(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻回されたボビンと、
前記ボビンの中心穴の一側を覆うよう前記ボビンに固定された第１固定コアと、
前記ボビンとは反対側に位置するよう前記第１固定コアに固定され、端部に燃料噴射口を有する噴射ノズルと、
前記ボビンの中心穴の他側に向けて延在するよう前記第１固定コアに固定された非磁性体の筒状部材と、
前記筒状部材の先端部に固定された第２固定コアと、
前記第２固定コアよりも前記ボビン中心穴の他側に位置するよう前記ボビンの中心穴にその軸心方向に移動自在に配設され、前記第２固定コアとの間で第１磁気ギャップを形成する磁性体の第１可動部材と、
前記第１磁気ギャップを大きくする方向に前記第１可動部材を付勢する第１スプリングと、
燃料導入通路に連通するよう前記筒状部材の前記第１可動部材側内部に形成された燃料室と、
エアー導入通路に連通し且つ前記燃料噴射口に連通可能に前記燃料室と前記第１固定コアの間に形成された混合室と、
前記燃料室内にボビン中心穴の軸心方向に移動自在に配設され、前記第２固定コアとの間で第２磁気ギャップを形成する磁性体の第２可動部材と、
前記第２磁気ギャップを大きくする方向に前記第２可動部材を付勢し、その付勢力が前記第１スプリングの付勢力よりも小さくされてなる第２スプリングと、前記第２可動部材に対向するよう前記第１可動部材に固定され、前記第２スプリングの付勢力に抗する方向への前記第２可動部材の移動を阻止するストッパと、
前記混合室内にボビン中心穴の軸心方向に移動自在に配設され、前記第１固定コアとの間で第３磁気ギャップを形成する磁性体の第３可動部材と、
前記第３可動部材に固定され、前記燃料噴射口を開閉する外開弁と、
前記外開弁を閉じる方向に付勢し、その付勢力が前記第２スプリングの付勢力よりも大きくされてなる第３スプリングと、
前記燃料室と前記混合室の間を気密的に分離する分離手段とを備え、
前記分離手段は、
前記筒状部材の内部に挿入固定され、前記第２可動部材と前記第３可動部材の間の磁路を形成する磁性体且つ筒状の磁路形成部材と、
前記第２可動部材に対向する弁座を有し、前記磁路形成部材と共に前記第２可動部材と前記第３可動部材の間を隔離するよう前記磁路形成部材の内部に挿入固定された非磁性体の隔壁と、
前記弁座に着脱可能に前記第２可動部材に固定され、前記弁座に着脱することで前記燃料室と前記混合室の間を連通又は遮断する弁体とから構成されている燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第３スプリングの付勢力は、第１スプリングの付勢力よりも大きくされてなる燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１，２において、前記隔壁の内部に前記混合室に連通するようオリフィスが形成されている燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１，２，３において、前記ストッパは非磁性体である燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置としては、例えば、特開平３−１７２５７４号公報に示されるものが知られている。
【０００３】
図５に示されるように、ハウジング１００には、エアー導入通路１０１が形成されている。ハウジング１００の図示右端にはケース１０２が固定され、ケース１００内には燃料導入通路１０３が形成されている。
【０００４】
ハウジング１００内にはコイル１０４を巻回したボビン１０５が配設され、コイル１０４は外部から通電可能になっている。ハウジング１００には、ボビン１０５の中心穴の図示左側に位置するようコア１０６が固定され、コア１０６の図示左端には噴射ノズル１０７が固定されている。
【０００５】
