボディに収容する必要がある。しかしながら、第２ストッパ部がインジェクタボディの前記一端側に設けられるので、インジェクタボディの前記一端側を開放すれば、ニードル弁をインジェクタボディに収容した状態で第２ストッパ部と第２突出部との間の距離を調整することができる。しかも、第２ストッパ部は圧入されているので、第２ストッパ部の位置を連続的に調整することができ、第２ストッパ部と第２突出部との間の距離調整を精度よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、大リフト時に小リフト用ソレノイド装置の可動鉄心がニードル弁の大リフトの支障にならない、フライングアーマチャ方式のダブルソレノイドインジェクタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る直噴エンジンの燃料噴射装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】前記燃料噴射装置の小リフト用ソレノイド装置の部分拡大図である。
【図３】前記燃料噴射装置の大リフト用ソレノイド装置の部分拡大図である。
【図４】前記燃料噴射装置の要部構成を示す模式図である。
【図５】前記燃料噴射装置の小リフト時の模式図である。
【図６】前記燃料噴射装置の大リフト時の模式図である。
【図７】前記燃料噴射装置の小リフト時に発生する不具合の説明図である。
【図８】大リフト時に不具合が発生する構成の燃料噴射装置の模式図である。
【図９】前記燃料噴射装置の大リフト時に発生する不具合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（１）全体構成
まず、図１〜図６を参照して、本実施形態に係る直噴エンジンの燃料噴射装置の全体構成を説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る直噴エンジンの燃料噴射装置（インジェクタ）１０の全体構成を示す断面図、図２は、前記インジェクタ１０の小リフト用ソレノイド装置２０の部分拡大図、図３は、前記インジェクタ１０の大リフト用ソレノイド装置３０の部分拡大図である。また、図４は、前記インジェクタ１０の要部構成を示す模式図、図５は、前記インジェクタ１０の小リフト時の模式図、図６は、前記インジェクタ１０の大リフト時の模式図である。
【００２１】
本実施形態に係るインジェクタ１０は、直噴エンジンに備えられ、気筒内の圧力に抗して高圧（例えば４０〜１２０ＭＰａ程度）の燃料を噴射し得るように構成されている。インジェクタ１０は、円筒状のシェルインナ１１と、シェルインナ１１の一端側（図面で下端側）に結合されたノズル１２とを含んでいる。ノズル１２の一端（図面で下端）に噴口１３が形成されている。シェルインナ１１とノズル１２とで、一端に噴口１３を有する中空のインジェクタボディ１５が構成されている。
【００２２】
インジェクタボディ１５に、長手方向（図面で上下方向）に移動可能にニードル弁１６が収容されている。ニードル弁１６は、インジェクタボディ１５の一端側（図面で下端側）に移動して前記噴口１３が形成された座面１５ａに着座することにより前記噴口１３を閉じ、インジェクタボディ１５の他端側（図面で上端側）に移動して前記座面１５ａから離間（リフト）することにより前記噴口１３を開く。
【００２３】
なお、次に説明する小リフト用ソレノイド装置２０のソレノイドコイル２２の内面にスプリング調整管４１が設けられ、このスプリング調整管４１とニードル弁１６との間に、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５の一端側に常に付勢する閉弁用コイルスプリング４２が設けられている。
【００２４】
インジェクタボディ１５に、ニードル弁１６を座面１５ａからリフトさせるための小リフト用ソレノイド装置２０及び大リフト用ソレノイド装置３０が収容されている。小リフト用ソレノイド装置２０は、本発明の第１ソレノイド装置に相当し、ニードル弁１６を座面１５ａから小リフト量（第１の量）だけリフトさせる。大リフト用ソレノイド装置３０は、本発明の第２ソレノイド装置に相当し、ニードル弁１６を座面１５ａから小リフト量より大きい大リフト量（第２の量）だけリフトさせる。すなわち、本実施形態に係るインジェクタ１０は、２つのソレノイド装置を備えたダブルソレノイドインジェクタである。
