(57)【要約】【課題】簡易な構成であって、移動量の精度を向上させる電磁弁およびこれを用いた燃料噴射装置を提供する。【解決手段】電磁弁８１は、ハウジング１０、プレート部３０、第１可動部４１、第１付勢部材５１、第２可動部４２、第２付勢部材５２、ソレノイド７０、第１磁性部７１および第２磁性部７２を備える。ハウジング１０の径方向における第１磁性部７１から第２磁性部７２までの最短距離Ｇ１は、ハウジング１０の軸方向における第２磁性部７２から第２可動部５２までの最短距離Ｇ２、ハウジング１０の径方向における第１可動部４１から第２可動部４２までの最短距離Ｇ３およびハウジング１０の軸方向における第１磁性部７１から第１可動部４２までの最短距離Ｇ４の和（Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４）よりも大きい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入出可能な第１圧力室（２１）および前記第１圧力室に連通可能な第２圧力室（２２）を有する有底筒状のハウジング（１０）と、
前記第１圧力室および前記第２圧力室の間であって、前記ハウジングに形成されており、前記第１圧力室と前記第２圧力室とに連通する第１流体流路（３１）および前記第１流体流路の軸（Ｏｆ１）とは異なる軸（Ｏｆ２）を含み、前記第１圧力室と前記第２圧力室とに連通する第２流体流路（３２）を有するプレート部（３０）と、
前記第２圧力室に収容されており、前記第１流体流路を開閉して前記第１圧力室の圧力および前記第２圧力室の圧力を制御可能な第１可動部（４１）と、
前記第１可動部が前記第１流体流路を閉じる方向に、前記第１可動部を付勢する第１付勢部材（５１）と、
前記第２圧力室に収容され、前記第１可動部の外側に形成されており、前記第２流体流路を開閉して前記第１圧力室の圧力および前記第２圧力室の圧力を制御可能な第２可動部（４２）と、
前記第２可動部が前記第２流体流路を閉じる方向に、前記第２可動部を付勢する第２付勢部材（５２）と、
前記第２圧力室側の前記ハウジングに設けられており、前記ハウジング、前記第１可動部および前記第２可動部に磁界を生成可能なソレノイド（７０）と、
前記第２圧力室側の前記ハウジングであって、前記ソレノイドよりも前記ハウジングの径方向内側に形成されており、前記第１可動部および前記第２可動部に対向する第１磁性部（７１）と、
前記第２圧力室側の前記ハウジングであって、前記ソレノイドよりも前記ハウジングの径方向外側に形成されており、前記第２可動部に対向する第２磁性部（７２）と、
を備え、
前記ハウジングの径方向における前記第１磁性部から前記第２磁性部までの最短距離（Ｇ１）は、前記ハウジングの軸方向における前記第２磁性部から前記第２可動部までの最短距離（Ｇ２）、前記ハウジングの径方向における前記第１可動部から前記第２可動部までの最短距離（Ｇ３）および前記ハウジングの軸方向における前記第１磁性部から前記第１可動部までの最短距離（Ｇ４）の和（Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４）よりも大きい電磁弁。
【請求項２】
前記第１可動部は、第１可動基部（４１１）および前記プレート部とは反対側の前記第１可動基部から前記第２可動部に向かって延びている可動鍔部（４１２）をさらに有し、
前記第２可動部は、前記可動鍔部に離間しつつ、前記ハウジングの径方向および軸方向において前記可動鍔部に対向する可動凹部（４２２）をさらに有する請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記ハウジングの軸方向における前記可動鍔部から前記可動凹部までの最短距離（Ｇ５）は、前記ハウジングの軸方向における前記第２磁性部から前記第２可動部までの最短距離（Ｇ２）よりも大きい請求項２に記載の電磁弁。
【請求項４】
前記ハウジングの径方向において前記可動凹部と互いに対向する部分の前記可動鍔部の面積（Ａｍ）は、前記ハウジングの軸方向において前記第１磁性部と互いに対向する部分の前記第２可動部の面積（Ａｏ）よりも大きい請求項２または３に記載の電磁弁。
【請求項５】
前記第１磁性部は、前記第１磁性部の外側面（７１４）および内側面（７１５）の中点（Ｏｍ１）が前記第２可動部の最大内径をなす内側面（４２４、４２６）よりも前記ハウジングの径方向内側に位置するように、形成されており、
前記第２磁性部は、前記第２磁性部の外側面（７２４）および内側面（７２５）の中点（Ｏｍ２）が前記第１可動部の最大外径をなす外側面（４１４、４１６）よりも前記ハウジングの径方向外側に位置するように、形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の電磁弁。
【請求項６】
前記第１磁性部に対向する前記第１可動部の対向面を第１可動部対向面（４１３）とし、前記第１磁性部および前記第２磁性部に対向する前記第２可動部の対向面を第２可動部対向面（４２３）とし、前記第１可動部および前記第２可動部に対向する前記第１磁性部の対向面を第１磁性部対向面（７１３）とし、前記第２可動部に対向する前記第２磁性部の対向面を第２磁性部対向面（７２３）とすると、
前記第１可動部が前記第１流体流路を閉じており、かつ、前記第２可動部が前記第２流体流路を閉じているとき、
前記第１可動部および前記第２可動部は、前記第１可動部対向面および前記第２可動部対向面が同一平面（Ｓｍ）上となるように、形成されており、かつ、
前記第１磁性部および前記第２磁性部は、前記第１磁性部対向面および前記第２磁性部対向面が同一平面（Ｓａ）上となるように、形成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の電磁弁。
【請求項７】
前記ソレノイドに流れる電流であるソレノイド電流（Ｉｃ）を制御可能であり、前記ソレノイド電流に応じて、前記第１可動部に作用する力である第１電磁弁力（Ｆｅ１）または前記第２可動部に作用する力である第２電磁弁力（Ｆｅ２）を制御可能な電流制御部（７５）をさらに備え、
前記第１電磁弁力がゼロとなるときの前記ソレノイド電流は、前記第２電磁弁力がゼロとなるときの前記ソレノイド電流とは異なる請求項１から６のいずれか一項に記載の電磁弁。
【請求項８】
前記第１付勢部材および前記第２付勢部材は、前記第１付勢部材の付勢力（Ｆｓ１）が前記第２付勢部材の付勢力（Ｆｓ２）と異なるように、形成されている請求項１から７のいずれか一項に記載の電磁弁。
【請求項９】
燃料が噴射される噴孔（１７）を先端部に有し、燃料が流入出可能な第１圧力室（２１）および前記第１圧力室に連通可能な第２圧力室（２２）を有する有底筒状のハウジング（１０）と、
前記第１圧力室および前記第２圧力室の間であって、前記ハウジングに形成されており、前記第１圧力室と前記第２圧力室とに連通する第１流体流路（３１）および前記第１流体流路の軸（Ｏｆ１）とは異なる軸（Ｏｆ２）を含み、前記第１圧力室と前記第２圧力室とに連通する第２流体流路（３２）を有するプレート部（３０）と、
前記第２圧力室に収容されており、前記第１流体流路を開閉して前記第１圧力室の圧力および前記第２圧力室の圧力を制御可能な第１可動部（４１）と、
前記第１可動部が前記第１流体流路を閉じる方向に前記第１可動部を付勢する第１付勢部材（５１）と、
前記第２圧力室に収容され、前記第１可動部の外側に形成されており、前記第２流体流路を開閉して前記第１圧力室の圧力および前記第２圧力室の圧力を制御可能な第２可動部（４２）と、
前記第２可動部が前記第２流体流路を閉じる方向に前記第２可動部を付勢する第２付勢部材（５２）と、
前記第２圧力室側の前記ハウジングに設けられており、前記ハウジング、前記第１可動部および前記第２可動部に磁界を生成可能なソレノイド（７０）と、
前記第２圧力室側の前記ハウジングであって、前記ソレノイドよりも前記ハウジングの径方向内側に形成されており、前記第１可動部および前記第２可動部に対向する第１磁性部（７１）と、
前記第２圧力室側の前記ハウジングであって、前記ソレノイドよりも前記ハウジングの径方向外側に形成されており、前記第２可動部に対向する第２磁性部（７２）と、
前記ハウジング内で往復移動可能であり、前記第１可動部または前記第２可動部が前記第１圧力室の圧力および前記第２圧力室の圧力を制御するとき、前記噴孔を開閉するニードル（６０）と、
を備え、
