(57)【要約】【課題】噴射初期の微粒化を達成し、剪断能力を高めて加圧空気と液体燃料の混合性を促進し、吸出能力を高めて吸出し速度の向上を図る。【解決手段】第２ニードル９に液体燃料が供給される中心孔１１を設け、第２ニードル９と第２ノズルボディ８との間に加圧空気の流れるエア流路１２を設け、エア流路１２の途中にベンチュリー部１３を設ける。そして、ベンチュリー部１３を通過した後で、流速がマッハ１（音速）を超える領域に、液体燃料を吸い出す細孔１５の燃料出口を開口させる。細孔１５より吸い出された液体燃料は、マッハ１を超える流速の加圧空気によって剪断能力が高められて加圧空気との混合性が促進し、噴射初期から微粒化した燃料が第２噴射孔７から気筒内へ噴射される。また、この細孔１５の燃料出口が設けられる領域は、拡径に伴う負圧化により吸出能力が高められる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部より加圧供給された液体燃料を噴射する第１噴射孔（３）を有する第１ノズルボディ（４）、この第１ノズルボディ（４）内に収容されて前記第１噴射孔（３）の開閉を行なう第１ニードル（５）を備える第１インジェクタ（１）と、
外部より加圧供給された空気とともに前記第１インジェクタ（１）から噴射された液体燃料を噴射する第２噴射孔（７）、この第２噴射孔（７）の開閉を行なう第２ニードル（９）、この第２ニードル（９）を収容する第２ノズルボディ（８）を備える第２インジェクタ（２）と、
を具備するエアブラストインジェクタにおいて、
（ａ）前記第２ニードル（９）の内部には、前記第１インジェクタ（１）の噴射燃料が供給される中心孔（１１）が設けられ、
（ｂ）前記第２ニードル（９）と前記第２ノズルボディ（８）との間には、前記第２噴射孔（７）の開弁時に加圧空気が前記第２噴射孔（７）に向かって流れるエア流路（１２）が区画され、
（ｃ）前記エア流路（１２）の通路途中には、前記第２噴射孔（７）の開弁時に前記第２噴射孔（７）に向かって流れる加圧空気を絞るベンチュリー部（１３）を形成するベンチュリー形成部（１４）が設けられ、
（ｄ）前記第２ニードル（９）には、前記中心孔（１１）内の液体燃料を、前記ベンチュリー部（１３）を通過した加圧空気中に吸い出させる細孔（１５）が設けられ、
（ｅ）この細孔（１５）の燃料出口は、前記ベンチュリー部（１３）の空気流れ下流に開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のエアブラストインジェクタにおいて、
前記ベンチュリー形成部（１４）は、前記第２ノズルボディ（８）の内周面において径方向内側へ膨出することで、前記第２ニードル（９）との間に前記ベンチュリー部（１３）を形成するものであり、
前記細孔（１５）の燃料出口は、前記ベンチュリー部（１３）と前記第２噴射孔（７）との間で、且つ前記ベンチュリー部（１３）と同径寸法の前記第２ニードル（９）の側面において開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエアブラストインジェクタにおいて、
前記細孔（１５）の燃料出口は、前記ベンチュリー部（１３）における前記第２噴射孔（７）側の端部位置とこの端部位置から前記第２噴射孔（７）の側へ５ｍｍ離れた位置との間において開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
【請求項４】
請求項１に記載のエアブラストインジェクタにおいて、
前記ベンチュリー形成部（１４）は、前記第２ニードル（９）の外周面において径方向外側へ膨出することで、前記第２ノズルボディ（８）との間に前記ベンチュリー部（１３）を形成するものであり、
前記細孔（１５）の燃料出口は、前記ベンチュリー形成部（１４）における前記ベンチュリー部（１３）の直下において開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエアブラストインジェクタにおいて、
前記細孔（１５）の燃料出口は、前記ベンチュリー部（１３）を通過した加圧空気の流速がラバーズノズル効果によってマッハ１を超える流速範囲において開口することを特徴とするエアブラストインジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧された液体燃料の噴射を行なう第１インジェクタと、この第１インジェクタから噴射された液体燃料とともに、外部から供給された加圧空気を一緒に噴射する第２インジェクタとを備えるエアブラストインジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（燃料の燃焼エネルギーにより回転トルクを発生する内燃機関）に搭載される燃料噴射装置では、燃費向上およびエミッション低減を目的として、液体燃料を微粒化してインジェクタより噴射する技術が望まれる。
液体燃料の微粒化を達成するインジェクタとして、エアブラストインジェクタが知られている。エアブラストインジェクタは、液体燃料の噴射を行なう第１インジェクタと、この第１インジェクタから噴射された液体燃料と加圧空気を一緒に噴射させる第２インジェクタとから構成される複合インジェクタであり、加圧空気が第２噴射孔（第２インジェクタの噴射孔）を通過する際に音速化することで、加圧空気とともに噴射される液体燃料を微粒化するものである。
【０００３】
エアブラストインジェクタの従来技術を、図８を参照して説明する（例えば、特許文献１参照）。なお、背景技術において使用する符号は、後述する［発明を実施するための形態］および［実施例］と同一機能物に対して同一符号を付したものである。
【０００４】
第１インジェクタ１の第１噴射孔３（燃料噴射孔）は、第２インジェクタ２の第２ニードル９に設けられた中心孔１１の上端と対向配置されており、第１噴射孔３は中心孔１１の上端部に向けて燃料の噴射を行なう。
一方、第１インジェクタ１の第１噴射孔３が燃料噴射を行なう空間（第１インジェクタ１の下部空間）には、エア導入通路４３を介して外部から加圧された空気（エアポンプで加圧された空気）が供給される。
これにより、第２インジェクタ２の上部には、第１インジェクタ１から噴射燃料が供給されるとともに、エア導入通路４３を介して加圧空気が供給される。
【０００５】
第１インジェクタ１から第２インジェクタ２の上部に噴射供給された燃料は、主に中心孔１１を通り、中心孔１１の下端から第２ニードル９の下側側面に形成された太穴Ｊ１を通って、エア流路１２の下端に溜まる。
そして、第２噴射孔７が開弁すると、エア流路１２の下端に溜まった液体燃料が、加圧空気に押し出されて噴射する。
その結果、第２噴射孔７の開弁初期（噴射初期）には、エア流路１２の下端に溜まった液体燃料がまとまった状態で第２噴射孔７から外部に押し出されることになり、噴射初期の噴霧粒径が大きくなってしまう。
【０００６】
そこで、噴射初期の噴霧粒径を小さくする手段として、図９に示す技術が考えられる（この技術は参考例であり、周知技術ではない）。
この図９に示す技術は、エア流路１２の通路途中に加圧空気の流路面積を絞るベンチュリー部１３を設けるとともに、中心孔１１の下端からベンチュリー部１３に通じる細孔１５を設けるものであり、ベンチュリー効果（エジェクタ効果）によって、中心孔１１の液体燃料を、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気中に吸い出させるものである。
具体的には、第２噴射孔７の開弁時に、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気中に液体燃料が吸い込まれる。その結果、噴射初期から、ベンチュリー部１３において燃料を吸い込んだ加圧空気が第２噴射孔７から噴射される。このため、第２インジェクタ２の噴射初期から噴霧粒径を微粒化することができる。