ボビン１０５の中心穴の図示右側には、所定の間隔をおいてコア１０６と対向するよう磁性体の第１可動部材１０８が図示左右方向に移動自在に配設され、スプリング１０９により図示右方向に付勢されている。第１可動部材１０８の内部には燃料室１１５が形成され、燃料導入通路１０３に常時連通している。コア１０６内には、所定の間隔をおいて第１可動部材１０８と対向するよう磁性体の第２可動部材１１０が図示左右方向に移動自在に配設されている。この第２可動部材１１０は断面コの字形状を呈しており、第２可動部材１１０の開口部には、燃料室１１５内に収容されるようロッド１１２が嵌合されている。第２可動部材１１０の図示左端には非磁性体のボール１１１が固定され、このボール１１１に対向するようコア１０６内に第３可動部材１１６が図示左右方向に移動自在に配設されている。この第３可動部材１１６の図示右端には弁座１１７が形成され、ボール１１１が着脱可能になっている。第２可動部材１１０は、スプリング１１３によりロッド１１２及び第２可動部材１１０を介してボール１１１を弁座１１７に着座させる方向に付勢されている。尚、スプリング１０９の付勢力は、スプリング１１３の付勢力よりも大きくなるように設定されている。
【０００６】
第３可動部材１１６の内部には燃料通路１２３が形成され、コア１０６内に形成された混合室１２０に常時連通している。この燃料通路１２３は、ボール１１１が弁座１１７から離脱することにより、燃料室１１５と連通するようになっている。混合室１２０は、エアー導入通路１０１に常時連通しており、ダイヤフラム１２１により燃料室１１５と気密的に分離されている。ダイヤフラム１２１の内周端は第３可動部材１１６に保持されている。
【０００７】
第３可動部材１１６の内部には、ノズル１０７内に収容されるようロッド１１８が嵌合され、ロッド１１８の図示左端には、ノズル１０７の先端に設けられた燃料噴射口１２８を開閉する外開弁１１９が連結されている。このロッド１１８とノズル１０７との間には燃料噴射通路１２４が形成され、混合室１２０に常時連通している。第３可動部材１１６は、混合室１２０内に形成されたスプリング１２５により外開弁１１９が閉じる方向に付勢されている。尚、スプリング１２５の付勢力は、スプリング１１３の付勢力よりも大きくなるように設定されている。
【０００８】
図５を参照して以上の如く構成された従来の燃料噴射装置の作動について説明する。
【０００９】
混合室１２０には、エアポンプ（図示せず）によりエアー導入通路１０１を介して常時高圧エアーが供給されている。又、燃料室１１５内には、燃料導入通路１０３を介して常時エアー圧よりも高い圧力で燃料が供給される。
【００１０】
コイル１０４に低電流を流すと、スプリング１１３の付勢力よりも大きく且つスプリング１０９の付勢力よりも小さい電磁力が、コア１０６と第１可動部材１０８との間及び第１可動部材１０８と第２可動部材１１０との間に加わる。その結果、第１可動部材１０８は動かず、第２可動部材１１０がスプリング１１３に抗しながら第１可動部材１０８に吸引されて移動する。従って、第２可動部材１１０のボール１１１が第３可動部材１１６の弁座１１７から離脱して燃料室１１５内に供給された燃料が燃料通路１２３を介して混合室１２０に供給され、次いで燃料噴射通路１２４に供給される。以上のように燃料が計量される。
【００１１】
次に、コイル１０４に高電流を流すと、スプリング１０９の付勢力よりも大きい電磁力がコア１０６と第１可動部材１０８との間及び第１可動部材１０８と第２可動部材１１０との間に加わる。その結果、第１可動部材１０８がスプリング１０９に抗しながらコア１０６に吸引されて移動し、開放状態の第２可動部材１１０を図示左方向に押す。次いで、ボール１１１が弁座１１７に着座し、燃料室１１５と燃料通路１２３とが遮断され、その後、第３可動部材１１６が第１可動部材１０８により第２可動部材１１０を介して押されてスプリング１２５に抗しながら図示左方に移動する。従って、外開弁１１９が開放して混合室１２０に供給されていた燃料が高圧エアと共に燃料噴射通路１２４を介して噴射される。以上のように、燃料が噴射される。
【００１２】
このように、燃料の計量工程と噴射工程とにより１サイクルが構成される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した装置においては、燃料室１１５と混合室１２０とを気密的部に分離する分離手段としてダイアフラム１２１が用いられ、そのダイアフラム１２１の内周端は第３可動部材１１６に保持されているので、第３可動部材の図示左右方向への移動に伴いダイアフラム１２１が繰り返し婉曲することから、ダイアフラム１２１が疲労する恐れがあり、耐久性に乏しくなる。