前記ハウジングの径方向における前記第１磁性部から前記第２磁性部までの最短距離（Ｇ１）は、前記ハウジングの軸方向における前記第２磁性部から前記第２可動部までの最短距離（Ｇ２）、前記ハウジングの径方向における前記第１可動部から前記第２可動部までの最短距離（Ｇ３）および前記ハウジングの軸方向における前記第１磁性部から前記第１可動部までの最短距離（Ｇ４）の和（Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４）よりも大きい燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁およびこれを用いた燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、複数の可動子が係合しており、ソレノイドに電流が流れることによって駆動する弁体およびその弁体を備える燃料噴射装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成のように、複数の可動子が係合する場合、可動子同士が接触する面の大きさのバラツキが大きくなるに伴い、可動子を通過する磁束のバラツキが大きくなる。磁束のバラツキが大きくなると、可動子の移動量のバラツキが大きくなり、弁体の移動量のバラツキが大きくなる。
【０００５】
このため、弁体の移動量のバラツキを小さくするには、可動子同士が接触する面の大きさのバラツキを小さくする必要がある。しかし、可動子同士が接触する面の大きさのバラツキを小さくするためには、弁体の製造時または装置への弁体の組立時に、可動子の公差および複数の可動子間の公差を厳しく管理する必要がある。これにより、弁体の製造または装置への弁体の組立が困難になる。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、簡易な構成であって、組立がしやすくなる電磁弁およびこれを用いた燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電磁弁は、ハウジング（１０）、プレート部（３０）、第１可動部（４１）、第１付勢部材（５１）、第２可動部（４２）、第２付勢部材（５２）、ソレノイド（７０）、第１磁性部（７１）および第２磁性部（７２）を備える。
【０００８】
ハウジングは、有底筒状であって、第１圧力室（２１）および第２圧力室（２２）を有する。
第１圧力室は、流体が流入出可能である
第２圧力室は、第１圧力室に連通可能である
【０００９】
プレート部は、第１圧力室および第２圧力室の間であって、ハウジングに形成されており、第１流体流路（３１）および第２流体流路（３２）を有する。
第１流体流路は、第１圧力室と第２圧力室とに連通する。
第２流体流路は、第１流体流路の軸（Ｏｆ１）とは異なる軸（Ｏｆ２）を含み、第１圧力室と第２圧力室とに連通する。
【００１０】
第１可動部は、第２圧力室に収容されており、第１流体流路を開閉して第１圧力室の圧力および第２圧力室の圧力を制御可能である。
第１付勢部材は、第１可動部が第１流体流路を閉じる方向に、第１可動部を付勢する。
第２可動部は、第２圧力室に収容され、第１可動部の外側に形成されており、第２流体流路を開閉して第１圧力室の圧力および第２圧力室の圧力を制御可能である。
第２付勢部材は、第２可動部が第２流体流路を閉じる方向に、第２可動部を付勢する。
【００１１】
ソレノイドは、第２圧力室側のハウジングに設けられており、ハウジング、第１可動部および第２可動部に磁界を生成可能である。
第１磁性部は、第２圧力室側のハウジングであって、ソレノイドよりもハウジングの径方向内側に形成されており、第１可動部および第２可動部に対向する。
第２磁性部は、第２圧力室側のハウジングであって、ソレノイドよりもハウジングの径方向外側に形成されており、第２可動部に対向する。
【００１２】
ハウジングの径方向における第１磁性部から第２磁性部までの最短距離（Ｇ１）は、ハウジングの軸方向における第２磁性部から第２可動部までの最短距離（Ｇ２）、ハウジングの径方向における第１可動部から第２可動部までの最短距離（Ｇ３）およびハウジングの軸方向における第１磁性部から第１可動部までの最短距離（Ｇ４）の和（Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４）よりも大きい。
【００１３】
ソレノイドにより、第１可動部、第１磁性部、第２磁性部および第２可動部を経由する磁気回路である第１磁気回路が生成される。また、ソレノイドにより、第２可動部、第１磁性部および第２磁性部を経由する磁気回路である第２磁気回路が生成される。上記構成により、第１磁気回路および第２磁気回路が短絡しないで、第１磁気回路および第２磁気回路が生成される。第１磁気回路および第２磁気回路が短絡しないため、第１可動部および第２可動部が独立して移動しやすくなる。このため、可動部間で接触する面積の大きさのバラツキを考慮する必要がなく、製造時または組立時に、可動部の公差および複数の可動部間の公差の管理を緩和できる。したがって、電磁弁は、簡易な構成になる。また、第１可動部および第２可動部の製造がしやすくなり、電磁弁の組立がしやすくなる。
【００１４】
また、本発明の燃料噴射装置は、上記と同様に、ハウジング（１０）、プレート部（３０）、第１可動部（４１）、第１付勢部材（５１）、第２可動部（４２）、第２付勢部材（５２）、ソレノイド（７０）、第１磁性部（７１）および第２磁性部（７２）を備える。さらに、燃料噴射装置は、ニードル（６０）を備える。
【００１５】
ハウジングは、流体としての燃料が噴射される噴孔（１７）を先端部にさらに有する。
ニードルは、ハウジング内で往復移動可能であり、第１可動部または第２可動部が第１圧力室の圧力および第２圧力室の圧力を制御するとき、噴孔を開閉する。また、同様に、ハウジングの径方向における第１磁性部から第２磁性部までの最短距離（Ｇ１）は、ハウジングの軸方向における第２磁性部から第２可動部までの最短距離（Ｇ２）、ハウジングの径方向における第１可動部から第２可動部までの最短距離（Ｇ３）およびハウジングの軸方向における第１磁性部から第１可動部までの最短距離（Ｇ４）の和（Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４）よりも大きい。この構成により、上記と同様の効果を奏する。電磁弁の移動量の精度が向上するため、燃焼噴射装置内の燃料の圧力の制御性が向上し、燃料の噴射量の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態による電磁弁が用いられる燃料噴射装置の断面図。
【図２】図１のＩＩ部拡大図。
【図３】図２のＩＩＩ部拡大図。
【図４】一実施形態による電磁弁に磁界が生成されたときの燃料噴射装置の部分断面図。
【図５】一実施形態による電磁弁のソレノイド電流に対する第１吸引力、第２吸引力、第１電磁弁力、第２電磁弁力、第１可動部の開閉および第２可動部の開閉を示す関係図。
【図６】一実施形態による電磁弁の第１可動部が移動したときの燃料噴射装置の部分断面図。
【図７】一実施形態による電磁弁の第１可動部および第２可動部が移動したときの燃料噴射装置の部分断面図。
【図８】他の実施形態による電磁弁のソレノイド電流に対する第１吸引力、第２吸引力、第１電磁弁力、第２電磁弁力、第１可動部の開閉および第２可動部の開閉を示す関係図。
【図９】他の実施形態による電磁弁の第２可動部が移動したときの燃料噴射装置の部分断面図。
【図１０】他の実施形態による電磁弁が用いられる燃料噴射装置の断面図。
【図１１】図１０のＸＩ部拡大図。
【図１２】図１１のＸＩＩ部拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、電磁弁の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において、実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明する。本実施形態という場合、複数の実施形態を包括する。本実施形態の電磁弁は、内燃機関が備える燃料噴射装置に用いられる。まず、燃料噴射装置１について、説明する。
【００１８】
図１に示すように、燃料噴射装置１は、ハウジング１０、プレート部としてのオリフィスプレート３０、圧力制御プレート３５、電磁弁８１、ニードル６０、ソレノイド７０および電流制御部７５を備える。燃料噴射装置１は、内燃機関の各気筒に取り付けられており、流体としての燃料を各気筒に噴射する。燃料は、コモンレール９０の高圧状態で蓄えられている。