【０００７】
（問題点１）
ここで、図９に示す参考例は、ベンチュリー効果を得る目的で、細孔１５の燃料出口をベンチュリー部１３の途中に開口させていた。
しかし、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気の流速解析を行なったところ｛図２（ａ）参照｝、加圧空気の通過速度の最速部位は、ベンチュリー部１３の通過中ではないことを見出した。
このため、細孔１５から吸い出された液体燃料を、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気が剪断する剪断能力が低く、加圧空気と液体燃料との混合性に改善の余地があった。
【０００８】
（問題点２）
また、ベンチュリー部１３の周辺における加圧空気の圧力解析を行なったところ｛図２（ｂ）参照｝、ベンチュリー部１３は、流速が速くても、加圧空気が狭い流路を通過する部分であるため大きな圧力低下が得られていなかった。
このため、中心孔１１の液体燃料を細孔１５が吸い出す吸出能力が低く、燃料の吸出し速度が遅くなっていた。
なお、上記吸出能力を高めるために細孔１５の径を太くすると、第２噴射孔７が開弁する前に、液体燃料が細孔１５から漏れ出てしまい、第２インジェクタの噴射初期の微粒化の達成ができなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−３２５３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ベンチュリー効果を用いて第２インジェクタの噴射初期の微粒化を達成するエアブラストインジェクタにおいて、
（ｉ）細孔から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を高めて加圧空気と液体燃料の混合性を促進するとともに、
（ｉｉ）中心孔の液体燃料を細孔が吸い出す吸出能力を高めて吸出し速度の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
［請求項１の手段］
請求項１のエアブラストインジェクタは、ベンチュリー効果を用いて第２インジェクタの噴射初期の微粒化を達成するものであり、次の作用効果を奏する。
第２噴射孔が開かれると、第２噴射孔へ向けて流れるエア流路の加圧空気は、エア流路の途中に設けられたベンチュリー部で絞られる。
ベンチュリー部を通過する加圧空気は、ベンチュリー部による流体圧縮によって流速が増し、例えば通過速度がマッハ１（音速）もしくはマッハ１に近い流速に達する。
【００１２】
このようにベンチュリー部の通過中に流速が増し、例えばマッハ１もしくはマッハ１に近い流速に達した加圧空気は、ベンチュリー部の通過後、ベンチュリー部の下流側の流路面積が増える領域において流体の膨張効果により流速が増す。即ち、加圧空気の最速部位は、ベンチュリー部（流路面積が最も絞られている範囲）を通過した後のエア流路中において発生する。
一方、ベンチュリー部の下流側の流路面積が増える領域では、流路の拡径に伴う負圧化によって圧力が急速に下がる。これにより、細孔による液体燃料の吸出能力が高められる。
【００１３】
細孔より吸い出された液体燃料は、ベンチュリー部を通過する加圧空気よりも速い流速の加圧空気によって連続的に高速分断される。即ち、加圧空気による液体燃料の剪断能力が高められる。このようにして、細孔から吸い出された液体燃料は、速い流速の加圧空気によって非常に細かく分断されながら加圧空気に混ざり合う。その結果、加圧空気と液体燃料の混合性が促進される。
そして、加圧空気と混合した液体燃料は、第２噴射孔を通って噴射されるため、第２インジェクタの噴射初期から噴霧粒径を微粒化することができる。
【００１４】
このように、請求項１のエアブラストインジェクタは、
〇ベンチュリー効果を用いて第２インジェクタの噴射初期から噴霧粒径を微粒化し、
〇細孔から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を高めて加圧空気と液体燃料の混合性を促進し、
〇中心孔の液体燃料を細孔が吸い出す吸出能力を高めて吸出し速度の向上を図ることができる。
【００１５】
［請求項２の手段］
請求項２のベンチュリー形成部は、第２ノズルボディの内周面において径方向内側へ膨出することで、第２ニードルとの間にベンチュリー部を形成するものである。
これにより、細孔の燃料出口を、第２ニードルの側面に設けることにより、上記請求項１の作用効果を得ることができる。
【００１６】
［請求項３の手段］
請求項３の細孔の燃料出口は、ベンチュリー部における第２噴射孔側の端部位置とこの端部位置から第２噴射孔の側へ５ｍｍ離れた位置との間に設けられるものである。
このように設けることで、上記請求項１の作用効果を得ることができる。
【００１７】
［請求項４の手段］
請求項４のエアブラストインジェクタは、
ベンチュリー形成部は、第２ニードルの外周面において径方向外側へ膨出することで、第２ノズルボディとの間にベンチュリー部を形成するものである。
これにより、細孔の燃料出口を、ベンチュリー形成部におけるベンチュリー部の直下に設けることにより、上記請求項１の作用効果を得ることができる。
【００１８】
［請求項５の手段］
請求項５の細孔の燃料出口は、ベンチュリー部を通過した加圧空気の流速がラバーズノズル効果によってマッハ１を超える流速範囲に設けられるものである。
このように設けることで、上記請求項１の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第２インジェクタにおける要部説明図である（実施例１）。
【図２】ベンチュリー部付近における加圧空気の速度分布、および加圧空気の圧力分布を示す説明図である。
【図３】エアブラストインジェクタの断面図である。
【図４】第１インジェクタと第２インジェクタの駆動例を示すタイムチャートである。
【図５】第１インジェクタにおける燃料の流れを示す説明図である。
【図６】第２インジェクタにおける加圧空気の流れを示す説明図である。
【図７】第２インジェクタにおける要部説明図である（実施例２）。
【図８】エアブラストインジェクタの要部断面図である（従来例）。
【図９】エアブラストインジェクタの要部断面図である（参考例）。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面を参照して実施形態におけるエアブラストインジェクタの基本構成を説明する。
エアブラストインジェクタは、加圧された液体燃料の噴射を行なう第１インジェクタ１と、この第１インジェクタ１から噴射された液体燃料とともに、加圧空気を一緒に噴射する第２インジェクタ２とを備える。
【００２１】
第１インジェクタ１は、外部より内部へ加圧供給された液体燃料を噴射する第１噴射孔３を有する第１ノズルボディ４と、この第１ノズルボディ４内に収容されて第１噴射孔３の開閉を行なう第１ニードル５とを備えるものであり、第１ニードル５を駆動する第１電磁駆動部６（第１インジェクタ１を駆動するアクチュエータの一例）を備える。
第２インジェクタ２は、外部より加圧供給された空気とともに第１インジェクタ１から噴射された液体燃料を噴射する第２噴射孔７を有する。また、第２インジェクタ２は、第２噴射孔７の開閉を行なう第２ニードル９と、この第２ニードル９を収容する第２ノズルボディ８とを備えるものであり、第２ニードル９を駆動する第２電磁駆動部１０（第２インジェクタ２を駆動するアクチュエータの一例）を備える。
【００２２】
そして、第２インジェクタ２は、以下の構成を採用する。
第２ニードル９の内部には、第２ニードル９の上部から下側まで延びる中心孔１１が設けられる。