【００２５】
小リフト用ソレノイド装置２０及び大リフト用ソレノイド装置３０は、インジェクタボディ１５の一端側から、大リフト用ソレノイド装置３０、小リフト用ソレノイド装置２０の順に配置されている。
【００２６】
本実施形態に係るインジェクタ１０は、高燃圧の状況下でもニードル弁１６を確実にリフトさせるために、フライングアーマチャ方式が適用されている。すなわち、本実施形態に係るインジェクタ１０は、フライングアーマチャ方式が適用されたダブルソレノイドインジェクタである。
【００２７】
具体的に、小リフト用ソレノイド装置２０は、第１可動鉄心２１と第１ソレノイドコイル２２とを有している。第１可動鉄心２１は、ニードル弁１６に対してニードル弁１６の長手方向に相対移動可能である。第１ソレノイドコイル２２は、通電されることにより、磁力で第１可動鉄心２１を吸引する。ニードル弁１６に第１ストッパ部としてのストッパ管２３が設けられている。ストッパ管２３はニードル弁１６と別体に備えられ、ニードル弁１６の外面に圧入されている。また、ニードル弁１６に第１突出部としての突出管２４が設けられている。突出管２４もまたニードル弁１６と別体に備えられ、ニードル弁１６の外面に圧入されている。これらのストッパ管２３及び突出管２４は、ニードル弁１６の外面から外方に突出している。
【００２８】
小リフト用ソレノイド装置２０の非作動時、つまり第１ソレノイドコイル２２の非通電時は、ニードル弁１６は、コイルスプリング４２の付勢力によりその一端（図面で下端）が座面１５ａに押し付けられて噴口１３を閉じている。この閉弁時は、第１可動鉄心２１は図示しない適宜の付勢手段によって付勢されストッパ管２３に当接している（図２参照）。
【００２９】
小リフト用ソレノイド装置２０の作動時（小リフト時）、つまり第１ソレノイドコイル２２の通電時は、第１可動鉄心２１は、第１ソレノイドコイル２２に吸引され、第１ソレノイドコイル２２に向けて移動を開始する。そして、第１可動鉄心２１は、その移動中に運動エネルギを蓄え、その状態で突出管２４に衝突し、その衝撃力でニードル弁１６を座面１５ａからリフトさせる。そして、第１可動鉄心２１は、その後、第１ソレノイドコイル２２に当接することでニードル弁１６を小リフトの開弁状態に維持する（図５参照）。
【００３０】
ここで、小リフトの開弁時に、第１可動鉄心２１がストッパ管２３に当接している位置から突出管２４に衝突するまでの移動距離Ｓ１が、第１可動鉄心２１が運動エネルギを蓄える空走距離である。また、その後、第１可動鉄心２１が突出管２４に衝突してから第１ソレノイドコイル２２に当接するまでの移動距離Ｌ１が、ニードル弁１６の座面１５ａからの離間距離、すなわち小リフト量である（図２及び図４参照）。
【００３１】
図４に示すように、第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１は、閉弁状態においてストッパ管２３と突出管２４との間の距離Ｌｘ１から第１可動鉄心２１の厚みを差し引いた値であり、第１可動鉄心２１が突出管２４に衝突するまでに運動エネルギを蓄える距離である。空走距離Ｓ１は、フライングアーマチャ方式のインジェクタにとって重要なパラメータであるため、ストッパ管２３と突出管２４との間の距離Ｌｘ１を精度よく調整する必要がある。以下、前記距離Ｌｘ１を小リフト用ソレノイド装置２０の被調整距離Ｌｘ１と称する。
【００３２】
一方、大リフト用ソレノイド装置３０は、第２可動鉄心３１と第２ソレノイドコイル３２とを有している。第２可動鉄心３１は、ニードル弁１６に対してニードル弁１６の長手方向に相対移動可能である。第２ソレノイドコイル３２は、通電されることにより、磁力で第２可動鉄心３１を吸引する。インジェクタボディ１５（詳しくはシェルインナ１１）の一端側に第２ストッパ部としてのストッパ部材３３が設けられている。ストッパ部材３３はインジェクタボディ１５と別体に備えられ、インジェクタボディ１５の内面に圧入されている。ストッパ部材３３は、インジェクタボディ１５の内面から内方に突出している。また、ニードル弁１６に第２突出部としての突出段部３４が設けられている。突出段部３４はニードル弁１６と一体に形成され、ニードル弁１６の一端側の外面から外方に突出している。この突出段部３４と係合し得る係合段部３１ａが第２可動鉄心３１に形成されている（図３参照）。