【００１９】
ハウジング１０は、有底筒状に形成されている。図において、ハウジング１０は、便宜上、４つの部分に分けて記載されているが、必ずしも実際の製品の構成を反映するものではない。説明上、ハウジング１０は、先端側から順に、ノズルハウジング２３、制御室プレート２４、オリフィスプレート３０、ボディハウジング２５を含むものとする。
【００２０】
ハウジング１０は、先端側のノズルハウジング２３において、ノズル室１６、噴孔１７および弁座１８を有する。また、ハウジング１０は、制御室プレート２４において、ハウジング流路１２、１４および第１圧力室２１を有する。さらに、ハウジング１０は、ボディハウジング２５において、ハウジング流路１１、１５および第２圧力室２２を有する。
【００２１】
ノズル室１６は、ハウジング１０の内壁１０１とニードル６０の外壁６０１とによって区画形成されている。
噴孔１７は、ハウジング１０の周方向に所定の間隔で形成されており、ハウジング１０の先端部１０２に複数形成されている。
弁座１８は、噴孔１７の周囲であって、ハウジング１０の先端部１０２の内側における底面に形成されている。弁座１８は、円錐形状に形成されている。
【００２２】
ハウジング流路１１は、コモンレール９０に接続されており、ハウジング流路１２とハウジング流路１３とに連通している。ハウジング流路１２は、ハウジング流路１１とノズル室１６とに連通している。ハウジング流路１３は、ハウジング流路１１に連通している。また、ハウジング流路１３は、第１圧力室２１に連通可能であり、圧力制御プレート３５により、第１圧力室２１と連通する。さらに、ハウジング流路１３は、圧力制御プレート３５側で径が絞られるインオリフィス１９が形成されている。ハウジング流路１４は、第１圧力室２１とノズル室１６とに連通している。ハウジング流路１５は、低圧室流路であり、第２圧力室２２と外部とに連通している。
【００２３】
ハウジング流路１１−１５は、円形形状の断面を含み、径がそれぞれ一様に形成されている。ハウジング流路１１−１５の流路面積は、比較的大きく設定されており、ハウジング１０内の燃料の流入出量は、ハウジング流路１１−１５の流路面積に影響を受けないように、設定されている。流路面積は、燃料の流れに交差する方向における断面積である。
【００２４】
コモンレール９０からの燃料は、ハウジング流路１１、１２を経由してノズル室１６に供給される。また、圧力制御プレート３５により、ハウジング流路１３と第１圧力室２１とが連通したとき、コモンレール９０からの燃料は、ハウジング流路１１、１３を経由して、第１圧力室２１に供給される。
【００２５】
第１圧力室２１は、オリフィスプレート３０に対して第２圧力室２２とは反対側に形成されている。第１圧力室２１は、第２圧力室２２よりもハウジング１０の先端側に形成されている。また、第１圧力室２１は、オリフィスプレート３０とニードル６０との間に形成されており、ハウジング１０の内壁１０４によって区画形成されている。さらに、第１圧力室２１は、ハウジング流路１４を経由してノズル室１６に連通している。また、第１圧力室２１は、コモンレール９０の燃料およびノズル室１６の燃料が流入出可能である。第１圧力室２１の圧力を第１圧力Ｐ１とする。
【００２６】
第２圧力室２２は、オリフィスプレート３０に対して第１圧力室２１とは反対側に形成されている。第２圧力室２２は、第１圧力室２１よりもハウジング１０の後端側に形成されている。また、第２圧力室２２は、オリフィスプレート３０よりも後端側におけるハウジング１０の内壁１０５によって区画形成されている。第２圧力室２２の圧力を第２圧力Ｐ２とする。さらに、第２圧力室２２は、第１圧力室２１と連通可能である。第１圧力室２１と第２圧力室２２とが連通したとき、第１圧力室２１の燃料が第２圧力室２２およびハウジング流路１５を経由して外部に流出する。
【００２７】
オリフィスプレート３０は、第１圧力室２１と第２圧力室２２との間であって、ハウジング１０に形成されており、第１流体流路としてのサブアウトオリフィス３１および第２流体流路としての第２アウトオリフィス３２を有する。サブアウトオリフィス３１および第２アウトオリフィス３２は、円形形状の断面を含む。
【００２８】
サブアウトオリフィス３１は、中間室であり、圧力制御プレート３５の第１アウトオリフィス３６に連通している。サブアウトオリフィス３１は、第１アウトオリフィス３６を介して第１圧力室２１と連通している。また、サブアウトオリフィス３１は、第２圧力室２２に連通している。サブアウトオリフィス３１と第１アウトオリフィス３６とが接続される箇所では、サブアウトオリフィス３１の流路面積および第１アウトオリフィス３６の流路面積は、比較的大きくなっている。サブアウトオリフィス３１の最小流路面積を第１プレート流路面積Ａｐ１とする。なお、第２圧力室２２側のサブアウトオリフィス３１は、一様に形成されているが、サブアウトオリフィス３１の径が絞られてもよい。
【００２９】
第２アウトオリフィス３２は、第１圧力室２１と第２圧力室２２とに連通している。第２アウトオリフィス３２は、中間部で径が絞られている。第２アウトオリフィス３２と第２圧力室２２とが接続される箇所では、第２アウトオリフィス３２の流路面積は、比較的大きくなっている。第２アウトオリフィス３２の最小流路面積を第２プレート流路面積Ａｐ２とする。なお、図において、第２アウトオリフィス３２は、図１の断面とは、直交方向に形成されているため、破線で記載される。
【００３０】
第２アウトオリフィス３２は、サブアウトオリフィス３１とは異なる位置に形成されている。第２アウトオリフィス３２の軸Ｏｆ２の位置または傾きがサブアウトオリフィス３１の軸Ｏｆ１の位置または傾きと異なるように、サブアウトオリフィス３１および第２アウトオリフィス３２は、形成されている。サブアウトオリフィス３１の軸Ｏｆ１は、第１可動部４１および第２可動部４２と同軸である。サブアウトオリフィス３１および第２アウトオリフィス３２は、オリフィスプレート３０内において、並列に形成されている。
【００３１】
圧力制御プレート３５は、第１圧力室２１に収容されている。また、圧力制御プレート３５は、板状に形成されており、第１圧力Ｐ１を制御可能である。さらに、圧力制御プレート３５は、第１アウトオリフィス３６および制御プレートスプリング３７を有する。
【００３２】
第１アウトオリフィス３６は、圧力制御プレート３５の中央に形成されており、第１圧力室２１とサブアウトオリフィス３１とに連通している。第１アウトオリフィス３６は、円形形状の断面を含み、油流路の中央付近で径が絞られている。第１アウトオリフィス３６の最小流路面積を制御流路面積Ａｃとする。制御流路面積Ａｃは、第１プレート流路面積Ａｐ１よりも小さくなるように、すなわち、Ａｃ＜Ａｐ１  となるように、設定されている。
【００３３】
制御プレートスプリング３７は、先端側の圧力制御プレート３５とハウジング１０の内部との間に設けられている。また、制御プレートスプリング３７は、圧力制御プレート３５がハウジング流路１３を閉じる方向に圧力制御プレート３５を付勢する。初期状態では、制御プレートスプリング３７の付勢力および第１圧力Ｐ１がコモンレール９０からの燃料の圧力よりも大きく設定されている。このため、初期状態では、圧力制御プレート３５は、ハウジング流路１３を閉じている。
【００３４】
電磁弁８１は、第２圧力室２２に収容され、ボディハウジング２５に形成されており、サブアウトオリフィス３１または第２アウトオリフィス３２を開閉可能である。ソレノイド７０に通電されたとき、電磁弁８１が移動し、サブアウトオリフィス３１または第２アウトオリフィス３２を開閉する。サブアウトオリフィス３１または第２アウトオリフィス３２が開閉されたとき、第１圧力Ｐ１および第２圧力Ｐ２が制御される。電磁弁８１がサブアウトオリフィス３１または第２アウトオリフィス３２を開く方向を開方向とする。電磁弁８１がサブアウトオリフィス３１または第２アウトオリフィス３２を閉じる方向を閉方向とする。
【００３５】
ニードル６０は、ノズル室１６に収容されており、ハウジング１０内で往復移動可能である。なお、ハウジング１０内にガイドが設けられてもよい。ニードル６０は、ガイドに沿って摺動可能であってもよい。ニードル６０の軸は、電磁弁８１の軸と異なる。なお、ニードル６０の軸は、電磁弁８１の軸と同軸であってもよい。
【００３６】
また、ニードル６０は、受圧面６１を先端側に有し、背圧面６２およびニードルスプリング６３を後端側に有する。