第２ニードル９と第２ノズルボディ８との間には、第２噴射孔７の開弁時に加圧空気が第２噴射孔７に向かって流れるエア流路１２が区画される。
【００２３】
エア流路１２の通路途中には、第２噴射孔７の開弁時に第２噴射孔７に向かって流れる加圧空気を絞るベンチュリー部１３を形成するベンチュリー形成部１４が設けられる。
第２ニードル９には、中心孔１１内の液体燃料を、ベンチュリー部１３を通過した加圧空気中に吸い出させる細孔１５が設けられる。
【００２４】
細孔１５の燃料出口は、ベンチュリー部１３（流路面積が最も絞られている範囲）よりも空気流れ下流において開口する。
細孔１５の燃料出口の好ましい実施形態の一例を説明する。
細孔１５の燃料出口は、ベンチュリー部１３を通過した後、そのベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気（図１の矢印α参照）に触れる位置において開口するものであり、
（ｉ）ベンチュリー形成部１４が、第２ノズルボディ８の内周面に設けられる場合は（図１参照）、ベンチュリー部１３と第２噴射孔７との間で、且つベンチュリー部１３と同径寸法の第２ニードル９の側面に細孔１５の燃料出口が設けられ、
（ｉｉ）ベンチュリー形成部１４が、第２ニードル９の外周面に設けられる場合は（図７参照）、ベンチュリー形成部１４におけるベンチュリー部１３の直下に細孔１５の燃料出口が設けられる。
【実施例】
【００２５】
以下において本発明が適用された具体的な一例（実施例）を図面を参照して説明する。実施例は具体的な一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。なお、以下の実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
【００２６】
［実施例１］
エアブラストインジェクタは、直噴エンジンに搭載されるものであり、例えばガソリン等の燃料をエンジンの気筒内（燃焼室内）に直接噴射供給するものであって、各気筒毎に搭載される。
エアブラストインジェクタは、液体燃料の噴射を行なう第１インジェクタ１と、この第１インジェクタ１から噴射された液体燃料とともに、加圧空気を一緒に噴射する第２インジェクタ２とを備える。
【００２７】
（第１インジェクタ１の説明）
実施例１の第１インジェクタ１は、燃料ポンプにより加圧された燃料が、燃料供給管を介して第１インジェクタ１の上端に設けられた燃料導入口２１より内部に供給される。
燃料ポンプは、燃料タンクから第１インジェクタ１に燃料を導く燃料供給管の途中に配置されるものであり、燃料タンク内の燃料を吸引して所定圧力へ加圧し、第１インジェクタ１に向けて圧送するものである。また、燃料ポンプは、第１インジェクタ１に向けて吐出される燃料の圧力を、所定の目標圧力（例えば、５５０ｋＰａ）に調圧する調圧装置（プレッシャレギュレータ等）を備えている。
【００２８】
第１インジェクタ１は、略円筒形状を呈するものであり、上端から燃料を受け、内部の燃料通路を経由して下端から燃料を噴射する。
第１インジェクタ１は、燃料の噴射と停止を実行する第１噴射ノズル２２、この第１噴射ノズル２２に閉弁力（燃料噴射を停止させる力）を付与する第１スプリング２３、この第１スプリング２３の閉弁力に抗して開弁力（燃料噴射を実行させる力）を付与する第１電磁駆動部６、略筒状を呈して第２インジェクタ２の上部に挿入固定される第１ロアボディ２４、略筒状を呈して第１ロアボディ２４の上部に同軸上に配置される第１アッパーボディ２５を備えており、第１アッパーボディ２５の上端に設けられた燃料導入口２１から内部に流入した燃料は、第１ロアボディ２４を通って第１噴射ノズル２２の下端に向けて供給される。
【００２９】
第１噴射ノズル２２は、第１ロアボディ２４の下部に固定されて第２インジェクタ２の内部に挿入配置される第１ノズルボディ４と、この第１ノズルボディ４の内部に収容されて上下方向へ摺動自在に支持される第１ニードル５とを含んで構成される。
第１ノズルボディ４の軸中心には、上方から下方へ向けて燃料を導く第１ノズル孔２６が穿設されており、第１ノズル孔２６の下端に設けられた弁座の中心には、第１ノズルボディ４の先端部から第２インジェクタ２の内部に向けて燃料を噴射するための第１噴射孔３が形成されている。
【００３０】
第１ノズル孔２６は、第１ニードル５との間に燃料通路を形成して、上方から供給された燃料を弁座側へ導くものである。
第１噴射孔３は、第１ノズルボディ４の下端の軸中心において上下方向に貫通する１つの貫通穴であり、弁座の上面に入口が開口して、出口が第１ノズルボディ４の先端部の外面に開口している。
【００３１】
第１ニードル５は、上下方向へ延びるシャフト形状を呈するものであり、第１ノズル孔２６の中心部において上下方向へ摺動自在に支持されている。
具体的に、第１ニードル５の上端は、第１ロアボディ２４の内周面によって上下方向に摺動自在に支持される第１可動コア２７（第１電磁駆動部６におけるアーマチャ）の中心に結合されており、その結果、第１ニードル５の上端が第１ロアボディ２４の内部において上下方向へ移動可能に支持される。なお、第１可動コア２７には、上下方向を連通する燃料通路２７ａが形成されており、第１可動コア２７の上側の燃料を、第１可動コア２７の下側へ導くように設けられている。
【００３２】
一方、第１ニードル５の下側には、径方向外側へ膨出する第１大径摺動部２８が形成されており、この第１大径摺動部２８が第１ノズル孔２６の内周面によって摺動自在に支持される。なお、第１大径摺動部２８には、上下方向を連通させる連通部（面取部、溝部）２８ａが設けられており、第１大径摺動部２８の上側の燃料を、第１大径摺動部２８の下側へ導くように設けられている。
【００３３】
第１ニードル５の下端には、第１ノズル孔２６の下端に設けられた弁座に着座可能なシート部が設けられている。このシート部が弁座に着座することにより、第１ノズル孔２６と第１噴射孔３との連通を遮断し、シート部が弁座から離座することにより、第１ノズル孔２６と第１噴射孔３とを連通して、第１噴射孔３から燃料の噴射を行なう。
ここで、弁座とシート部との当接部（着座部分）には、シート部が弁座に着座した際に噴射を停止するための線シール部（油密機能部）が設けられている。
なお、シート部の形状は、略円錐形状に限られるものではなく、略円錐台形状、あるいは略半球状など、線シールが可能な形状であればいずれの形状であっても良い。また、弁座とシート部のシール方法としては、線シールに限らず、円錐面の当接でシールするものであっても良い。
【００３４】
第１スプリング２３は、第１ニードル５を下方へ押し付けて、シート部を弁座に着座させる力（閉弁力）を発生するものであり、この実施例１では圧縮コイルスプリングを用いている。具体的に、第１スプリング２３は、第１可動コア２７と、筒状を呈する第１バネストッパ２９との間で圧縮された状態で組付けられたものである。ここで、第１バネストッパ２９は、第１アッパーボディ２５の内周面に固定された第１磁気吸引筒３４（後述する）の内周面に圧入あるいはネジ込み等により固定されたものである。
【００３５】
第１電磁駆動部６は、磁力によって第１ニードル５を上方（開弁方向）に駆動するものであり、通電により磁力を発生する円筒形状に巻回された第１コイル３１、この第１コイル３１の内周に配置されて上下方向へ摺動自在に支持される第１可動コア２７、この第１可動コア２７を上方へ磁気吸引するための磁路を形成する第１固定子を備える。
【００３６】
第１固定子は、第１ロアボディ２４と第１アッパーボディ２５の間に挟まれて配置される第１非磁性筒３２と、この第１非磁性筒３２の下部において第１可動コア２７と径方向の磁気の受け渡しを行なう第１磁気受渡筒３３と、第１可動コア２７を上方へ磁気吸引する第１磁気吸引筒３４と、第１コイル３１の周囲を覆う第１ヨーク３５とを備える。