【００３３】
大リフト用ソレノイド装置３０の非作動時、つまり第２ソレノイドコイル３２の非通電時は、ニードル弁１６は、コイルスプリング４２の付勢力によりその一端（図面で下端）が座面１５ａに押し付けられて噴口１３を閉じている。この閉弁時は、第２可動鉄心３１は図示しない適宜の付勢手段によって付勢されストッパ部材３３に当接している（図３参照）。
【００３４】
大リフト用ソレノイド装置３０の作動時（大リフト時）、つまり第２ソレノイドコイル３２の通電時は、第２可動鉄心３１は、第２ソレノイドコイル３２に吸引され、第２ソレノイドコイル３２に向けて移動を開始する。そして、第２可動鉄心３１は、その移動中に運動エネルギを蓄え、その状態で突出段部３４に係合段部３１ａで衝突し、その衝撃力でニードル弁１６を座面１５ａからリフトさせる。そして、第２可動鉄心３１は、その後、第２ソレノイドコイル３２に当接することでニードル弁１６を大リフトの開弁状態に維持する（図６参照）。
【００３５】
ここで、大リフトの開弁時に、第２可動鉄心３１がストッパ部材３３に当接している位置から突出段部３４に係合段部３１ａで衝突するまでの移動距離Ｓ２が、第２可動鉄心３１が運動エネルギを蓄える空走距離である。また、その後、第２可動鉄心３１が突出段部３４に衝突してから第２ソレノイドコイル３２に当接するまでの移動距離Ｌ２が、ニードル弁１６の座面１５ａからの離間距離、すなわち大リフト量である（図３及び図４参照）。
【００３６】
図４に示すように、第２可動鉄心３１の空走距離Ｓ２は、閉弁状態においてストッパ部材３３と突出段部３４との間の距離Ｌｘ２から第２可動鉄心３１の厚み（詳しくは係合段部３１ａまでの厚み）を差し引いた値であり、第２可動鉄心３１が突出段部３４に衝突するまでに運動エネルギを蓄える距離である。空走距離Ｓ２は、フライングアーマチャ方式のインジェクタにとって重要なパラメータであるため、ストッパ部材３３と突出段部３４との間の距離Ｌｘ２を精度よく調整する必要がある。以下、前記距離Ｌｘ２を大リフト用ソレノイド装置３０の被調整距離Ｌｘ２と称する。
【００３７】
なお、本実施形態では、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５に実装し、小リフト用ソレノイド装置２０又は大リフト用ソレノイド装置３０を作動したときのインジェクタ１０の実際の噴射特性を検査し、その検査結果に応じて、小リフト用ソレノイド装置２０の被調整距離Ｌｘ１又は大リフト用ソレノイド装置３０の被調整距離Ｌｘ２を調整する。
【００３８】
以上の構成に加え、本実施形態では、小リフト用ソレノイド装置２０の第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１と小リフト用ソレノイド装置２０の小リフト量Ｌ１との和が大リフト用ソレノイド装置３０の大リフト量Ｌ２以上、すなわち、Ｓ１＋Ｌ１≧Ｌ２に設定されている。
【００３９】
なお、図１に示すように、シェルインナ１１の外面に二重管５１，５２及びミドルボディ５３，５４が圧入されている。インジェクタ１０は、ノズル１２と、シェルインナ１１を覆うシェルアウタ５５と、シェルインナ１１の他端側（図面で上端側）に結合されたトップボディ５６と、シェルアウタ５５に係合しつつトップボディ５６に螺合するリテーニングナット５７とで外観が形成されている。
【００４０】
図外の高圧燃料ポンプから圧送されてきた高圧（例えば４０〜１２０ＭＰａ程度）の燃料は、トップボディ５６の内部に形成された流入通路６１、第１ソレノイドコイル２２の内部空間、ニードル弁１６の内部に形成された燃料通路６２、ニードル弁１６の一端側に形成された連通路６３、及びノズル１２の内部空間を経由して噴口１３から噴射される。図１において、符号７１は、ニードル弁１６のセンタを出すためにノズル１２の内面に圧入された環状部材である。