受圧面６１は、テーパ形状に形成されており、ノズル室１６に流入する燃料により、ニードル６０が噴孔１７を開く方向に作用する圧力を受ける。受圧面６１が受ける全圧力をＦｐ＿ｂとする。
背圧面６２は、ノズル室１６に流入する燃料により、ニードル６０が噴孔１７を閉じる方向に作用する圧力を受ける。背圧面６２が受ける全圧力をＦｐ＿ｎとする。
【００３７】
ニードルスプリング６３は、ノズル室１６に収容されている。ニードルスプリング６３は、ニードル６０が噴孔１７を閉じる方向にニードル６０を付勢する。ニードルスプリング６３がニードル６０を付勢する力をニードル付勢力Ｆｓ＿ｎとする。初期状態では、全圧力Ｆｐ＿ｂ、Ｆｐ＿ｎおよびニードル付勢力Ｆｓ＿ｎは、以下関係式（１）となるように、設定されている。
Ｆｐ＿ｎ＋Ｆｓ＿ｎ＞Ｆｐ＿ｂ          ・・・（１）
【００３８】
ニードル６０は、電磁弁８１が第１圧力Ｐ１および第２圧力Ｐ２を制御するとき、ハウジング１０の軸方向に移動する。このとき、ニードル６０は、噴孔１７を開閉する。なお、ニードル６０が噴孔１７を開く方向は、電磁弁８１の開方向と一致する。ニードル６０が噴孔１７を閉じる方向は、電磁弁８１の閉方向と一致する。
【００３９】
ニードル６０は、開方向に移動したとき、ニードル６０の先端部６４が弁座１８から離れる。ニードル６０の先端部６４が弁座１８から離れたとき、ニードル６０は、噴孔１７を開く。噴孔１７が開かれたとき、ノズル室１６の燃料が噴孔１７から噴射される。また、ニードル６０は、閉方向に移動したとき、ニードル６０の先端部６４が弁座１８に接触する。ニードル６０の先端部６４が弁座１８に接触したとき、ニードル６０は、噴孔１７を閉じる。噴孔１７が閉じられたとき、噴孔１７からの燃料の噴射が停止する。
【００４０】
ソレノイド７０は、ハウジング１０の後端部１０６に、１つ設けられている。また、ソレノイド７０は、ボビンの外周に巻線が巻回されている。ソレノイド７０は、ハウジング１０および電磁弁８１に磁界を生成可能であり、第１可動部４１、第２可動部４２、第１磁性部７１および第２磁性部７２に磁界を生成可能である。ソレノイド７０に流れる電流をソレノイド電流Ｉｃとする。
【００４１】
電流制御部７５は、マイコンを主体として構成されている。電流制御部７５は、ＣＰＵ、読み出し可能な非一時的有形記録媒体、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。電流制御部７５の各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。図において、電流制御部７５をＥＣＵと記載する。
【００４２】
また、電流制御部７５は、ソレノイド７０と電気的に接続されており、ソレノイド７０に通電可能である。また、電流制御部７５は、ソレノイド電流Ｉｃを制御可能である。なお、ソレノイド７０に電流が流れておらず、電磁弁８１がサブアウトオリフィス３１および第２アウトオリフィス３２を閉じており、ニードル６０が噴孔１７を閉じているときを初期状態とする。
【００４３】
従来、特許文献１に記載されているように、複数の可動子が係合しており、ソレノイドに電流が流れることによって駆動する弁体およびその弁体を備える燃料噴射装置が知られている。特許文献１の構成のように、複数の可動子が係合する場合、可動子同士が接触する面の大きさのバラツキが大きくなるに伴い、可動子を通過する磁束のバラツキが大きくなる。磁束のバラツキが大きくなると、可動子の移動量のバラツキが大きくなり、弁体の移動量のバラツキが大きくなる。
【００４４】
このため、弁体の移動量のバラツキを小さくするには、可動子同士が接触する面の大きさのバラツキを小さくする必要がある。しかし、可動子同士が接触する面の大きさのバラツキを小さくするためには、弁体の製造時または装置への弁体の組立時に、可動子の公差および複数の可動子間の公差を厳しく管理する必要がある。これにより、弁体の製造または装置への弁体の組立が困難になる。そこで、本実施形態では、簡易な構成で、組立がしやすくなる電磁弁を提供する。
【００４５】
（一実施形態）
図２に示すように、電磁弁８１は、第１可動部４１、第２可動部４２、第１付勢部材としての第１スプリング５１、第２付勢部材としての第２スプリング５２、第１磁性部７１および第２磁性部７２を備える。
【００４６】
第１可動部４１は、磁性体で形成されている。第１可動部４１は、第２圧力室２２に収容され、第２可動部４２の内側に形成されている。また、第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を開閉可能である。第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を開閉して、第１圧力Ｐ１および第２圧力Ｐ２を制御可能である。第２圧力Ｐ２によって、第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を開く方向に向かって、第１可動部４１に作用する力を第１流体補助力Ｆｆ１とする。
【００４７】
さらに、第１可動部４１は、第１可動基部４１１および可動鍔部４１２を有し、Ｔ字形状の断面を有する。一実施形態では、第１可動基部４１１および可動鍔部４１２は、別体で形成されている。なお、第１可動基部４１１および可動鍔部４１２は、一体であってもよい。
【００４８】
第１可動基部４１１は、第１可動部４１の軸方向に延びる棒状の部位である。
可動鍔部４１２は、環状の断面を有する。可動鍔部４１２は、第２圧力室２２側に形成されており、オリフィスプレート３０とは反対側、すなわち、後端側の第１可動部４１に形成されている。可動鍔部４１２は、後端側の第１可動基部４１１からハウジング１０の径方向外側に向かう方向、後端側の第１可動基部４１１から第１可動部４１の径方向外側に向かう方向、または、後端側の第１可動基部４１１から第２可動部４２に向かう方向に、延びている。
【００４９】
第２可動部４２は、筒状であって、磁性体で形成されている。第２可動部４２は、第２圧力室２２に収容され、第１可動部４１の外側に形成されている。また、第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を開閉可能である。第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を開閉して、第１圧力Ｐ１および第２圧力Ｐ２を制御可能である。第２圧力Ｐ２によって、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を開く方向に向かって、第２可動部４２に作用する力を第２流体補助力Ｆｆ２とする。
【００５０】
さらに、第２可動部４２は、第２可動基部４２１および可動凹部４２２を有する。
第２可動基部４２１は、第２可動部４２の筒状の部位である。第２可動基部４２１は、後端側の第２可動基部４２１の外径が先端側の第２可動基部４２１の外径よりも大きくなるように、形成されている。
【００５１】
可動凹部４２２は、第１可動基部４１１および可動鍔部４１２と第２可動基部４２１とが離間するように、形成されている。可動凹部４２２は、後端側の第２可動基部４２１から、ハウジング１０の径方向、第２可動部４２の径方向、または、第１可動基部４１１から第２可動部４２に向かう方向に、凹んでいる。また、可動凹部４２２は、後端側の第２可動基部４２１からハウジング１０の軸方向または第２可動部４２の軸方向に、凹んでいる。可動凹部４２２は、ハウジング１０の径方向および軸方向において、可動鍔部４１２に対向する。
【００５２】
第１可動部４１または第２可動部４２が開方向に向かって移動する方向を正方向とする。第１可動部４１または第２可動部４２が閉方向に向かって移動する方向を負方向とする。第１可動部４１が初期状態から開方向に移動した量を第１電磁弁移動量Ｌｅ１とする。第２可動部４２が初期状態から開方向に移動した量を第２電磁弁移動量Ｌｅ２とする。初期状態における第１電磁弁移動量Ｌｅ１および第２電磁弁移動量Ｌｅ２をともにゼロとする。本明細書中では、「ゼロ」は、常識的な誤差範囲を含むものとする。
【００５３】
第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を開閉するとき、第１可動部４１とオリフィスプレート３０との間に隙間が形成される。また、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を開閉するとき、第２可動部４２とオリフィスプレート３０との間に隙間が形成される。これらの隙間の流路面積は、比較的大きく設定されている。このため、ハウジング１０内の燃料の流入出量は、第１可動部４１または第２可動部４２とオリフィスプレート３０との間に形成される隙間の流路面積に影響を受けないように、設定されている。