なお、第１固定子を構成する部材のうち、第１非磁性筒３２を除く他の部材（第１磁気受渡筒３３、第１磁気吸引筒３４、第１ヨーク３５）は、全て磁性体金属（例えば、鉄）によって形成されるものである。
ここで、第１固定子は、第１ロアボディ２４および第１アッパーボディ２５の一部を利用したものであり、第１ロアボディ２４の上部が第１磁気受渡筒３３として利用され、第１アッパーボディ２５が第１磁気吸引筒３４と第１ヨーク３５の磁気結合を行なう部材として利用されている。
【００３７】
第１非磁性筒３２は、第１アッパーボディ２５と同径の筒体であり、第１磁気吸引筒３４と第１磁気受渡筒３３（第１ロアボディ２４の一部）とが、第１可動コア２７を介さずに直接的に磁気結合（磁路形成）するのを防ぐためのものである。
第１磁気吸引筒３４は、第１アッパーボディ２５の内周面に結合された筒状を呈し、第１磁気吸引筒３４の下面と第１可動コア２７の上面との間にメインギャップ（磁気吸引ギャップ）を形成する部材である。即ち、第１コイル３１が通電されると、第１磁気吸引筒３４が第１可動コア２７を磁気吸引するものである。
【００３８】
第１ヨーク３５は、第１コイル３１の外周を覆って、第１コイル３１の周囲に磁路を形成する部材であり、第１コイル３１が通電されると、第１ヨーク３５→第１アッパーボディ２５および第１磁気吸引筒３４→第１可動コア２７→第１磁気受渡筒３３（第１ロアボディ２４の一部）→再び第１ヨーク３５に戻る磁気経路（磁束の流れ方向は逆であっても良い）が形成される。
【００３９】
第１ヨーク３５は、絶縁性の第１樹脂部材３６によりモールドされており、第１ヨーク３５をモールドする第１樹脂部材３６の一部には、外部接続用の第１コネクタ３７が設けられている。この第１コネクタ３７は、第１インジェクタ１の作動制御を行なうＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略：図示しない）と接続線を介して電気的な接続を行なう接続手段であり、その内部には第１コイル３１の両端にそれぞれ接続される端子３７ａがモールドされている。
【００４０】
（第２インジェクタ２の説明）
実施例１の第２インジェクタ２は、エアポンプにより加圧された空気が、圧縮空気供給管を介して第２インジェクタ２の上部の側面より内部に供給される。
エアポンプは、大気中の空気を吸引して所定圧力へ加圧し、第２インジェクタ２に向けて圧送するものである。また、エアポンプは、第２インジェクタ２に向けて吐出される空気の圧力を、所定の目標圧力（燃料ポンプから第１インジェクタ１へ供給される燃料圧力よりも低い圧力：例えば、３００ｋＰａ）に調圧する調圧装置（プレッシャレギュレータ等）を備えている。
【００４１】
第２インジェクタ２は、第１インジェクタ１の下側において、第１インジェクタ１と同軸に配置された略円筒形状を呈するものであり、上部に配置された第１インジェクタ１から噴射燃料を受けるとともに、エアポンプから加圧空気の供給を受ける。そして、この第２インジェクタ２は、第２インジェクタ２の上部に供給された加圧空気と液体燃料（以下では、第２インジェクタ２に供給された加圧空気と第１インジェクタ１から噴射された液体燃料とを合わせてエア混合燃料と称して説明する）を、内部通路を経由させて下端へ導き、下端から噴射させるものである。
【００４２】
第２インジェクタ２は、エア混合燃料の噴射と停止を実行する第２噴射ノズル３８、この第２噴射ノズル３８に閉弁力（燃料噴射を停止させる力）を付与する第２スプリング３９、この第２スプリング３９の閉弁力に抗して開弁力（燃料噴射を実行させる力）を付与する第２電磁駆動部１０、略筒状を呈してエンジンのシリンダヘッド等に挿入固定される第２ロアボディ４０、略筒状を呈して第２ロアボディ４０の上部に同軸上に配置される第２アッパーボディ４１を備えている。
【００４３】
第２アッパーボディ４１は、上述したように略筒形状を呈するものであり、その上部に第１インジェクタ１の下部が挿入配置される。第１インジェクタ１を第２アッパーボディ４１に固定する一例として、この実施例では、第１ロアボディ２４の外周にフランジ部２４ａを設け、第２アッパーボディ４１の上面と、第２アッパーボディ４１の上面に締結される取付プレート４２との間でフランジ部２４ａを挟み付けることで、第１インジェクタ１を第２アッパーボディ４１に固定している。なお、第１インジェクタ１の固定手段は、適宜変更可能なものである。
また、第２アッパーボディ４１の側面には、エアポンプで加圧された空気を内部に導くエア導入通路４３が形成されている。そして、第２アッパーボディ４１の内部に供給された加圧空気は、第２噴射ノズル３８まで充填供給される。
【００４４】
第２噴射ノズル３８は、第２ロアボディ４０の下部にリテーニングナット４４を用いて締結固定される第２ノズルボディ８と、この第２ノズルボディ８の内部に収容されて上下方向へ摺動自在に支持される第２ニードル９とを含んで構成される。
第２ノズルボディ８は、先端部が気筒内に露出するように挿入配置されるものであり、その軸中心には、上方から下方へ向けて貫通する筒形状の第２ノズル孔４５が形成されている。
第２インジェクタ２は、第２ノズルボディ８の下端に、エア混合燃料を気筒内に噴射供給する第２噴射孔７を備える。この第２噴射孔７は、第２ノズル孔４５の下端（下方に向けて拡径したテーパ形状を呈し、外部と連通する開口穴）と第２ニードル９との間に形成されるものであり、第２ニードル９によって開閉される。
【００４５】
第２ノズル孔４５は、第２ニードル９との間に上下方向を連通する筒状のエア流路１２を形成するものであり、エア流路１２に供給された加圧空気や液体燃料を第２噴射孔７へ導くものである。
第２ニードル９は、上下方向へ延びるシャフト形状を呈するものであり、第２ノズル孔４５の中心部において上下方向へ摺動自在に支持されている。
【００４６】
具体的に、第２ニードル９の上端は、第２アッパーボディ４１の内周面によって上下方向に摺動自在に支持される第２可動コア４６（第２電磁駆動部１０におけるアーマチャ）の中心に結合されており、その結果、第２ニードル９の上端が第２アッパーボディ４１の内部において上下方向へ移動可能に支持される。なお、第２可動コア４６には、上下方向を連通するための通路は形成されておらず、第２ニードル９の外周に何らかの要因で付着した液体燃料は、第２可動コア４６の外周面の摺動クリアランスを介して下方へ伝わることで下方のエア流路１２へ導かれる。
【００４７】
一方、第２ニードル９の下側を摺動自在に支持するための第２大径摺動部４７は、第２ノズルボディ８の内周面に形成されている。これは、この実施例１において、後述するベンチュリー形成部１４を第２ノズルボディ８の内周面に形成する構造を採用するためである。
具体的に、実施例１の第２大径摺動部４７は、第２ノズルボディ８における第２ノズル孔４５の上下方向の途中部分において径方向内側へ膨出するものであり、この第２大径摺動部４７の内周面が第２ニードル９の外周面を摺動自在に支持する。なお、第２大径摺動部４７には、上下方向を連通させる連通部（溝部等）４７ａが設けられており、第２大径摺動部４７の上側に供給された加圧空気を下側へ導くように設けられている。
【００４８】
第２ニードル９の内部には、第１インジェクタ１が噴射した燃料と、エア導入通路４３から第２アッパーボディ４１の内部に供給された加圧空気とを下方へ導く中心孔１１を含むニードル内通路が設けられている。
中心孔１１の上端は、第１インジェクタ１の第１噴射孔３と同一軸線上に開口し、第１インジェクタ１の噴射した液体燃料と、外部から供給された加圧空気とを、中心孔１１の内部に導く導入口として機能する。
【００４９】