【００１４】
又、上記した装置においては、第１可動部材１１０により第３可動部材１１６を押す構造になっているため、ダイアフラム１２１の代わりに別の分離手段を用いて第２可動部材１１０と第３可動部材１１６を互いに隔離すると、外開弁１１９を開閉できなくなり、作動ができなくなる。
【００１５】
又、上記した装置において、ダイアフラム１２１の代わりに別の分離手段を用い、その分離手段を第３可動部材１１６と固定コア１０６の間に配置したとしても、第３可動部材１１６と分離手段の間又は固定コア１０６と分離手段の間に摺動のためのクリアランスを設ける必要があることから、そのクリアランスを介して燃料室１１５と混合室１２０の間が連通することとなり、燃料室１１５と混合室１２０を気密的に分離できなくなる。
【００１６】
故に、本発明は、ダイアフラムを廃止しても外開弁を開閉できると共に燃料室と混合室を気密的に分離することができる燃料噴射装置を提供することを、その技術的課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するために請求項１の発明において講じた技術的手段（以下技術的手段と称する）は、コイルが巻回されたボビンと、ボビンの中心穴の一側を覆うようボビンに固定された第１固定コアと、ボビンとは反対側に位置するよう第１固定コアに固定され端部に燃料噴射口を有する噴射ノズルと、ボビンの中心穴の他側に向けて延在するよう第１固定コアに固定された非磁性体の筒状部材と、筒状部材の先端部に固定された第２固定コアと、第２固定コアよりもボビン中心穴の他側に位置するようボビンの中心穴にその軸心方向に移動自在に配設され第２固定コアとの間で第１磁気ギャップを形成する磁性体の第１可動部材と、第１磁気ギャップを大きくする方向に第１可動部材を付勢する第１スプリングと、燃料導入通路に連通するよう筒状部材の第１可動部材側内部に形成された燃料室と、エアー導入通路に連通し且つ燃料噴射口に連通可能に燃料室と第１固定コアの間に形成された混合室と、燃料室内にボビン中心穴の軸心方向に移動自在に配設され第２固定コアとの間で第２磁気ギャップを形成する磁性体の第２可動部材と、第２磁気ギャップを大きくする方向に第２可動部材を付勢しその付勢力が第１スプリングの付勢力よりも小さくされてなる第２スプリングと、第２可動部材に対向するよう第１可動部材に固定され第２スプリングの付勢力に抗する方向への第２可動部材の移動を阻止するストッパと、混合室内にボビン中心穴の軸心方向に移動自在に配設され第１固定コアとの間で第３磁気ギャップを形成する磁性体の第３可動部材と、第３可動部材に固定され燃料噴射口を開閉する外開弁と、外開弁を閉じる方向に付勢しその付勢力が第２スプリングの付勢力よりも大きくされてなる第３スプリングと、燃料室と混合室の間を気密的に分離する分離手段とを備え、分離手段を、筒状部材の内部に挿入固定され第２可動部材と第３可動部材の間の磁路を形成する磁性体且つ筒状の磁路形成部材と、第２可動部材に対向する弁座を有し磁路形成部材と共に第２可動部材と第３可動部材の間を隔離するよう磁路形成部材の内部に挿入固定された非磁性体の隔壁と、弁座に着脱可能に第２可動部材に固定され、弁座に着脱することで燃料室と混合室の間を連通又は遮断する弁体とから構成したことである。
【００１８】
ここで、上記技術的手段において、計量精度を向上させるために、第３スプリングの付勢力を第１スプリングの付勢力よりも大きくすると好ましい。
【００１９】
又、上記技術的手段において、第２可動部材に固定された弁体と隔壁の弁座の間の開度に左右されることなく単位時間当たり一定量の燃料を混合室に供給可能にするために、隔壁の内部に混合室に連通するようオリフィスを形成すると好ましい。
【００２０】
又、上記技術的手段において、第２可動部材がストッパに当接している際に磁束がストッパを通過しないようにするために、ストッパを非磁性体にすると好ましい。
【００２１】
【作用】
上記技術的手段の作用を以下に示す。
【００２２】