【００５４】
第１スプリング５１は、第１可動部４１よりも後端側に設けられており、第２圧力室２２に収容されている。第１スプリング５１は、第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を閉じる方向に、第１可動部４１を付勢する。第１スプリング５１が第１可動部４１を付勢する力を第１付勢力Ｆｓ１とする。
【００５５】
第２スプリング５２は、第１可動部４１と第２可動部４２との間に設けられており、第２可動部４２に収容されている。第２スプリング５２は、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を閉じる方向に、第２可動部４２を付勢する。また、第２スプリング５２は、反発力により、第１可動部４１の開方向に向かって、第１可動部４１を付勢する。
【００５６】
第１付勢力Ｆｓ１および第２付勢力Ｆｓ２は、例えば、以下関係式（２−１）、（２−２）のように、表される。Ｆ１は、初期状態での第１スプリング５１の付勢力である。Ｆ２は、初期状態での第２スプリング５２の付勢力である。ｋ１は、第１スプリング５１のばね定数である。ｋ２は、第２スプリング５２のばね定数である。第１スプリング５１および第２スプリング５２は、第１付勢力Ｆｓ１が第２付勢力Ｆｓ２と異なるように、形成されている。
Ｆｓ１＝Ｆ１＋ｋ１×Ｌｅ１−ｋ２×（Ｌｅ１−Ｌｅ２）  ・・・（２−１）
Ｆｓ２＝Ｆ２＋ｋ２×(Ｌｅ２−Ｌｅ１)                  ・・・（２−２）
【００５７】
第１磁性部７１は、有底筒状であって、磁性体で形成されている。第１磁性部７１は、第２圧力室２２側のハウジング１０、すなわち、ハウジング１０の後端部１０６に、形成されている。また、第１磁性部７１は、第１可動部４１とで第１スプリング５１を覆うように、形成されている。さらに、第１磁性部７１は、ソレノイド７０よりもハウジング１０の径方向内側に形成されており、第１可動部４１および第２可動部４２に対向する。
【００５８】
また、第１磁性部７１は、第１磁性基部７１１および第１磁性凸部７１２を有する。
第１磁性基部７１１は、ハウジング１０の軸方向に延びている第１磁性部７１の部位である。
第１磁性凸部７１２は、後端側の第１磁性基部７１１からハウジング１０の径方向外側に向かう方向、または、後端側の第１磁性基部７１１から第２磁性基部７２１に向かう方向に延びている。
【００５９】
第２磁性部７２は、筒状であって、磁性体で形成されている。第２磁性部７２は、第２圧力室２２側のハウジング１０、すなわち、ハウジング１０の後端部１０６に、形成されている。また、第２磁性部７２は、ソレノイド７０よりもハウジング１０の径方向外側に形成されており、第２可動部４２に対向する。さらに、第２磁性部７２は、第１磁性部７１とでソレノイド７０を覆うように、形成されている。
【００６０】
また、第２磁性部７２は、第２磁性基部７２１、第２磁性凸部７２２および第２磁性凹部７２６を有する。
第２磁性基部７２１は、ハウジング１０の軸方向に延びている第２磁性部７２の部位である。
第２磁性凸部７２２は、先端側の第２磁性基部７２１からハウジング１０の径方向内側に向かう方向、または、先端側の第２磁性基部７２１から第１磁性基部７１１に向かう方向に延びている。第２磁性凸部７２２は、第１磁性基部７１１と対向する。
【００６１】
第２磁性凹部７２６は、後端側の第２磁性基部７２１からハウジング１０の径方向外側に向かう方向、または、後端側の第１磁性凸部７１２から第２磁性基部７２１に向かう方向に凹んでいる。また、第２磁性凹部７２６は、第１磁性凸部７１２と係合している。
【００６２】
図３に示すように、第１磁性部７１に対向する第１可動部４１の対向面を第１可動部対向面４１３とする。第１磁性部７１および第２磁性部７２に対向する第２可動部４２の対向面を第２可動部対向面４２３とする。第１可動部４１および第２可動部４２に対向する第１磁性部７１の対向面を第１磁性部対向面７１３とする。第２可動部４２に対向する第２磁性部７２の対向面を第２磁性部対向面７２３とする。
【００６３】
第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を閉じており、かつ、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を閉じているとき、第１可動部４１および第２可動部４２は、第１可動部対向面４１３および第２可動部対向面４２３が同一平面上となるように、形成されている。また、第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を閉じており、かつ、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を閉じているとき、第１磁性部７１および第２磁性部７２は、第１磁性部対向面７１３および第２磁性部対向面７２３が同一平面上となるように、形成されている。
【００６４】
第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を閉じており、かつ、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を閉じているとき、第１可動部対向面４１３と第２可動部対向面４２３との同一平面を可動部平面Ｓｅとする。第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を閉じており、かつ、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を閉じているとき、第１磁性部対向面７１３と第２磁性部対向面７２３との同一平面を磁性部平面Ｓｍとする。図において、可動部平面Ｓｅおよび磁性部平面Ｓｍを一点鎖線で記載している。
【００６５】
可動鍔部４１２の外側面を鍔部外側面４１４とする。鍔部外側面４１４は、可動凹部４２２に対向しており、第１可動部４１の最大外径をなす外面である。ハウジング１０の軸方向において、可動凹部４２２に対向する可動鍔部４１２の対向面を鍔部対向面４１５とする。可動凹部４２２の内側面を凹部内側面４２４とする。凹部内側面４２４は、鍔部外側面４１４に対向しており、第２可動部４２の最大内径をなす内面である。ハウジング１０の軸方向において、鍔部対向面４１５に対向する可動凹部４２２の対向面を凹部対向面４２５とする。
【００６６】
第１磁性基部７１１の外側面を第１磁性部外側面７１４とする。第１磁性基部７１１の内側面を第１磁性部内側面７１５とする。第２磁性部７２の外側面を第２磁性部外側面７２４とする。第２磁性部７２の内側面を第２磁性部内側面７２５とする。第２磁性部内側面７２５は、第１磁性部外側面７１４に対向する。第１磁性部外側面７１４および第１磁性部内側面７１５の一中点を第１磁性部中点Ｏｍ１とする。第２磁性部外側面７２４および第２磁性部内側面７２５の一中点を第２磁性部中点Ｏｍ２とする。図において、第１磁性部中点Ｏｍ１および第２磁性部中点Ｏｍ２を黒丸で記載している。
【００６７】
第１磁性部７１は、第１磁性部中点Ｏｍ１が凹部内側面４２４よりもハウジング１０の径方向内側に位置するように、形成されている。
第２磁性部７２は、第２磁性部中点Ｏｍ２が鍔部外側面４１４よりもハウジング１０の径方向外側に位置するように、形成されている。
【００６８】
第１磁性部外側面７１４から第２磁性部内側面７２５までの最短距離を第１最短距離Ｇ１とする。第１最短距離Ｇ１は、ハウジング１０の径方向における第１磁性部７１から第２磁性部７２までの最短距離である。第２磁性部対向面７２３から第２可動部対向面４２３までの最短距離を第２最短距離Ｇ２とする。第２最短距離Ｇ２は、ハウジング１０の軸方向における第２磁性部７２から第２可動部４２までの最短距離である。なお、第２最短距離Ｇ２は、ハウジング１０の内壁１０５から第２可動部４２までの距離よりも小さい。
【００６９】