【００４１】
（２）特徴的構成
次に、本実施形態に係るインジェクタ１０の特徴的構成を説明する。
【００４２】
［Ａ］小リフト用ソレノイド装置２０のストッパ管２３について
本実施形態では、小リフト用ソレノイド装置２０のストッパ管２３がニードル弁１６に設けられている。これは寸法精度の観点から採用した構成である。
【００４３】
前述したように、小リフト用ソレノイド装置２０の被調整距離Ｌｘ１（ストッパ管２３と突出管２４との間の距離）は、第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１を決定するパラメータであるから、精度よく調整する必要がある。突出管２４は、その機能上、ニードル弁１６に設けることが不可避である。したがって、ストッパ管２３をニードル弁１６に設けると、単一のニードル弁１６にストッパ管２３及び突出管２４の双方が設けられることになる。すると、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５に収容しなくても、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５に収容する前に、ストッパ管２３の位置及び突出管２４の位置を調整することにより、小リフト用ソレノイド装置２０の被調整距離Ｌｘ１を調整することができる。そのため、前記被調整距離Ｌｘ１の調整を精度よく行うことができる。
【００４４】
これに対し、ストッパ管２３をインジェクタボディ１５に設けると、ストッパ管２３と突出管２４とがインジェクタボディ１５とニードル弁１６とに別れて設けられることになる。すると、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５に収容しないと、小リフト用ソレノイド装置２０の被調整距離Ｌｘ１を調整することができない。しかも、ストッパ管２３をインジェクタボディ１５に組み付けた後は、ストッパ管２３の位置を調整することができないため、小リフト用ソレノイド装置２０の被調整距離Ｌｘ１の調整の自由度が小さくなり、前記距離Ｌｘ１の調整を精度よく行うことができない。
【００４５】
以上のようなことから、本実施形態では、インジェクタ１０の寸法精度の観点から小リフト用ソレノイド装置２０のストッパ管２３をニードル弁１６に設けている。
【００４６】
［Ｂ］大リフト用ソレノイド装置３０のストッパ部材３３について
本実施形態では、大リフト用ソレノイド装置３０のストッパ部材３３がインジェクタボディ１５に設けられている。これは開弁応答性の観点から採用した構成である。
【００４７】
仮に、前記［Ａ］のように、インジェクタ１０の寸法精度の観点から、図７に示すように、大リフト用ソレノイド装置３０のストッパ部材３３をニードル弁１６に設けると、小リフト時に次のような不具合が発生する。すなわち、小リフト時は、第１可動鉄心２１が突出管２４に衝突し、その後、小リフト量Ｌ１だけ移動することにより、ニードル弁１６が小リフト量Ｌ１だけリフトする。そのため、大リフト用ソレノイド装置３０のストッパ部材３３をニードル弁１６に設けると、ストッパ部材３３もまたニードル弁１６と一緒に小リフト量Ｌ１だけ移動するので、ストッパ部材３３に当接している大リフト用ソレノイド装置３０の第２可動鉄心３１がニードル弁１６に引き摺られて移動する。このことは、第１可動鉄心２１にとって負荷が増えることになり、インジェクタ１０の開弁応答性が低下する。
【００４８】
これに対し、図５に示すように、ストッパ部材３３をインジェクタボディ１５に設けると、小リフト時にニードル弁１６がリフトしても、ストッパ部材３３がニードル弁１６と一緒に移動することがない。そのため、ストッパ部材３３に当接している大リフト用ソレノイド装置３０の第２可動鉄心３１がニードル弁１６に引き摺られて移動することもない。したがって、小リフト時に第１可動鉄心２１に無用の負荷が掛かることがなく、高燃圧の状況下でもニードル弁１６が応答性よくリフトする。
【００４９】