コイルに低電流を流すと、第２スプリングの付勢力よりも大きい吸引力を第２磁気ギャップに発生させることができる。その結果、弁体を固定した第２可動部材が第２固定コアに吸引されて第２スプリングの付勢力に抗しながら第２磁気ギャップが減少する方向に移動して弁体が弁座から離脱する。すると、燃料室と混合室の間が連通し、燃料室内の燃料が高圧エアが供給されている混合室に供給されて燃料室内の燃料が計量され、最終的には第２可動部材はストッパに当接する。
【００２３】
ここで、上記作動中に第１，第３磁気ギャップにも吸引力が発生するが、第１，第３スプリングの付勢力を第２スプリングの付勢力よりも大にしているので、第１，第３スプリングの付勢力を前記吸引力よりも大にすることが可能であることから、第１，第３可動部材は動かない。
【００２４】
次に、コイルに高電流を流すと、第１スプリングの付勢力よりも大きい吸引力を第１磁気ギャップにも発生させることができる。その結果、第１可動部材が第２固定コアに吸引されて第１スプリングの付勢力に抗して第２可動部材をストッパを介して押しながら第１磁気ギャップを小さくする方向に移動する。最終的には弁体は弁座に着座して燃料室内の燃料の計量が終了する。
【００２５】
ここで、第３スプリングの付勢力が第１スプリングの付勢力と同等の場合では、上記作動中に第３スプリングの付勢力よりも大きい吸引力を第３磁気ギャップにも発生させることができる。その結果、第３可動部材が第１固定コアに吸引されて外開弁と共に第３スプリングの付勢力に抗して第３磁気ギャップを小さくする方向に移動する。すると、外開弁が開放して混合室内の計量された燃料が高圧エアーと共に燃料通路を介して噴射口から噴射される。
【００２６】
一方、第３スプリングの付勢力が第１スプリングの付勢力よりも大の場合では、第３スプリングの付勢力を第３磁気ギャップに発生する吸引力よりも大にすることが可能であることから、第３可動部材は動かない。ところで、この場合、コイルに更なる高電流を流すと、第３スプリングの付勢力よりも大きい吸引力を第３磁気ギャップにも発生させることができる。その結果、前述したように、外開弁が開放して混合室内の計量された燃料が高圧エアーと共に噴射口から噴射される。
【００２７】
以上示したように、上記技術的手段によれば、第３可動部材と第１固定コアとの間に第３磁気ギャップを形成し、その第３磁気ギャップで発生する吸引力によって外開弁を開放させるようにしたので、第２，第３可動部材間を完全に隔離しても確実に外開弁を開放させて燃料を噴射させることができる。
【００２８】
又、筒状部材の内部に磁性体且つ筒状の磁路形成部材を挿入固定し、磁路形成部材の内部に磁路形成部材と共に第２，第３可動部材間を隔離するよう非磁性体の隔壁を挿入固定したので、ダイアフラム等の可撓部材を用いることなく、燃料室と混合室が完全に気密的に分離することができる。
【００２９】
又、上記技術的手段において、第３スプリングの付勢力を第１スプリングの付勢力と同等にすると、前述の如く、第２可動部材及び弁体が弁座に着座する方向に移動している間に外開弁が開放するが、このとき燃料噴射装置の外部は略大気圧であるので、混合室の圧力が降下する。そのため、燃料室と混合室の間の差圧が瞬時的に大きくなることから、単位時間当たり過剰の燃料が燃料室から混合室へと流入して計量精度が悪化する恐れがある。ところが、第３スプリングの付勢力を第１スプリングの付勢力よりも大きくすると、前述の如く、弁体が弁座に着座するまで（計量工程が終了するまで）は外開弁が閉じていることから、弁体が弁座に着座するまでの間に混合室の圧力が降下する恐れはなくなる。その結果、燃料室と混合室の間の差圧が瞬時的に大きくなることは回避できることから、計量精度を向上させることが可能になる。
【００３０】
又、上記技術的手段において、隔壁の内部に混合室に連通するようオリフィスを形成すると、第２可動部材に固定された弁体と隔壁の弁座の間の開度に左右されることなく単位時間当たり一定量の燃料を混合室に供給することができる。
【００３１】
又、上記技術的手段において、ストッパを非磁性体にすると、第２可動部材がストッパに当接している際でも第２可動部材、第２固定コア及び第１可動部材により確実に磁路を形成することができる。換言すれば、磁束がストッパを通過するのを防止できる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００３３】