ここで、第１噴射孔３から中心孔１１の内部に燃料を供給する手段として、この実施例の第１インジェクタ１には、第１噴射孔３から噴射された全ての液体燃料を積極的に中心孔１１へ供給する燃料ノズル４８が設けられている。この燃料ノズル４８は、第１噴射孔３から中心孔１１の内部まで伸びる中空の細いパイプであって、燃料ノズル４８の下端が中心孔１１の内部まで伸びて配置されている。
そして、第１インジェクタ１から噴射された液体燃料は、燃料ノズル４８を通って中心孔１１に供給され、エア導入通路４３から第２アッパーボディ４１の内部に供給された加圧空気は、燃料ノズル４８の外壁と中心孔１１の内壁との間に形成される環状通路を通って中心孔１１に供給される。
【００５０】
この燃料ノズル４８には、第１ノズルボディ４の下端に装着される略カップ形状のキャップ部が一体に設けられており、このキャップ部の中心部に燃料ノズル４８が下方へ伸びて設けられている。そして、キャップ部を第１ノズルボディ４の下端に嵌め合わせて、溶接等の固定技術で第１ノズルボディ４に固定することで、燃料ノズル４８が第１噴射孔３に連通した状態で第１インジェクタ１に取り付けられる。
【００５１】
このように、キャップ部を第１ノズルボディ４の端部に固定することで、第１噴射孔３の周囲が全周に亘ってキャップ部と第１ノズルボディ４との間でシールされる。これにより、第１インジェクタ１から噴射された燃料が、燃料ノズル４８の先端（中心孔１１に差し込まれている端部）とは別の箇所から漏れ出る不具合を回避できる。
なお、この実施例では、第１ノズルボディ４に燃料ノズル４８を取り付ける手段として略カップ形状のキャップ部を用いる例を示したが、他の形状の固定手段を用いて第１ノズルボディ４に燃料ノズル４８を固定しても良い。
【００５２】
ここで、燃料ノズル４８の内部の通路面積は、第１噴射孔３の通路面積より大きく設けられる。これにより、第１インジェクタ１から噴射される噴射燃料に燃料ノズル４８が影響を与える不具合を回避することができる。
なお、中心孔１１と燃料ノズル４８の軸方向のオーバーラップ量は、第１インジェクタ１から噴射された燃料が、中心孔１１の上端開口から外部へ吹きこぼれない長さを確保するものである。しかるに、オーバーラップ量を長く設定することで、環状通路を通過する加圧空気の通過抵抗が増すことになるため、中心孔１１と燃料ノズル４８の軸方向のオーバーラップ量は、必要以上に長くしないように設定されるものである。
【００５３】
この燃料ノズル４８を用いることにより、第１インジェクタ１から噴射される全ての液体燃料を、中心孔１１を介して第２噴射孔７へ安定して導くことができ、第１インジェクタ１から噴射された全ての燃料が第２噴射孔７へ導かれるまでの時間と量が安定する。その結果、第２噴射孔７の開弁中に高い精度の燃料を噴射することができ、燃料の噴射精度を高めることができる。
【００５４】
この実施例に示す第２インジェクタ２は、第２アッパーボディ４１内に供給された加圧空気をエア流路１２に導く手段として、第２可動コア４６に上下貫通穴を設けずに済むように、第２可動コア４６の内側の中心孔１１を用いるものである。
具体的に、第２ニードル９には、第２可動コア４６よりも下方に、中心孔１１における上下方向の通路途中と、エア流路１２（第２ニードル９の外側空間）とを連通する横穴４９が設けられている。この横穴４９は、中心孔１１の内部に供給された加圧空気を分岐させてエア流路１２へ供給するエア分岐穴であり、加圧空気は中心孔１１および横穴４９を通ってエア流路１２内に充填供給される。
【００５５】
なお、エア流路１２を流れる加圧空気量が横穴４９で絞られないように、横穴４９の内径寸法が大きく設定されている。
また、横穴４９よりも下側における中心孔１１の内部容積は、１回の燃料噴射量（最大噴射量）よりも大きく設けられ、第１インジェクタ１から噴射された液体燃料を、横穴４９より下側の中心孔１１の内部に貯溜できるように設けられている。
これにより、最大噴射時であっても、横穴４９からエア流路１２に液体燃料が溢れ出る不具合がなく、噴射開始初期に、エア流路１２から溢れだした液体燃料がまとまって第２噴射孔７から外部に噴射される不具合がない。
【００５６】
第２ニードル９の下端には、第２噴射孔７を開閉する弁傘５１が設けられている。この弁傘５１の外径寸法は、第２噴射孔７の外径寸法より大径に設けられており、弁傘５１が第２噴射孔７の開口縁に着座することにより、エア流路１２と外部（気筒内）との連通が遮断され、弁傘５１が第２噴射孔７の開口縁から離座することにより、エア流路１２と外部が連通して、第２噴射孔７からエア混合燃料が気筒内に噴射される。
ここで、弁傘５１と当接する第２噴射孔７の開口縁には、弁傘５１が第２噴射孔７の開口縁に着座した際に噴射を停止するための線シール部（油密機能部）が設けられている。なお、第２噴射孔７の形態、および第２ニードル９における弁体（第２噴射孔７を開閉するバルブ部）の形態は、この実施例に示すものに限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。
【００５７】
第２スプリング３９は、第２ニードル９を上方へ押し上げて、弁傘５１を第２噴射孔７の開口縁に着座させる力（閉弁力）を発生するものであり、この実施例１では圧縮コイルスプリングを用いている。具体的に、第２スプリング３９は、第２ニードル９の外周面に取り付けられた第２バネストッパ５２と、第２ノズルボディ８の上端面との間で圧縮された状態で組付けられたものである。なお、第２バネストッパ５２は、第２ニードル９の外周面に取り付けられるクリップリング（Ｅリング、Ｃリング等）５２ａによって支持されるものである。
【００５８】
第２電磁駆動部１０は、磁力によって第２ニードル９を下方（開弁方向）に駆動するものであり、通電により磁力を発生する円筒形状に巻回された第２コイル５３、この第２コイル５３の内周に配置されて上下方向へ摺動自在に支持される第２可動コア４６、この第２可動コア４６を下方へ磁気吸引するための磁路を形成する第２固定子を備える。
【００５９】
第２固定子は、第２ロアボディ４０と第２アッパーボディ４１の間に挟まれて配置される第２非磁性筒５４と、この第２非磁性筒５４の上部において第２可動コア４６と径方向の磁気の受け渡しを行なう第２磁気受渡筒５５と、第２可動コア４６を下方へ磁気吸引する第２磁気吸引部５６と、第２コイル５３の周囲を覆う第２ヨーク５７とを備える。
なお、第２固定子を構成する部材のうち、第２非磁性筒５４を除く他の部材（第２磁気受渡筒５５、第２磁気吸引部５６、第２ヨーク５７）は、全て磁性体金属（例えば、鉄など）によって形成されるものである。
ここで、第２固定子は、第２ロアボディ４０および第２アッパーボディ４１の一部を利用するものであり、第２ロアボディ４０の上部が第２磁気吸引部５６として利用され、第２アッパーボディ４１の下部が第２磁気受渡筒５５として利用されている。
【００６０】
第２非磁性筒５４は、第２アッパーボディ４１の下部と同径の筒体であり、第２磁気吸引部５６（第２ロアボディ４０の一部）と第２磁気受渡筒５５（第２アッパーボディ４１の一部）とが、第２可動コア４６を介さずに直接的に磁気結合（磁路形成）するのを防ぐためのものである。
第２磁気吸引部５６は、第２可動コア４６の下面と対向配置され、第２可動コア４６の下面との間にメインギャップ（磁気吸引ギャップ）を形成する部材である。即ち、第２コイル５３が通電されると、第２磁気吸引部５６が第２可動コア４６を磁気吸引するものである。
【００６１】
第２ヨーク５７は、第２コイル５３の外周を覆って、第２コイル５３の周囲に磁路を形成する部材であり、第２コイル５３が通電されると、第２ヨーク５７→第２磁気吸引部５６（第２ロアボディ４０の一部）→第２可動コア４６→第２磁気受渡筒５５（第２アッパーボディ４１の一部）→再び第２ヨーク５７に戻る磁気経路（磁束の流れ方向は逆であっても良い）が形成される。
