(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が噴射される噴孔（１１）、および、前記噴孔の周囲に形成された弁座（１２）を有するノズル（１０）と、
一端が前記ノズルに接続され、前記噴孔に連通するよう内側に形成され前記噴孔に燃料を導く燃料通路（１００）を有する筒状のハウジング（２０）と、
前記ハウジングの内側で往復移動可能に設けられ、一端が前記弁座から離間すると開弁し、一端が前記弁座に当接すると閉弁するニードル（３０）と、
前記ニードルに対し相対移動可能または相対移動不能に設けられた複数の可動コア（４０、５０）と、
前記可動コアに対し前記弁座とは反対側に設けられた固定コア（７０）と、
通電されると磁束を生じ、前記可動コアを前記固定コア側に吸引し前記ニードルを前記弁座とは反対側に移動させることが可能なコイル（８０）と、
磁性材料により形成され、少なくとも一部が前記コイルに対し前記弁座側に位置するヨーク（８１）と、を備え、
複数の前記可動コアのうち、１つの前記可動コア（４０）の前記固定コア側の面（４２１）と、前記１つの前記可動コアと異なる他の前記可動コア（５０）の前記弁座側の面（５１２）との間に環状の可動コア間隙間（ｓ１）が形成されており、
複数の前記可動コアは、筒部（４１）、および、前記筒部の一方の端部を塞ぐ底部（４２）を有する第１可動コア（４０）と、前記筒部の内側に設けられる第２可動コア（５０）とを含み、
前記可動コア間隙間は、前記第１可動コアの前記底部と前記第２可動コアとの間に形成されており、
前記ニードルは、前記第１可動コアが前記コイルにより前記固定コア側に吸引されると第１リフト位置まで開弁方向に移動し、前記第２可動コアが前記コイルにより前記固定コア側に吸引されると前記第１リフト位置から第２リフト位置までさらに開弁方向に移動し、
前記ニードルが前記第１リフト位置に位置するとき、前記ヨークの前記コイルに対し前記弁座側の部位と、前記第１可動コアおよび前記第２可動コアとは、前記可動コアの径方向において重なっている燃料噴射装置（１）。
【請求項２】
前記ハウジングまたは前記固定コアは、複数の前記可動コアのうちの少なくとも１つの前記可動コアの前記固定コア側の面（４０１、５０１）または前記ニードルの前記固定コア側の面に当接可能な当接面（６２１、７３１、７４１）を有し、
前記可動コアの前記固定コア側の面または前記ニードルの前記固定コア側の面と前記当接面とが当接したとき、前記可動コアと前記固定コアとの間に環状のコア間隙間（ｓ２、ｓ３）を形成する請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記固定コア側の端部に、非磁性材料により形成された非磁性部材（６０）を有し、
前記当接面は、前記ハウジングまたは前記固定コアに少なくとも１つ形成され、前記非磁性部材の前記弁座側の面に形成された非磁性当接面（６２１）を含む請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記当接面は、前記ハウジングまたは前記固定コアに少なくとも１つ形成され、前記固定コアに形成された固定コア当接面（７３１、７４１）を含む請求項２または３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記固定コアは、筒状の固定コア本体（７１）、および、前記固定コア本体の前記可動コア側の面（７０１）から前記可動コア側へ突出する固定コア突出部（７３）を有し、
前記固定コア当接面（７３１）は、前記固定コア突出部の前記可動コア側の面に形成されている請求項４に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記固定コアは、筒状の固定コア本体（７１）、および、前記固定コア本体の内側に設けられた筒状のブッシュ（７４）を有し、
前記固定コア当接面（７４１）は、前記ブッシュの前記可動コア側の面に形成されている請求項４に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記可動コアは、前記可動コア間隙間に連通する連通孔（４５）を有している請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
複数の前記可動コアは、前記ニードルに対し相対移動可能に設けられた前記第１可動コア、および、前記ニードルに対し相対移動不能に設けられた前記第２可動コアを含み、
前記第１可動コアは、前記ニードルの一部（３２）または前記第２可動コアの一部（５２）に当接したとき、前記第２可動コアとの間に前記可動コア間隙間を形成する請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記ニードルは、棒状のニードル本体（３１）、および、前記ニードル本体の径方向外側に設けられた鍔部（３２）を有し、