以上のようなことから、本実施形態では、インジェクタ１０の開弁応答性の観点から大リフト用ソレノイド装置３０のストッパ部材３３をインジェクタボディ１５に設けている。
【００５０】
もっとも、大リフト用ソレノイド装置３０の被調整距離Ｌｘ２（ストッパ部材３３と突出段部３４との間の距離）の調整については、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５に収容した状態でストッパ部材３３と突出段部３４との間の距離を調整することになる。しかしながら、大リフト用ソレノイド装置３０がインジェクタボディ１５の一端側に配置され、ストッパ部材３３がインジェクタボディ１５（詳しくはシェルインナ１１）の一端側に設けられているので、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５から取り出さなくても、ノズル１２を取り外してインジェクタボディ１５の一端側を開放すれば、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５に収容したまま、ストッパ部材３３の位置を調整することにより、前記被調整距離Ｌｘ２を調整することができる。
【００５１】
なお、ストッパ部材３３をインジェクタボディ１５に設けなくても、大リフト用ソレノイド装置３０を作動して第２可動鉄心３１をストッパ部材３３から遊離させれば、第２可動鉄心３１がニードル弁１６に引き摺られることがないので、ストッパ部材３３をニードル弁１６に設けることができるように思われるが、大リフト用ソレノイド装置３０を作動すると、リフト量が小リフト量ではなく大リフト量に変化するので、解決策にはならないのである。すなわち、小リフト時は、小リフト用ソレノイド装置２０のみ作動でき、大リフト用ソレノイド装置３０を作動することができないのである。
【００５２】
［Ｃ］Ｓ１＋Ｌ１≧Ｌ２の設定について
本実施形態では、小リフト用ソレノイド装置２０の第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１と小リフト用ソレノイド装置２０の小リフト量Ｌ１との和が大リフト用ソレノイド装置３０の大リフト量Ｌ２以上に設定されている。これは、大リフト時に小リフト用ソレノイド装置２０の第１可動鉄心２１がニードル弁１６の大リフトの支障にならないようにする観点からである。
【００５３】
前記［Ａ］のように、インジェクタ１０の寸法精度の観点から小リフト用ソレノイド装置２０のストッパ管２３をニードル弁１６に設けると、大リフト時に次のような不具合が発生する。すなわち、大リフト時は、第２可動鉄心３１が突出段部３４に衝突し、その後、大リフト量Ｌ２だけ移動することにより、ニードル弁１６が大リフト量Ｌ２だけリフトする。ここで、小リフト用ソレノイド装置２０のリフト量（小リフト量）Ｌ１は大リフト用ソレノイド装置３０のリフト量（大リフト量）Ｌ２よりも小さいから、図８に示すように、第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１が小さいと、第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１と小リフト量Ｌ１との和が大リフト量Ｌ２未満、すなわち、Ｓ１＋Ｌ１＜Ｌ２となる場合がある。すると、図９に示すように、ニードル弁１６が大リフト量Ｌ２だけリフトする前に、小リフト用ソレノイド装置２０の第１可動鉄心２１がストッパ管２３と第１ソレノイドコイル２２との間に挟まれてしまう（符号（ｉ）参照）。このことは、ニードル弁１６にとって大リフトが阻止されることになり、大リフト量Ｌ２が実現しなくなる（符号（ｉｉ）参照）。
【００５４】
これに対し、図４に示すように、第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１を大きくして、第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１と小リフト量Ｌ１との和が大リフト量Ｌ２以上、すなわち、Ｓ１＋Ｌ１≧Ｌ２に設定すると、図６に示すように、ニードル弁１６が大リフト量Ｌ２だけリフトしても、換言すれば、ストッパ管２３と第１ソレノイドコイル２２との間の間隔がＬ２だけ狭くなっても、小リフト用ソレノイド装置２０の第１可動鉄心２１がストッパ管２３と第１ソレノイドコイル２２との間に挟まれることがない。そのため、ニードル弁１６が支障なく大リフトし、大リフト量Ｌ２が良好に実現する。