【００６２】
第２ヨーク５７は、絶縁性の第２樹脂部材５８によりモールドされており、第２ヨーク５７をモールドする第２樹脂部材５８の一部には、外部接続用の第２コネクタ５９が設けられている。この第２コネクタ５９は、第２インジェクタ２の作動制御を行なうＥＣＵと接続線を介して電気的な接続を行なう接続手段であり、その内部には第２コイル５３の両端にそれぞれ接続される端子５９ａがモールドされている。
【００６３】
ＥＣＵは、制御処理、演算処理を行なうＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＳＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路などを含んで構成された周知構造のマイクロコンピュータと、このマイクロコンピュータの指示により第１コイル３１および第２コイル５３の通電制御を実施するインジェクタ駆動回路とを含んで構成される。
マイクロコンピュータには、ＥＣＵに読み込まれたセンサ類の信号（エンジンパラメータ：乗員の運転状態、エンジンの運転状態等に応じた信号）に応じて第１、第２コイル３１、５３の通電を制御するインジェクタ制御プログラムが搭載されている。
【００６４】
このインジェクタ制御プログラムは、ＥＣＵに読み込まれた車両の運転状態から、運転状態に応じた噴射形態、噴射タイミング、燃料の噴射量の算出を行なうとともに、算出された噴射形態、噴射タイミング、燃料の噴射量が得られるように、第１、第２コイル３１、５３の通電制御を実施するものである。
具体的に、インジェクタ制御プログラムは、算出された噴射量が得られるように第１コイル３１の通電期間を制御するとともに、算出された噴射タイミングで燃料噴射が実施されるように第２コイル５３の通電開始時期を制御する。即ち、第２インジェクタ２において、第１インジェクタ１から噴射された液体燃料とともに加圧空気を一緒に噴射するように、第１、第２インジェクタ１、２の通電制御を行なうものである。
【００６５】
一例を示すと、図４に示すように、先ず第１コイル３１へ第１インジェクタ１の駆動信号を出力して第１インジェクタ１から第２インジェクタ２内に燃料の供給を行ない、続いて第２コイル５３へ第２インジェクタ２の駆動信号を出力してエア混合燃料を第２インジェクタ２から気筒内へ噴射させるものである。
なお、図４は一例を示すだけであって、図４とは異なり、第１インジェクタ１と第２インジェクタ２とが同時に駆動されるオーバーラップ期間があっても良いし、第１インジェクタ１と第２インジェクタ２とが同時に駆動開始されるものであっても良い。
【００６６】
（実施例１の背景技術）
図８に示す従来技術のエアブラストインジェクタでは、第１インジェクタ１から中心孔１１に噴射供給された液体燃料は、中心孔１１の下端から太穴Ｊ１を通り、エア流路１２の下端に溜まる。そして、第２噴射孔７が開弁すると、エア流路１２の下端に溜まった液体燃料が、加圧空気に押し出されて噴射する。
その結果、第２噴射孔７の開弁初期（噴射初期）には、エア流路１２の下端に溜まった液体燃料がまとまった状態で第２噴射孔７から外部に押し出されることになり、噴射初期の噴霧粒径が大きくなってしまう。
【００６７】
この不具合を回避する手段として、図９の参考例に示すように、エア流路１２の通路途中に加圧空気の流路面積を絞るベンチュリー部１３を設けるとともに、中心孔１１の下端からベンチュリー部１３に通じる細孔１５を設けて、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気中に細孔１５から燃料を吸い込ませることで、噴射初期から噴霧粒径を微粒化することが考えられる。
【００６８】
しかし、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気の流れ状態を解析してみると、
（ｉ）図１の矢印αに示すように、ベンチュリー部１３を通過した加圧空気は、ベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れるとともに、
（ｉｉ）図２（ａ）に示すように、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気の通過速度よりも、ベンチュリー部１３を通過した後の加圧空気の通過速度の方が、速度が速いことを見出した。
具体的には、ベンチュリー部１３を通過した後で、ベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れる広い範囲において、ベンチュリー部１３における加圧空気の流れ速度よりも速い。
特に、ベンチュリー部１３を通過した直後における加圧空気の通過速度は、ラバーズノズル効果によって、マッハ１（音速）を超えることを速度解析により見出した。
なお、図２（ａ）中に矢印に付した符号Ｓ付きの数字は、符号Ｓに付した数字が大きいほど速度が速いことを示すものである。
【００６９】
一方、ベンチュリー部１３の周辺の加圧空気の圧力状態を解析してみると、
（ｉｉｉ）図２（ｂ）に示すように、ベンチュリー部１３における圧力よりも、ベンチュリー部１３より下流側（下側）のエア流路１２中の圧力の方が、圧力が低い。
なお、図２（ｂ）中に破線境界内を示す符号Ｐ付きの数字は、符号Ｐに付した数字が大きいほど圧力が高いことを示すものである。
【００７０】
（実施例１の特徴技術）
そこで、上記の解析結果に鑑み、この実施例１のエアブラストインジェクタは、
（ｉ）ベンチュリー効果を用いて第２インジェクタ２の噴射初期の微粒化を達成することを基本構成とし、
（ｉｉ）ベンチュリー部１３よりも流速の速い加圧空気によって細孔１５から液体燃料を吸い出させて、細孔１５から吸い出される液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を高め、
（ｉｉｉ）さらに、ベンチュリー部１３よりも低圧範囲において細孔１５から液体燃料を吸い出させて、中心孔１１に溜まった液体燃料を細孔１５が吸い出す吸出能力を高めように設けられている。
【００７１】
具体的に、この実施例１のエアブラストインジェクタは、上記を達成するために、次の構成を採用している。
（ａ）第２ニードル９の内部には、第１インジェクタ１の噴射燃料が供給される中心孔１１が設けられている。
（ｂ）第２ニードル９と第２ノズルボディ８との間には、第２噴射孔７の開弁時に加圧空気が第２噴射孔７に向かって流れるエア流路１２が区画されている。
（ｃ）エア流路１２の通路途中には、加圧空気を絞るベンチュリー部１３を形成するためのベンチュリー形成部１４が設けられている。
（ｄ）第２ニードル９には、中心孔１１の内部に供給された液体燃料を、ベンチュリー部１３を通過した加圧空気中に吸い出させる細孔１５が設けられている。
（ｅ）この細孔１５の燃料出口は、ベンチュリー部１３（流路面積が最も絞られている範囲）よりも空気流れの下流側において開口する。具体的に細孔１５の燃料出口は、ベンチュリー部１３を通過した後、そのベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気に触れる位置に設けられている。
【００７２】
上記の構成を図１を参照して具体的に説明する。
細孔１５は、中心孔１１の下端から径方向外側へ向けて放射状に複数設けられる内外連通穴であり、中心側から外方向に向かうに従って下方に傾斜する傾斜穴として設けられている。また、細孔１５の内径寸法は、中心孔１１の内部に溜まった液体燃料が、重力によって第２ニードル９の外周部へ漏れ出すのを抑える径寸法に設定されている。
【００７３】
また、中心孔１１の最下端部が細孔１５と連通するように設けられている。即ち、第２ニードル９の上端からドリルで中心孔１１を穿設した際に形成される円錐形状の底端が、細孔１５と連通して設けられている。