図１は、第１実施例に係る燃料噴射装置の断面図である。
【００３４】
同図に示す燃料噴射装置１０において、コイル１１が巻回された樹脂製のボビン１２の中心穴１２ａの図示左側を覆うように第１固定コア１３が配置されると共に、中心穴１２ａの図示右側を覆うように非磁性体（例えばステンレス等の金属）のハウジング１４が配置され、第１固定コア１３及びハウジング１４はコイル１１の外周に配設された磁性体のケース１５によりボビン１２にカシメ固定されている。第１固定コア１３の凹部１３ａには噴射ノズル１６が挿入され、その状態で両者がカシメ固定されている。
【００３５】
ハウジング１４には高圧（例えば６２０ｋＰａ）の燃料を導入するための燃料導入通路１４ａが形成され、ハウジング１４とボビン１１との間には磁性体のヨーク１７が介在され、更にハウジング１４に溶接等により固着されている。噴射ノズル１６は、図示左端部に形成された燃料噴射口１６ａと、段付の貫通孔１６ｂと、燃料圧よりも低圧（例えば５５０ｋＰａ）のエアーを導入するためのエアー導入通路１６ｃとを有している。第１固定コア１３は、前述の凹部１３ａと、ボビン１２の中心穴１２ａに突出する突出部１３ｂと、段付の貫通孔１３ｃとを有している。
【００３６】
第１固定コア１３の突出部１３ｂには、図示右方向に延在するように非磁性体の筒状部材１８が圧入固定されている。筒状部材１８の図示右端に位置する先端部１８ａは段付形状を呈しており、その先端部１８ａには円筒状の第２固定コア１９が圧入固定されている。
【００３７】
ボビン１２の中心穴１２ａには、その図示右端側に位置する（詳しくは第２固定コア１９よりも図示右側に位置する）ように磁性体の第１可動部材２０が図示左右方向に移動自在に配設され、第１可動部材２０は第２固定コア１９との間で第１磁気ギャップ２１を形成している。筒状部材１８と第１可動部材２０との間には第１スプリング２２が配設され、第１磁気ギャップ２１を大きくする方向に第１可動部材２０を付勢している。尚、第１可動部材２０の内部には、燃料導入通路１４ａに連通する燃料通路２０ａが形成されている。
【００３８】
筒状部材１８の内部空洞１８ｂ内には、燃料導入通路１４ａに燃料通路２０ａを介して連通するように燃料室２３が形成されると共に、エアー導入通路１６ｃに連通するように混合室２４が燃料室２３と第１固定コア１３ｂの間に形成されている。
【００３９】
燃料室２３内には、磁性体の第２可動部材２５が図示左右方向に移動自在に配設され、第２可動部材２５は第２固定コア１９との間で第２磁気ギャップ２６を形成している。第２可動部材２５と第１可動部材２０との間には第２スプリング２７が配設され、第２磁気ギャップ２６を大きくする方向に第２可動部材２５を付勢している。ここで、第２スプリング２７の付勢力は第１スプリング２２の付勢力よりも小さくなっている。第１可動部材２０の凹部２０ｂには、ボビン１２中心穴１２ａの軸心方向に延在し且つ第２可動部材２５に対向するように非磁性体且つ円筒状のストッパ２８が圧入固定されている。このストッパ２８は、第２スプリング２７の付勢力に抗する方向（図示右方向）への第２可動部材２５の移動を規制するもので、その先端部は第２固定コア１９の左端面よりも突出している。従って、この突出部により第２可動部材２５が第２固定コア１９と接触するのを防止できる。尚、第２可動部材２５の内部には、燃料導入通路１４ａと燃料室２３との間を連通する燃料通路２５ａが形成されている。
【００４０】
混合室２４内には、磁性体の第３可動部材２９が図示左右方向に移動自在に配設され、第３可動部材２９は第１固定コア１３の突出部１３ｂとの間で第３磁気ギャップ３０を形成している。この第３可動部材２９の凹部２９ａには外開弁３１が圧入固定されている。外開弁３１は、図示左右方向に延在するロッド３１ａと、ロッド３１ａの左端に取り付けられ燃料噴射口１６ａを開閉する弁体３１ｂとを有している。ロッド３１ａ内には、エアー導入通路１６ｃと混合室２４との間を連通する燃料通路３１ｃが形成され、燃料通路３１ｃと燃料噴射口１６ａとの間に位置するようにロッド３１ａの外周には、燃料通路３１ｃと燃料噴射口１６ａとの間を連通する燃料通路３１ｄが形成されている。噴射ノズル１６とロッド３１ａに固定されたリテーナ３２との間には、第３スプリング３３が配設され、外開弁３１を閉じる方向（即ち第３磁気ギャップ３０を大きくする方向に）外開弁３１及び第３可動部材２９を付勢している。ここで、第３スプリング３３の付勢力は第２スプリング２７の付勢力よりも大きく、更に第１スプリング２２の付勢力と略同等になっている。