【００５５】
以上のようなことから、本実施形態では、大リフト時に小リフト用ソレノイド装置２０の第１可動鉄心２１がニードル弁１６の大リフトの支障にならないようにする観点からＳ１＋Ｌ１≧Ｌ２に設定している。
【００５６】
（３）作用等
本実施形態に係る直噴エンジンのインジェクタ１０は、一端に噴口１３を有する中空のインジェクタボディ１５と、前記インジェクタボディ１５に長手方向に移動可能に収容され、前記噴口１３が設けられた座面１５ａに着座することにより前記噴口１３を閉じ、前記座面１５ａから離間することにより前記噴口１３を開くニードル弁１６と、前記ニードル弁１６を座面１５ａから小リフト量だけリフトさせるための小リフト用ソレノイド装置２０と、前記ニードル弁１６を座面１５ａから大リフト量だけリフトさせるための大リフト用ソレノイド装置３０とを備えるものであって、次のような特徴的構成を有している。
【００５７】
前記小リフト用ソレノイド装置２０及び大リフト用ソレノイド装置３０は、それぞれ、前記ニードル弁１６に対してニードル弁１６の長手方向に相対移動可能な第１可動鉄心２１及び第２可動鉄心３１と、前記第１可動鉄心２１及び第２可動鉄心３１を吸引するための第１ソレノイドコイル２２及び第２ソレノイドコイル３２と、前記小リフト用ソレノイド装置２０及び大リフト用ソレノイド装置３０の非作動時に前記第１可動鉄心２１及び第２可動鉄心３１が当接するストッパ管２３及びストッパ部材３３と、前記ニードル弁１６に設けられ、前記小リフト用ソレノイド装置２０及び大リフト用ソレノイド装置３０の作動時に前記第１ソレノイドコイル２２及び第２ソレノイドコイル３２に向けて移動する前記第１可動鉄心２１及び第２可動鉄心３１が前記移動中に衝突する突出管２４及び突出段部３４とを有している。そして、前記小リフト用ソレノイド装置２０の作動時に前記第１可動鉄心２１が前記ストッパ管２３に当接している位置から前記突出管２４に衝突するまでの空走距離をＳ１とし、前記第１可動鉄心２１が前記突出管２４に衝突してから前記第１ソレノイドコイル２２に当接するまでのリフト量をＬ１とし、前記大リフト用ソレノイド装置３０の作動時に前記第２可動鉄心３１が前記突出段部３４に衝突してから前記第２ソレノイドコイル３２に当接するまでのリフト量をＬ２としたときに、Ｓ１＋Ｌ１≧Ｌ２に設定されている。
【００５８】
この構成によれば、小リフト用ソレノイド装置２０と大リフト用ソレノイド装置３０とを備え、開弁時に可動鉄心２１，３１がニードル弁１６の突出管２４及び突出段部３４に衝突する、フライングアーマチャ方式のダブルソレノイドインジェクタ１０が提供される。
【００５９】
その上で、第１可動鉄心２１の空走距離Ｓ１と第１可動鉄心２１のリフト量Ｌ１との和が第２可動鉄心３１のリフト量Ｌ２以上（Ｓ１＋Ｌ１≧Ｌ２）に設定されているから、大リフト用ソレノイド装置３０の作動時（大リフト時）にニードル弁１６がＬ２だけ大リフトしてストッパ管２３と第１ソレノイドコイル２２との間の間隔がＬ２だけ狭くなっても、第１可動鉄心２１がストッパ管２３と第１ソレノイドコイル２２との間に挟まれることがない。そのため、ニードル弁１６は支障なくＬ２だけ大リフトする。
【００６０】
以上により、本実施形態によれば、大リフト時に小リフト用ソレノイド装置２０の可動鉄心２１がニードル弁１６の大リフトの支障にならない、フライングアーマチャ方式のダブルソレノイドインジェクタ１０が提供される。
【００６１】
また、本実施形態においては、前記ストッパ管２３は、前記ニードル弁１６に設けられ、前記ストッパ管２３及び突出管２４は、前記ニードル弁１６と別体に備えられ、前記ニードル弁１６の外面に圧入されている。
【００６２】