このように、中心孔１１の最下端部を細孔１５に連通させることにより、第２インジェクタ２の作動時に、中心孔１１の最下端部の液体燃料を細孔１５を介して吸い出させることができ、第２噴射孔７の噴射後に、中心孔１１の内部に液体燃料が貯溜する不具合を回避することができる。
【００７４】
実施例１のベンチュリー形成部１４は、第２大径摺動部４７より下方位置における第２ノズルボディ８の内周面において径方向内側へ膨出することで、第２ニードル９の外周面との間にエア流路１２の流路絞りとして機能するベンチュリー部１３を形成するものである。ベンチュリー形成部１４の上側は、上方からベンチュリー部１３の最大絞り部へ向かう加圧空気を徐々に絞るテーパ面に設けられている。また、ベンチュリー形成部１４の下側は、ベンチュリー部１３の最大絞り部で絞られた加圧空気を徐々に拡張するテーパ面に設けられている。
なお、ベンチュリー部１３の隙間距離（第２ニードル９とベンチュリー形成部１４とのクリアランス量）と、ベンチュリー部１３の軸方向距離（最小絞り部を成す範囲の上下長さ）は、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気の流速を最速（マッハ１、または、マッハ１に近い速度）にできるように設定されるものである。
【００７５】
一方、ベンチュリー形成部１４に対向する第２ニードル９の外周面は、少なくともベンチュリー部１３の上方からベンチュリー部１３の下方に至る範囲において軸方向に直線的な円筒面（外周面が軸方向に直線を成す円筒面）に設けられている。
具体的に、この実施例１における第２ニードル９の外周面は、弁傘５１の上側が全て軸方向に直線的な円筒面に設けられるものである。
【００７６】
上記の構成により、図１の矢印αに示すように、ベンチュリー部１３を通過した加圧空気は、ベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れる。即ち、ベンチュリー部１３を通過した加圧空気は、第２ニードル９の外周面に沿って流れる。そこで、細孔１５の燃料出口（径方向の外側出口）を、ベンチュリー部１３と第２噴射孔７との間における第２ニードル９の側面に設ける。
このように設けることで、ベンチュリー部１３を通過した後、そのベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気（ベンチュリー部１３よりも流速の速い加圧空気）に触れる位置に細孔１５の燃料出口を設けることができる。
なお、細孔１５の好ましい出口位置については後述する。
【００７７】
次に、上記構成を採用するエアブラストインジェクタの作動を説明する。
ＥＣＵは、エンジンの気筒内に燃料噴射を実施する際に、第１インジェクタ１を作動させる。
この第１インジェクタ１の作動を図５を参照して説明する。ＥＣＵによって第１コイル３１の通電が開始されると、磁力により第１可動コア２７が上方へ磁気吸引される。そして、第１可動コア２７を上方へ駆動する磁気吸引力が、第１ニードル５に加わる閉弁方向荷重に打ち勝つと、第１可動コア２７が上方に移動し、第１可動コア２７に結合されている第１ニードル５がリフトアップを開始する。そして、第１ニードル５が弁座から離座すると、第１ノズルボディ４の第１ノズル孔２６に供給された加圧燃料が第１噴射孔３から噴射される。
第１噴射孔３より噴射された燃料は、燃料ノズル４８を通って、第２インジェクタ２の中心孔１１の内部に噴射供給される。即ち、燃料ノズル４８によって、第１インジェクタ１の噴射燃料が第２インジェクタ２の中心孔１１の内部のみに注入される。
【００７８】
ＥＣＵによって第１コイル３１の通電が停止されると、第１可動コア２７を上方へ磁気吸引していた磁力が喪失する。すると、第１スプリング２３の付勢力により第１可動コア２７と第１ニードル５が下降を開始する。そして、第１ニードル５が下降して弁座に着座すると、第１ノズル孔２６と第１噴射孔３の連通が遮断されて、第１噴射孔３からの燃料噴射が停止し、中心孔１１の内部への燃料供給（燃料注入）が停止される。
【００７９】
ＥＣＵは、エンジンの気筒内に燃料噴射を実施する際は、第１インジェクタ１の他に第２インジェクタ２を作動させる。
この第２インジェクタ２の作動について図６を参照して説明する。ＥＣＵによって第２コイル５３の通電が開始されると、磁力により第２可動コア４６が下方へ磁気吸引される。そして、第２可動コア４６を下方へ駆動する磁気吸引力が、第２ニードル９に加わる閉弁方向荷重に打ち勝つと、第２可動コア４６が下方に移動し、第２可動コア４６に結合されている第２ニードル９が下降を開始する。そして、第２ニードル９の下端に設けられた弁傘５１が第２噴射孔７の開口縁から離座すると、エア流路１２の下端とエンジンの気筒内とが連通し、第２インジェクタ２内に充填されていた加圧空気とともに、中心孔１１に溜められた液体燃料が、第２噴射孔７を介してエンジンの気筒内に噴射する。
【００８０】
この状態（中心孔１１に溜められた液体燃料の噴射）を、図１を参照して説明する。
第２噴射孔７が開かれると、エア流路１２内に充填された加圧空気が第２噴射孔７を介して気筒内に流れる。このため、エア流路１２には、ベンチュリー部１３の上側から下方の第２噴射孔７に向かう加圧空気の流れが生じ、加圧空気がベンチュリー部１３で絞られる。
ベンチュリー部１３を通過する加圧空気は、ベンチュリー部１３による流体圧縮によって流速が増し、通過速度がマッハ１（もしくはマッハ１に近い流速）に達する。
【００８１】
ベンチュリー部１３の通過中にマッハ１（もしくはマッハ１に近い流速）に達した加圧空気は、ベンチュリー部１３の通過後、ベンチュリー部１３の下流側の流路面積が増える領域において流体の膨張効果により流速が増す。即ち、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気の最速部位は、ベンチュリー部１３を通過した後のエア流路１２中において発生する。
一方、ベンチュリー部１３の下流側の流路面積が増える領域では、流路の拡径に伴う負圧化によって圧力が急速に下がる。
【００８２】
そこで、細孔１５の燃料出口を、ベンチュリー部１３を通過した後、そのベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気（図１の矢印α）に触れる位置に設けている。
細孔１５の燃料出口が設けられる部位のエア流路１２は、ベンチュリー部１３よりも圧力が低く、細孔１５による液体燃料の吸出能力が高められている。
【００８３】
また、細孔１５より吸い出した液体燃料は、ベンチュリー部１３を通過する加圧空気よりも速い流速の加圧空気によって連続的に高速分断される。即ち、加圧空気による液体燃料の剪断能力が高められる。
そして、細孔１５から吸い出された液体燃料は、非常に細かく分断されながら加圧空気に混ざり合うことで加圧空気と液体燃料の混合性が促進され、第２噴射孔７を通って気筒内へ噴射される。
このように、細孔１５から吸い出した液体燃料が加圧空気に混ざり合った状態で第２噴射孔７から噴射されるため、第２インジェクタ２の噴射初期から噴霧粒径を微粒化することができる。
【００８４】
第２インジェクタ２に供給された液体燃料の噴射が終了すると、ＥＣＵによって第２コイル５３の通電が停止される。すると、第２可動コア４６を下方へ磁気吸引していた磁力が喪失する。その結果、第２スプリング３９の付勢力により第２可動コア４６と第２ニードル９が上昇を開始する。そして、第２ニードル９が上昇して弁傘５１が第２噴射孔７の開口縁に着座すると、エア流路１２とエンジンの気筒内との連通が遮断されて、第２噴射孔７からエンジンの気筒内へのエア混合燃料の噴射が停止される。
【００８５】
（実施例１の効果）