【００４１】
前述した燃料室２３と混合室２４とは分離手段３４により気密的に分離されている。分離手段３４は、筒状且つ磁性体の磁路形成部材３５と、非磁性体の隔壁３６と、非磁性体の球状の弁体３７とを有している。
【００４２】
磁路形成部材３５は、筒状部材１８の内部に圧入固定され、第２可動部材２５の外周面及び第３可動部材２９の外周面に対向する内周面を有している。従って、磁路形成部材３５によりコイル１１への通電時に第２可動部材２５と第３可動部材２９の間の磁路が形成される。
【００４３】
隔壁３６は、磁路形成部材３５の段付部３５ａに圧入固定され、弁座３６ａと、混合室２４に連通するオリフィス３６ｂとを有している。この隔壁３６は前述の磁路形成部材３５と共に第２，第３可動部材２５，２９間を完全に隔離している。
【００４４】
弁体３７は、第２可動部材２５に固定され、弁座３６ａに着脱可能になっている。従って、弁体３７が弁座３６ａに着脱することで燃料室２３と混合室２４の間を連通又は遮断するようになっている。
【００４５】
尚、第１固定コア１３とボビン１２との間、ヨーク１７とボビン１２との間、第１固定コア１３と噴射ノズル１６との間及び第１固定コア１３と筒状部材１８との間には、夫々シールリング３８，３９，４０，４１が配置されている。
【００４６】
又、ヨーク１７は必ずしもハウジング１４に固着する必要はなく、例えばハウジング１４に固着せずにハウジング１４との間にＯリングを配置しても良い。
【００４７】
図１及び図２を参照して上記の如く構成された燃料噴射装置の作動について説明する。図２は、第１実施例の作動の工程段階（Ａ，Ｂ）を示す説明図である。
【００４８】
前述の如く混合室２４内には、エアーコンプレッサ（図示せず）により高圧エアーが常時供給されており、燃料室２３内には、エアー圧よりも高い圧力の燃料が常時供給されている。
【００４９】
コイル１１の非通電時には、図１に示す如く外開弁３１及び弁体３７は閉じているので、燃料の計量及び噴射は行われない。
【００５０】
図１に示す状態でコイル１１を通電すると、コイル１１、第１固定コア１３、第３可動部材２９、磁路形成部材３５、第２可動部材２５、第２固定コア１９、第１可動部材２０、ヨーク１７及びケース１５により磁気回路が形成される。
【００５１】
まずコイル１１に低電流を流す（図２のＡ）と、第２スプリング２７の付勢力よりも大きい吸引力を第２磁気ギャップ２６に発生させることができる。その結果、弁体３７を固定した第２可動部材２５が第２固定コア１９に吸引されて第２スプリング２７の付勢力に抗しながら第２磁気ギャップ２６が減少する方向（図示右方向）に移動して弁体３７が弁座３６ａから離脱する。すると、燃料室２３と混合室２４の間がオリフィス３６ｂを介して連通し、燃料室２３内の燃料が高圧エアが供給されている混合室２４に供給されて燃料室２３内の燃料が計量される。詳細すると、この時オリフィス３６ｂにより弁体３７の開度に関係なく一定量の燃料が混合室２４に供給される。最終的には第２可動部材２５はストッパ２８に当接する。
【００５２】
ここで、上記作動中に第１，第３磁気ギャップ２１，３０にも吸引力が発生するが、第１，第３スプリング２２，３３の付勢力を第２スプリング２７の付勢力よりも大にしているので、第１，第３スプリング２２，３３の付勢力を前記吸引力よりも大にすることが可能であることから、第１，第３可動部材２０，２９は動かない。
【００５３】
次に、コイル１１に高電流を流す（図２のＢ）と、第１スプリング２２の付勢力よりも大きい吸引力を第１磁気ギャップ２１に発生させることができる。その結果、第１可動部材２０が第２固定コア１９に吸引されて第１スプリング２２の付勢力に抗して第２可動部材２５をストッパ２８を介して押しながら第１磁気ギャップ２１を小さくする方向（図示左方向）に移動する。最終的には弁体３７は弁座３６ａに着座して燃料室２３内の燃料の計量が終了する。