鍔部外側面４１４から凹部内側面４２４までの最短距離を第３最短距離Ｇ３とする。第３最短距離Ｇ３は、ハウジング１０の径方向における第１可動部４１から第２可動部４２までの最短距離である。第１磁性部対向面７１３から第１可動部対向面４１３までの最短距離を第４最短距離Ｇ４とする。第４最短距離Ｇ４は、ハウジング１０の軸方向における第１可動部４１から第１磁性部７１までの最短距離である。一実施形態では、第４最短距離Ｇ４は、第２最短距離Ｇ２と等しい。第２最短距離Ｇ２、第３最短距離Ｇ３および第４最短距離Ｇ４の和を最短距離和Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４とする。
【００７０】
鍔部対向面４１５から凹部対向面４２５までの最短距離を第５最短距離Ｇ５とする。凹部内側面４２４が鍔部外側面４１４に投影されたときに、鍔部外側面４１４と凹部内側面４２４とが互いに重なる鍔部外側面４１４の面積を可動部間面積Ａｍとする。可動部間面積Ａｍは、ハウジング１０の径方向において、鍔部外側面４１４と凹部内側面４２４とが互いに対向する部分の面積である。第１磁性部対向面７１３が第２可動部対向面４２３に投影されたときに、第１磁性部対向面７１３と第２可動部対向面４２３とが互いに重なる第２可動部対向面４２３の面積を対向部間面積Ａｏとする。対向部間面積Ａｏは、第１磁性部対向面７１３と第２可動部対向面４２３とが互いに対向する部分の面積である。
【００７１】
第１可動部４１、第２可動部４２、第１磁性部７１および第２磁性部７２は、第１最短距離Ｇ１が最短距離和Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４よりも大きくなるように、すなわち、以下関係式（３−１）となるように、形成されている。
【００７２】
また、第１可動部４１、第２可動部４２および第２磁性部７２は、第５最短距離Ｇ５が第２最短距離Ｇ２よりも大きくなるように、すなわち、以下関係式（３−２）となるように、形成されている。
【００７３】
さらに、第１可動部４１、第２可動部４２および第１磁性部７１は、可動部間面積Ａｍが対向部間面積Ａｏよりも大きくなるように、すなわち、以下関係式（３−３）となるように、形成されている。なお、第１可動部４１が開方向に移動したときの可動部間面積Ａｍは、対向部間面積Ａｏよりも大きくなるように、設定されている。
【００７４】
Ｇ１＞Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４                    ・・・（３−１）
Ｇ５＞Ｇ２                                ・・・（３−２）
Ａｍ＞Ａｏ                                ・・・（３−３）
【００７５】
図４に示すように、初期状態からソレノイド７０に通電されるとき、ソレノイド７０が磁界を生成する。このとき、第１磁性部７１および第２磁性部７２に対して開方向の力が作用するように、磁界が生成される。
【００７６】
ソレノイド７０により、第１可動部４１、第１磁性部７１、第２磁性部７２および第２可動部４２を経由する磁気回路である第１磁気回路Ｍ１が生成される。また、ソレノイド７０により、第２可動部４２、第１磁性部７１および第２磁性部７２を経由する磁気回路である第２磁気回路Ｍ２が生成される。このような磁気回路が生成されるように、ソレノイド７０の巻線方向は設定されている。図において、第１磁気回路Ｍ１および第２磁気回路Ｍ２を明確にするため、第１磁気回路Ｍ１および第２磁気回路Ｍ２を破線矢印で記載している。なお、第１磁気回路Ｍ１および第２磁気回路Ｍ２は、図の記載とは逆向きとなるように、生成されてもよい。
【００７７】
ソレノイド７０が磁界を生成し、第１磁気回路Ｍ１が生成されたとき、第１可動部４１は、第１磁性部７１と吸引する。ソレノイド７０が磁界を生成し、第２磁気回路Ｍ２が生成されたとき、第２可動部４２は、第１磁性部７１および第２磁性部７２と吸引する。第１可動部４１と第１磁性部７１とが吸引する力を第１吸引力Ｆｍ１とする。第２可動部４２と第１磁性部７１および第２磁性部７２とが吸引する力を第２吸引力Ｆｍ２とする。第１吸引力Ｆｍ１により、第１可動部４１は、開方向に移動しようとする。第２吸引力Ｆｍ２により、第２可動部４２は、開方向に移動しようとする。
【００７８】
第１可動部４１を通過する磁束を第１磁束Φ１とする。第２可動部４２を通過する磁束を第２磁束Φ２とする。ソレノイド電流Ｉｃが高くなるに伴い、第１磁束Φ１は、大きくなる。第１磁束Φ１が大きくなるに伴い、第１吸引力Ｆｍ１は、大きくなる。したがって、ソレノイド電流Ｉｃが高くなるに伴い、第１吸引力Ｆｍ１は、大きくなる。同様に、ソレノイド電流Ｉｃが高くなるに伴い、第２磁束Φ２は、大きくなる。第２磁束Φ２が大きくなるに伴い、第２吸引力Ｆｍ２は、大きくなる。したがって、ソレノイド電流Ｉｃが高くなるに伴い、第２吸引力Ｆｍ２は、大きくなる。
【００７９】
第１可動部４１の開閉方向に向かって、第１可動部４１に作用する力の総和を第１電磁弁力Ｆｅ１とする。第２可動部４２の開閉方向に向かって、第２可動部４２に作用する力の総和を第２電磁弁力Ｆｅ２とする。第１電磁弁力Ｆｅ１および第２電磁弁力Ｆｅ２は、例えば、以下関係式（４−１）、（４−２）のように表される。
Ｆｅ１＝Ｆｍ１＋Ｆｆ１−Ｆｓ１＋Ｆｓ２        ・・・（４−１）
Ｆｅ２＝Ｆｍ２＋Ｆｆ２−Ｆｓ２                ・・・（４−２）
【００８０】
第１可動部４１または第２可動部４２の開方向を第１電磁弁力Ｆｅ１および第２電磁弁力Ｆｅ２の正方向とする。なお、第１吸引力Ｆｍ１、第２吸引力Ｆｍ２、第１流体補助力Ｆｆ１および第２流体補助力Ｆｆ２は、正方向に作用する。第１付勢力Ｆｓ１および第２付勢力Ｆｓ２は、負方向に作用する。
【００８１】
初期状態では、第１電磁弁力Ｆｅ１がゼロ未満となるように、第１吸引力Ｆｍ１、第１流体補助力Ｆｆ１、第１付勢力Ｆｓ１および第２付勢力Ｆｓ２が調整されている。同様に、初期状態では、第２電磁弁力Ｆｅ２がゼロ未満となるように、第２吸引力Ｆｍ２、第２流体補助力Ｆｆ２および第２付勢力Ｆｓ２が調整されている。また、初期状態では、第１電磁弁力Ｆｅ１の大きさ、すなわち、第１電磁弁力Ｆｅ１の絶対値は、第２電磁弁力Ｆｅ２の大きさよりも、小さく設定されている。
【００８２】
電流制御部７５は、ソレノイド電流Ｉｃに応じて、第１電磁弁力Ｆｅ１または第２電磁弁力Ｆｅ２を制御可能である。ソレノイド電流Ｉｃにおいて、予め設定される閾値である電流閾値が設定されており、２つの電流閾値が設定されている。一方の電流閾値を第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１とする。他方の電流閾値を第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２とする。第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２は、第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１よりも大きく設定されている。第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１および第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２は、第１可動部４１、第２可動部４２、第１磁性部７１または第２磁性部７２の大きさまたは形状によって、設定されている。第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１および第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２は、実験やシミュレーション等により、任意に設定されてもよい。
【００８３】
ソレノイド電流Ｉｃが第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１以下であるとき、すなわち、以下関係式（５−１）であるとき、第１電磁弁力Ｆｅ１および第２電磁弁力Ｆｅ２は、以下関係式（５−２）、（５−３）となるように、設定されている。このとき、第１電磁弁力Ｆｅ１がゼロ以下であるため、第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を閉じている。第２電磁弁力Ｆｅ２がゼロ未満であるため、第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を閉じている。
【００８４】
Ｉｃ≦Ｉｃ＿ｔｈ１                            ・・・（５−１）