この構成によれば、小リフト用ソレノイド装置２０のストッパ管２３及び突出管２４の双方がニードル弁１６に設けられるので、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５に収容する前にストッパ管２３と突出管２４との間の距離Ｌｘ１を調整することができる。そのため、前記距離調整を精度よく行うことができる。しかも、ストッパ管２３及び突出管２４は圧入されているので、ストッパ管２３と突出管２４との間の距離Ｌｘ１を連続的に調整することができ、前記距離調整をより一層精度よく行うことができる。
【００６３】
また、本実施形態においては、前記小リフト用ソレノイド装置２０及び大リフト用ソレノイド装置３０は、前記一端側から大リフト用ソレノイド装置３０、小リフト用ソレノイド装置２０の順に配置され、前記ストッパ部材３３は、前記インジェクタボディ１５と別体に備えられ、前記インジェクタボディ１５の内面に圧入されていることにより、前記インジェクタボディ１５の前記一端側に設けられている。
【００６４】
前述のように、大リフト用ソレノイド装置３０のストッパ部材３３はインジェクタボディ１５に設けられるので、大リフト用ソレノイド装置３０のストッパ部材３３と突出段部３４との間の距離Ｌｘ２を調整するためには、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５に収容する必要がある。しかしながら、この構成によれば、ストッパ部材３３がインジェクタボディ１５の前記一端側に設けられるので、ノズル１２を取り外してインジェクタボディ１５の前記一端側を開放すれば、ニードル弁１６をインジェクタボディ１５に収容した状態でストッパ部材３３と突出段部３４との間の距離Ｌｘ２を調整することができる。しかも、ストッパ部材３３は圧入されているので、ストッパ部材３３の位置を連続的に調整することができ、ストッパ部材３３と突出段部３４との間の距離調整を精度よく行うことができる。
【００６５】
なお、前記実施形態では、大リフト用ソレノイド装置３０の第２突出部をニードル弁１６と一体形成の突出段部３４としたが、ニードル弁１６の外面に圧入された管部材としてもよい。
【００６６】
また、小リフト用ソレノイド装置２０のストッパ管２３及び突出管２４、大リフト用ソレノイド装置３０のストッパ部材３３は、圧入後、溶接等で固定して仕上げてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０    インジェクタ（燃料噴射装置）
１１    シェルインナ
１２    ノズル
１３    噴口
１５    インジェクタボディ
１５ａ  座面
１６    ニードル弁
２０    小リフト用ソレノイド装置（第１ソレノイド装置）
２１    小リフト用ソレノイド装置の可動鉄心（第１可動鉄心）
２２    小リフト用ソレノイド装置のソレノイドコイル（第１ソレノイドコイル）
２３    小リフト用ソレノイド装置のストッパ管（第１ストッパ部）
２４    小リフト用ソレノイド装置の突出管（第１突出部）
３０    大リフト用ソレノイド装置（第２ソレノイド装置）
３１    大リフト用ソレノイド装置の可動鉄心（第２可動鉄心）
３１ａ  係合段部
３２    大リフト用ソレノイド装置のソレノイドコイル（第２ソレノイドコイル）
３３    大リフト用ソレノイド装置のストッパ部材（第２ストッパ部）
３４    大リフト用ソレノイド装置の突出段部（第２突出部）
４２    閉弁用コイルスプリング
Ｌ１    小リフト用ソレノイド装置の小リフト量（第１の量）
Ｌ２    大リフト用ソレノイド装置の大リフト量（第２の量）
Ｌｘ１  小リフト用ソレノイド装置の被調整距離
Ｌｘ２  大リフト用ソレノイド装置の被調整距離
Ｓ１    小リフト用ソレノイド装置の可動鉄心の空走距離
Ｓ２    大リフト用ソレノイド装置の可動鉄心の空走距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014132161.tif 000009
【図８】
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【図９】
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