【００５４】
ここで、第３スプリング３３の付勢力が第１スプリング２２の付勢力と略同等であるので、上記作動中に第３スプリング３３の付勢力よりも大きい吸引力を第３磁気ギャップ３０にも発生させることができる。その結果、第３可動部材２９が第１固定コア１３に吸引されて外開弁３１と共に第３スプリング３３の付勢力に抗して第３磁気ギャップ３０を小さくする方向（図示左方向）に移動する。すると、外開弁３１が開放して混合室２４内の計量された燃料が高圧エアーと共に燃料通路３１ｃ，３１ｄを介して燃料噴射口１６ａから例えばエンジンの燃焼室（図示せず）に噴射される。
【００５５】
最後に、コイル１１への通電を解除すると、前述した磁気回路は形成されなくなるので、第１，第２，第３磁気ギャップ２１，２３，３０には吸引力が発生しなくなる。その結果、第１スプリング２２の付勢力により第１可動部材２０が図示右方向に移動し、第２スプリング２７の付勢力により弁体３７が弁座３６ｃに着座した状態に維持され、第３スプリング３３の付勢力により第３可動部材２９及び外開弁３１が図示右方向に移動する。従って、燃料の噴射が終了すると共に計量が行われない状態となる。
【００５６】
以上示したように、第１実施例によれば、第３可動部材２９と第１固定コア１３との間に第３磁気ギャップ３０を形成し、その第３磁気ギャップ３０で発生する吸引力によって外開弁３１を開放させるようにしたので、第２，第３可動部材２５，２９間を完全に隔離しても確実に外開弁３１を開放させて燃料を噴射させることができる。
【００５７】
又、筒状部材１８の内部に磁性体且つ筒状の磁路形成部材３５を圧入固定し、磁路形成部材３５の内部に第２，第３可動部材２５，２９間を隔離する非磁性体の隔壁３６を圧入固定したので、ダイアフラム等の可撓部材を用いることなく、燃料室と混合室が完全に気密的に分離することができる。
【００５８】
又、隔壁３６の内部に混合室２４に連通するようオリフィス３６ｂを形成したので、弁体３７と弁座３６ａの間の開度に左右されることなく単位時間当たり一定量の燃料を混合室２４に供給することができる。
【００５９】
又、ストッパ２８を非磁性体にしたので、第２可動部材２５がストッパ２８に当接している際でも第２可動部材２５、第２固定コア１９及び第１可動部材２０により確実に磁路を形成することができる。換言すれば、磁束がストッパ２８を通過するのを防止できる。
【００６０】
尚、第１実施例において、計量工程Ａと噴射工程Ｂとの間に計量も噴射もしない休止時間を設定することも可能である。
【００６１】
第２実施例に係る燃料噴射装置は、第３スプリング３３の付勢力を第１スプリング２２の付勢力よりも大きくした点以外は第１実施例と同様である。図３を参照して第２実施例の燃料噴射装置の作動について説明する。
【００６２】
コイル１１に低電流を流す（図３のＣ）と、第１実施例と同様に、燃料室２３内の燃料が計量される。
【００６３】
次に、コイル１１に高電流を流す（図３のＤ）と、第１実施例と同様に、燃料室２３内の燃料の計量が終了する。
【００６４】
ここで、第２実施例では、第３スプリング３３の付勢力が第１スプリング２２の付勢力よりも大きくなっているので、第３スプリング３３の付勢力を第３磁気ギャップ３０に発生する吸引力よりも大にすることが可能であることから、第３可動部材２９は動かない。つまり、図３に示すように、計量工程Ｃの後に噴射もしない休止工程Ｄを設定できる。
【００６５】
次に、コイル１１に更なる高電流を流す（図３のＥ）と、第３スプリング３３の付勢力よりも大きい吸引力を第３磁気ギャップ３０にも発生させることができる。その結果、外開弁３１が開放して混合室２４内の計量された燃料が高圧エアーと共に燃料噴射口１６ａから噴射される。
【００６６】
最後に、コイル１１への通電を解除すると、第１実施例と同様に、燃料の噴射が終了すると共に計量が行われない状態となる。
【００６７】