Ｆｅ１≦０                                    ・・・（５−２）
Ｆｅ２＜０                                    ・・・（５−３）
【００８５】
電流制御部７５により、ソレノイド電流Ｉｃが高くなり、第１吸引力Ｆｍ１および第２吸引力Ｆｍ２は、大きくなる。ソレノイド電流Ｉｃが第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１を超え、第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２以下となったとき、すなわち、以下関係式（６−１）であるとき、第１電磁弁力Ｆｅ１および第２電磁弁力Ｆｅ２は、以下関係式（６−２）、（６−３）となるように、設定されている。第１電磁弁力Ｆｅ１がゼロより大きいため、第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を開く。第２電磁弁力Ｆｅ２は、ゼロ以下であるため、第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を閉じている。
【００８６】
Ｉｃ＿ｔｈ１＜Ｉｃ≦Ｉｃ＿ｔｈ２              ・・・（６−１）
Ｆｅ１＞０                                    ・・・（６−２）
Ｆｅ２≦０                                    ・・・（６−３）
【００８７】
電流制御部７５により、ソレノイド電流Ｉｃがさらに高くなり、第１吸引力Ｆｍ１および第２吸引力Ｆｍ２は、さらに大きくなる。ソレノイド電流Ｉｃが第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２を超えるとき、すなわち、関係式（７−１）であるとき、第１電磁弁力Ｆｅ１および第２電磁弁力Ｆｅ２が以下関係式（７−２）、（７−３）になる。第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を開いたままである。第２電磁弁力Ｆｅ２がゼロを超えるため、第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を開く。
【００８８】
Ｉｃ＿ｔｈ２＜Ｉｃ                            ・・・（７−１）
Ｆｅ１＞０                                    ・・・（７−２）
Ｆｅ２＞０                                    ・・・（７−３）
【００８９】
図５を参照して、電流制御部７５の制御について説明する。図において、共通な軸として、ソレノイド電流Ｉｃを横軸とする。ソレノイド電流Ｉｃに対する第１吸引力Ｆｍ１、第１電磁弁力Ｆｅ１および第１可動部４１の開閉が実線で記載されている。ソレノイド電流Ｉｃに対する第２吸引力Ｆｍ２、第２電磁弁力Ｆｅ２および第２可動部４２の開閉が一点鎖線で記載されている。第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を開く、または、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を開くときを「開」と記載している。第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を閉じる、または、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を閉じるときを「閉」と記載している。正方向を「＋」方向と記載しており、負方向を「−」方向と記載している。
【００９０】
ソレノイド電流Ｉｃがゼロであるとき、第１吸引力Ｆｍ１および第２吸引力Ｆｍ２はゼロである。このとき、第１電磁弁力Ｆｅ１および第２電磁弁力Ｆｅ２は、負方向、すなわち、閉方向に、作用している。第１電磁弁力Ｆｅ１の絶対値は、第２電磁弁力Ｆｅ２の絶対値よりも小さく設定されている。第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を閉じている。第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を閉じている。
【００９１】
電流制御部７５がソレノイド電流Ｉｃを高くするに伴い、第１吸引力Ｆｍ１および第２吸引力Ｆｍ２は、大きくなる。ソレノイド電流ＩｃがＩｃ＿ｔｈ１になったとき、第１電磁弁力Ｆｅ１は、ゼロになる。なお、このとき、第２電磁弁力Ｆｅ２は、負方向に作用している。
【００９２】
ソレノイド電流Ｉｃが第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１を超えるとき、第１電磁弁力Ｆｅ１は、ゼロを超え、正方向に作用する。
図６に示すように、第１可動部４１は、開方向に移動し、サブアウトオリフィス３１を開く。第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を閉じている。
【００９３】
図５に戻って、電流制御部７５がソレノイド電流Ｉｃを第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１より高くして、ソレノイド電流Ｉｃが第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２になったとき、第２電磁弁力Ｆｅ２は、ゼロになる。このように、第１電磁弁力Ｆｅ１がゼロになるときのソレノイド電流Ｉｃと、第２電磁弁力Ｆｅ２がゼロになるときのソレノイド電流Ｉｃとが、異なるように、設定されている。
【００９４】
ソレノイド電流Ｉｃが第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２を超えるとき、第２電磁弁力Ｆｅ２は、ゼロを超え、正方向に作用する。
図７に示すように、第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を開いたままである。第２可動部４２は、開方向に移動し、第２アウトオリフィス３２を開く。電流制御部７５により、ソレノイド電流Ｉｃがゼロになったとき、第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を閉じ、第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を閉じ、初期状態に戻る。
【００９５】
［１］第１可動部４１、第２可動部４２、第１磁性部７１および第２磁性部７２は、第１最短距離Ｇ１が最短距離和Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ４よりも大きくなるように、形成されている。これにより、第１磁気回路Ｍ１および第２磁気回路Ｍ２が短絡しないで、第１磁気回路Ｍ１および第２磁気回路Ｍ２が生成される。第１磁気回路Ｍ１および第２磁気回路Ｍ２が短絡しないため、第１可動部４１および第２可動部４２が独立して移動しやすくなる。このため、可動部間で接触する面積の大きさのバラツキを考慮する必要がなく、製造時または組立時に、可動部の公差および複数の可動部間の公差の管理を緩和できる。したがって、電磁弁８１は、簡易な構成になる。また、第１可動部４１および第２可動部４２の製造がしやすくなり、電磁弁８１の組立がしやすくなる。
【００９６】
［２］第１可動部４１、第２可動部４２および第２磁性部７２は、第５最短距離Ｇ５が第２最短距離Ｇ２よりも大きくなるように、形成されている。これにより、第２可動部４２が移動したとき、第１可動部４１および第２可動部４２が係合しなくなる。このため、第１可動部４１および第２可動部４２の移動量の誤差の積み上げがなく、電磁弁８１の移動量の精度が向上する。また、第２可動部４２が移動中においても、第１磁束Φ１または第２磁束Φ２のバラツキが小さくなる。したがって、第１電磁弁移動量Ｌｅ１および第２電磁弁移動量Ｌｅ２のバラツキが小さくなり、電磁弁８１の移動量の精度が向上する。さらに、電磁弁８１の移動量の精度が向上するため、燃料噴射装置１において、第１圧力Ｐ１および第２圧力Ｐ２の制御性が向上し、燃料の噴射量の精度が向上する。
【００９７】