この実施例１のエアブラストインジェクタにおける第２インジェクタ２は、上述したように、ベンチュリー効果を用いて、細孔１５から吸い出した液体燃料を加圧空気に混合しながら噴射を行なうため、噴射開始初期にまとまった液体燃料を噴射することがなく、噴射初期から噴霧粒径を微粒化できる。即ち、第２インジェクタ２の噴射初期から噴射終了までの全噴射期間において噴霧粒径を微粒化することができる。
また、細孔１５から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を高めているため、噴射直前における加圧空気と液体燃料の混合性を促進することができる。その結果、第２噴射孔７から噴射された燃料の分裂をさらに促進でき、気筒内における燃料噴霧の微粒化を向上させることができる。
さらに、細孔１５が吸い出す液体燃料の吸出能力を高めているため、短時間に中心孔１１の液体燃料を吸い出すことができる。また、中心孔１１の内部に液体燃料が残留する不具合を回避することができる。
【００８６】
（実施例１の特徴技術２）
ベンチュリー部１３を通過した直後の加圧空気は、ベンチュリー部１３を通過した後、エア流路１２の通路面積が拡大することで生じるラバーズノズル効果によって、流速がマッハ１（音速）を超える。
そこで、この実施例１では、図１に示すように、加圧空気の流速がマッハ１を超える領域に、細孔１５の燃料出口を設けている。
【００８７】
このように、加圧空気の流速がマッハ１を超える領域に、細孔１５の燃料出口を設けることで、細孔１５から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を非常に大きくすることができる。
その結果、加圧空気と液体燃料の混合性を促進することができ、燃料噴霧の微粒化を向上させることができる。
【００８８】
（実施例１の特徴技術３）
流速がマッハ１を超える範囲は、特殊な解析装置がないと特定ができない。
そこで、車両用のガソリンエンジンに用いられるエアブラストインジェクタの場合は、ベンチュリー部１３の下端位置（０ｍｍ）とこの下端位置から下側へ５ｍｍ離れた位置との間｛流速がマッハ１を超える範囲：図２（ａ）のＬ１に示す範囲内｝に、細孔１５の燃料出口を設けるものである。
このベンチュリー部１３の下端位置（０ｍｍ）から下方へ５ｍｍの間は、ベンチュリー部１３を通過した後、そのベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気のうちで特に流速が速い範囲であるため、この範囲内に細孔１５の燃料出口を設けることで、細孔１５から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を非常に大きくし、加圧空気と液体燃料の混合性を促進させることができる。
【００８９】
特に好ましい形態としては、ベンチュリー部１３の下端から下側へ１ｍｍ離れた位置とベンチュリー部１３の下端から下側へ３ｍｍ離れた位置との間｛図２（ａ）のＬ２に示す範囲内｝に、細孔１５の燃料出口を設けることが望ましい。
このベンチュリー部１３の下端位置から下方へ１ｍｍからベンチュリー部１３の下端位置から下方へ５ｍｍの間は、ベンチュリー部１３を通過した後、そのベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気のうちで流速が最速になる範囲であるため、この範囲内に細孔１５の燃料出口を設けることで、細孔１５から吸い出された液体燃料を加圧空気が剪断する剪断能力を最大にし、加圧空気と液体燃料の混合性を促進させることができる。
【００９０】
［実施例２］
図７を参照して実施例２を説明する。なお、以下の実施例２において、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の実施例１では、ベンチュリー形成部１４を第２ノズルボディ８の内周面に設ける例を示した。
これに対し、この実施例２は、ベンチュリー形成部１４を第２ニードル９の外周面に設けるものである。
具体的に、この実施例２のベンチュリー形成部１４は、第２大径摺動部４７より下方位置における第２ニードル９の外周面において径方向外側へ膨出することで、第２ノズルボディ８の内周面との間にベンチュリー部１３を形成するものである。
なお、この実施例２では、ベンチュリー形成部１４を第２ニードル９の外周面に設けるのに伴い、第２ニードル９の下側を摺動自在に支持するための第２大径摺動部４７を第２ニードル９の外周面に形成している。
【００９１】
一方、ベンチュリー形成部１４に対向する第２ノズルボディ８の内周面は、少なくともベンチュリー部１３の上方からベンチュリー部１３の下方に至る範囲において軸方向に直線的な円筒面（内周面が軸方向に直線を成す円筒面）に設けられている。
【００９２】
そして、この実施例２では、細孔１５の燃料出口を、ベンチュリー形成部１４におけるベンチュリー部１３の直下（流路の拡径が開始される部分）に設けるものである。
この位置（ベンチュリー部１３の直下）に細孔１５の燃料出口を設けることにより、ベンチュリー部１３を通過した後、そのベンチュリー部１３の隙間に沿うように直進性を保って流れる加圧空気に触れる位置に細孔１５の燃料出口を設定することができる。
このように設けても、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
上記の実施例では、中心孔１１の内部に供給された燃料が重力によって第２噴射孔７に向かって導かれるように、第２噴射孔７がエアブラストインジェクタの下側（地側）に配置される例を示したが、エアブラストインジェクタの搭載方向は限定されるものではない。
【００９４】
上記の実施例では、第２可動コア４６を加圧空気が通過せず、第２ニードル９の中心孔１１の内部と横穴４９を通って加圧空気が第２可動コア４６の下側に導かれる例を示したが、加圧空気の供給経路は限定されるものではなく、第２可動コア４６の内部または外周部に上方の加圧空気を下方へ導く流路や溝部を形成し、第２可動コア４６を介して加圧空気を下方のエア流路１２に導くものであっても良い。
【００９５】
上記の実施例では、エアブラストインジェクタを直噴エンジンに用いる例を示したが、気筒内に吸気を供給する吸気通路（シリンダヘッドに形成された吸気ポート等）の内部に燃料を噴射するインジェクタに、本発明が適用されたエアブラストインジェクタを用いても良い。
【００９６】
上記の実施例では、第１インジェクタ１の駆動手段として電磁アクチュエータ（第１電磁駆動部６）を用いる例を示したが、第１インジェクタ１の駆動手段は電磁アクチュエータに限定されるものではなく、ピエゾアクチュエータなど他の駆動手段を用いても良い。同様に、上記の実施例では、第２インジェクタ２の駆動手段として電磁アクチュエータ（第２電磁駆動部１０）を用いる例を示したが、第２インジェクタ２の駆動手段は電磁アクチュエータに限定されるものではなく、ピエゾアクチュエータなど他の駆動手段を用いても良い。
【符号の説明】
【００９７】
１  第１インジェクタ
２  第２インジェクタ
３  第１噴射孔
４  第１ノズルボディ
５  第１ニードル
７  第２噴射孔
８  第２ノズルボディ
９  第２ニードル
１１  中心孔
１２  エア流路
１３  ベンチュリー部
１４  ベンチュリー形成部
１５  細孔
【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】
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【図８】
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【図９】
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