ここで、第１実施例では、第３スプリング３３の付勢力が第１スプリング２２の付勢力と同等であるので、弁体３７が図示左方向へ移動しはじめてから弁座３６ａに着座するまでの間（時間ｔに相当）に外開弁３１が開放してしまい、このとき燃料噴射装置の外部は略大気圧であることから、混合室２４の圧力が降下する。そのため、燃料室２３と混合室２４の間の差圧が瞬時的に大きくなることから、図４の斜線部分に示すように、単位時間当たり過剰の燃料が燃料室２３から混合室２４へと流入して計量精度が悪化する恐れがある。
【００６８】
これに対して、本第２実施例では、第３スプリング３３の付勢力が第１スプリング２２の付勢力よりも大であるので、弁体３７が弁座３６ａに着座するまでは外開弁３１が必ず閉じていることから、混合室２４の圧力が降下する恐れはなくなる。その結果、燃料室２３と混合室２４の間の差圧が瞬時的に大きくなることは回避できることから、図４に示す如く、計量精度を向上させることが可能になる。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１の発明は、以下の如く効果を有する。
【００７０】
第３可動部材と第１固定コアとの間に第３磁気ギャップを形成し、その第３磁気ギャップで発生する吸引力によって外開弁を開放させるようにしたので、第２，第３可動部材間を完全に隔離しても確実に外開弁を開放させて燃料を噴射させることができる。
【００７１】
又、筒状部材の内部に磁性体且つ筒状の磁路形成部材を挿入固定し、磁路形成部材の内部に磁路形成部材と共に第２，第３可動部材間を隔離するよう非磁性体の隔壁を挿入固定したので、ダイアフラム等の可撓部材を用いることなく、燃料室と混合室が完全に気密的に分離することができる。
【００７２】
請求項２の発明は、以下の如く効果を有する。
【００７３】
第３スプリングの付勢力を第１スプリングの付勢力よりも大きくしたので、弁体が弁座に着座するまで（計量工程が終了するまで）は外開弁が閉じていることから、弁体が弁座に着座するまでの間に混合室の圧力が降下する恐れはなくなる。その結果、燃料室と混合室の間の差圧が瞬時的に大きくなることは回避できることから、計量精度が良くなる。
【００７４】
請求項３の発明は、以下の如く効果を有する。
【００７５】
隔壁の内部に混合室に連通するようオリフィスを形成したので、第２可動部材に固定された弁体と隔壁の弁座の間の開度に左右されることなく単位時間当たり一定量の燃料を混合室に供給することができる。
【００７６】
請求項４の発明は、以下の如く効果を有する。
【００７７】
ストッパを非磁性体にしたので、第２可動部材がストッパに当接している際でも第２可動部材、第２固定コア及び第１可動部材により確実に磁路を形成することができる。換言すれば、磁束がストッパを通過するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る燃料噴射装置の断面図である。
【図２】第１実施例に係る燃料噴射装置の作動の段階を示す説明図であり、Ａは計量工程，Ｂは噴射工程を示す。
【図３】第２実施例に係る燃料噴射装置の作動の段階を示す説明図であり、Ｃは計量工程，Ｄは休止工程，Ｅは噴射工程を示す。
【図４】第１，第２実施例に係る燃料室から混合室に流れる燃料の流速のタイムチャートである。
【図５】従来技術に係る燃料噴射装置の断面図である。
【符号の説明】
１０  燃料噴射装置
１１  コイル
１２  ボビン
１２ａ  ボビンの中心穴
１３  第１固定コア
１４ａ  燃料導入通路
１６  噴射ノズル
１６ａ  燃料噴射口
１６ｃ  エアー導入通路
１８  筒状部材
１９  第２固定コア
２０  第１可動部材
２１  第１磁気ギャップ
２２  第１スプリング
２３  燃料室
２４  混合室
２５  第２可動部材
２６  第２磁気ギャップ
２７  第２スプリング
２８  ストッパ
２９  第３可動部材
３０  第３磁気ギャップ
３１  外開弁
３３  第３スプリング
３４  分離手段
３５  磁路形成部材
３６  隔壁
３６ａ  弁座
３６ｂ  オリフィス
３７  弁体
【図１】
0003551484.tif 000002
【図２】
0003551484.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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