［３］第１可動部４１、第２可動部４２および第１磁性部７１は、可動部間面積Ａｍが対向部間面積Ａｏよりも大きくなるように、形成されている。これにより、第１磁気回路Ｍ１および第２磁気回路Ｍ２が並列に生成され、第１可動部４１および第２可動部４２は、より独立して移動しやすくなる。
【００９８】
［４］第１磁性部７１は、第１磁性部中点Ｏｍ１が凹部内側面４２４よりもハウジング１０の径方向内側に位置するように、形成されている。第２磁性部７２は、第２磁性部中点Ｏｍ２が鍔部外側面４１４よりもハウジング１０の径方向外側に位置するように、形成されている。これにより、第１磁気回路Ｍ１および第２磁気回路Ｍ２が並列回路になるため、どちらか一方のみが通過するような経路が抑制され、第１可動部４１および第２可動部４２は、独立して移動しやすくなる。
【００９９】
［５］第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を閉じており、かつ、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を閉じているとき、第１可動部対向面４１３と第２可動部対向面４２３とは、同一平面上に位置する。また、第１可動部４１がサブアウトオリフィス３１を閉じており、かつ、第２可動部４２が第２アウトオリフィス３２を閉じているとき、第１磁性部対向面７１３と第２磁性部対向面７２３とは、同一平面上に位置する。これにより、第２最短距離Ｇ２および第４最短距離Ｇ４を小さくできる。
【０１００】
第２最短距離Ｇ２および第４最短距離Ｇ４を小さくできるため、電磁弁８１の体格を小さくでき、電磁弁８１が消費する電力を小さくできる。また、第１吸引力Ｆｍ１および第２吸引力Ｆｍ２が大きくできるため、第１可動部４１および第２可動部４２が移動しやすくなり、電磁弁８１の応答性が向上する。
【０１０１】
［６］第１電磁弁力Ｆｅ１がゼロになるときのソレノイド電流Ｉｃと、第２電磁弁力Ｆｅ２がゼロになるときのソレノイド電流Ｉｃとが、異なるように、設定されている。これにより、ソレノイド電流Ｉｃに応じて、第１可動部４１および第２可動部４２は、より独立して移動しやすくなる。
【０１０２】
［７］第１スプリング５１および第２スプリング５２は、第１付勢力Ｆｓ１が第２付勢力Ｆｓ２と異なるように、形成されている。これにより、第１付勢力Ｆｓ１および第２付勢力Ｆｓ２に応じて、第１可動部４１および第２可動部４２は、より独立して移動しやすくなる。
【０１０３】
（他の実施形態）
［ｉ］本実施形態に用いられる流体は、燃料に限定されず、気体または他の液体であってもよい。
【０１０４】
［ｉｉ］図８に示すように、ソレノイド電流Ｉｃが第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１を超えるとき、第２電磁弁力Ｆｅ２は、ゼロを超え、正方向に作用するように、設定されてもよい。
【０１０５】
図９に示すように、ソレノイド電流Ｉｃが第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１を超えたとき、第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を閉じている。第２可動部４２は、開方向に移動し、第２アウトオリフィス３２を開く。
【０１０６】
図８に戻って、電流制御部７５がソレノイド電流Ｉｃを第１電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ１より高くして、ソレノイド電流Ｉｃが第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２になったとき、第１電磁弁力Ｆｅ１は、ゼロになる。
【０１０７】
ソレノイド電流Ｉｃが第２電流閾値Ｉｃ＿ｔｈ２を超えるとき、第１電磁弁力Ｆｅ１は、ゼロを超え、正方向に作用する。第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を開いたままである。第１可動部４１は、開方向に移動し、サブアウトオリフィス３１を開く。電流制御部７５により、ソレノイド電流Ｉｃがゼロになったとき、第１可動部４１は、サブアウトオリフィス３１を閉じ、第２可動部４２は、第２アウトオリフィス３２を閉じ、初期状態に戻る。
【０１０８】
［ｉｉｉ］図１０および図１１に示すように、第１可動部４１に、可動鍔部４１２に相当する部位が形成されていなくてもよい。また、第２可動部４２に、可動凹部４２２が形成されていなくてもよい。このとき、第１可動基部４１１は、多角柱状または円柱状に形成されている。第２可動基部４２１は、筒状に形成されている。第２可動基部４２１は、後端側の第２可動基部４２１の外径が先端側の第２可動基部４２１の外径よりも大きくなるように、形成されている。
【０１０９】
第１付勢力Ｆｓ１および第２付勢力Ｆｓ２は、例えば、以下関係式（８−１）、（８−２）のように、表される。なお、第２スプリング５２は、引張力により、第２可動部４２を閉方向に付勢している。
Ｆｓ１＝Ｆ１＋ｋ１×Ｌｅ１                    ・・・（８−１）
Ｆｓ２＝Ｆ２＋ｋ２×Ｌｅ２                    ・・・（８−２）
【０１１０】
図１２に示すように、第１可動基部４１１の外側面を第１可動外側面４１６とする。第１可動外側面４１６は、第１可動部４１の最大外径をなす外面である。第２可動基部４２１の内側面を第２可動内側面４２６とする。第２可動内側面４２６は、第１可動外側面４１６に対向しており、第２可動部４２の最大内径をなす内面である。第１可動外側面４１６から第２可動内側面４２６までの最短距離を第３最短距離Ｇ３とする。このとき、第５最短距離Ｇ５は、非常に大きい値とする。第２可動内側面４２６が第１可動外側面４１６に投影されたときに、第１可動外側面４１６と第２可動内側面４２６とが互いに重なる第１可動外側面４１６の面積を可動部間面積Ａｍとする。このときの可動部間面積Ａｍは、ハウジング１０の径方向において、第１可動外側面４１６と第２可動内側面４２６とが互いに対向する部分の面積である。
【０１１１】
第１磁性部７１は、第１磁性部中点Ｏｍ１が第２可動内側面４２６よりもハウジング１０の径方向内側に位置するように、形成されている。
第２磁性部７２は、第２磁性部中点Ｏｍ２が第１可動外側面４１６よりもハウジング１０の径方向外側に位置するように、形成されている。
第１可動部４１、第２可動部４２および第１磁性部７１は、可動部間面積Ａｍが対向部間面積Ａｏよりも大きくなるように、すなわち、上記関係式（３−３）となるように、形成されている。このような構成においても、一実施形態と同様の効果を奏する。
【０１１２】
［ｉｖ］第１スプリング５１および第２スプリング５２が設けられる位置は、限定されない。第１スプリング５１は、第１可動部４１を閉方向に付勢する位置に設けられていればよい。第１スプリング５１は、第１可動部４１を閉方向に付勢する状態となるように、設けられてもよい。第２スプリング５２は、第２可動部４２を閉方向に付勢する位置に設けられていればよい。第２スプリング５２は、第２可動部４２を閉方向に付勢する状態となるように、設けられてもよい。
【０１１３】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  ・・・ハウジング、
２１  ・・・第１圧力室、  ２２  ・・・第２圧力室、
３０  ・・・プレート部（オリフィスプレート）
３１  ・・・第１流体流路、  ３２  ・・・第２流体流路
４１  ・・・第１可動部、  ４２  ・・・第２可動部、
５１  ・・・第１付勢部材（第１スプリング）、
５２  ・・・第２付勢部材（第２スプリング）、
７０  ・・・ソレノイド、
７１  ・・・第１磁性部、  ７２  ・・・第２磁性部、
８１  ・・・電磁弁。
【図１】
2019199815.tif 000003
【図２】
2019199815.tif 000004
【図３】
2019199815.tif 000005
【図４】
2019199815.tif 000006
【図５】
2019199815.tif 000007
【図６】
2019199815.tif 000008
【図７】
2019199815.tif 000009
【図８】
2019199815.tif 000010
【図９】
2019199815.tif 000011
【図１０】
2019199815.tif 000012
【図１１】
2019199815.tif 000013
【図１２】
2019199815.tif 000014