前記第１可動コアは、前記鍔部に当接したとき、前記第２可動コアとの間に前記可動コア間隙間を形成する請求項８に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
前記第２可動コアは、可動コア本体（５１）、および、前記可動コア本体の前記弁座側の端面から前記弁座側へ突出する可動コア突出部（５２）を有し、
前記第１可動コアは、前記可動コア突出部に当接したとき、前記可動コア本体の前記弁座側の端面との間に前記可動コア間隙間を形成する請求項８に記載の燃料噴射装置。
【請求項１１】
複数の前記可動コアは、前記ニードルに対し相対移動可能に設けられた前記第１可動コア、および、前記ニードルに対し相対移動不能に設けられた前記第２可動コアを含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１２】
前記ニードルが前記弁座に当接した状態のとき、前記第１可動コアの前記固定コア側の端面である第１可動コア端面（４０１）と前記固定コアの前記可動コア側の端面である固定コア端面（７０１）との距離（ｇ１）は、前記第２可動コアの前記固定コア側の端面である第２可動コア端面（５０１）と前記固定コア端面との距離（ｇ２）より小さく設定されている請求項１〜１１のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１３】
前記ニードルを前記弁座側に付勢する第１付勢部材（９１）と、
複数の前記可動コアのうち少なくとも１つを前記固定コア側に付勢する第２付勢部材（９２）と、
をさらに備える請求項１〜１２のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１つのニードルに対し複数の可動コアを設けた燃料噴射装置が知られている。例えば特許文献１には、１つのニードルに対し２つの可動コアを設け、大小２つのニードルリフト量を実現している。
【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の燃料噴射装置では、第１の可動コアをニードルに対し相対移動可能に設け、第２の可動コアをニードルに対し相対移動不能に設けている。この燃料噴射装置では、コイルに通電されていないとき、すなわち、ニードルが弁座に当接し閉弁しているとき、第１の可動コアと第２の可動コアとは、対向する面同士が当接している。よって、第１の可動コアと第２の可動コアとの間の磁気抵抗は小さい。この構成では、コイルに通電したとき、第１の可動コアに磁束が流れるとともに、第２の可動コアにも多くの磁束が流れる。そのため、第１の可動コアを固定コア側に吸引する力が小さくなるおそれがある。これにより、特に燃料噴射装置内の燃圧が高い場合、コイルへの通電初期にニードルを適切に開弁できないおそれがある。一方、ニードルを十分開弁可能な程度にコイルに通電した場合、通電初期の消費電力が大きくなるおそれがある。
【０００５】
また、特許文献１の燃料噴射装置では、ニードルの大ストローク時、互いに当接していた第１の可動コアおよび第２の可動コアの対向する面同士は、離間し、間に隙間が形成される。そのため、このとき、当該対向する面の間に、互いが離間するのを妨げようとする力であるリンギング力が生じるおそれがある。これにより、ニードルの開弁速度が低下するとともに十分なニードルリフト量を達成できないおそれがある。したがって、燃料の噴射精度が低下するおそれがある。
【０００６】
また、特許文献１の燃料噴射装置では、第１の可動コアおよび第２の可動コアの対向する面同士が当接した状態でニードルが閉弁、すなわち、弁座に当接した場合、第１の可動コアおよび第２の可動コアの対向する面同士の間にリンギング力が生じ、ニードルが弁座に当接したときの衝突エネルギーが大きくなるおそれがある。これにより、ニードルが弁座でバウンスし、意図しない二次開弁を招くおそれがある。したがって、燃料の噴射精度が低下するおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１の燃料噴射装置では、ニードルの開弁時、第１の可動コアおよび第２の可動コアは、固定コアに対向する面が固定コアに当接する。そのため、コイルへの通電を停止し、ニードルを閉弁するとき、固定コアの残留磁気の影響が第１の可動コアおよび第２の可動コアに及ぶとともに、固定コアと第１の可動コアおよび第２の可動コアとの間にリンギング力が生じ、第１の可動コアおよび第２の可動コアが固定コアに当接したままの状態になるおそれがある。これにより、ニードルの閉弁が遅延するおそれがある。したがって、燃料の噴射精度が低下するおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高圧の燃料を高精度に噴射可能な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】
【０００９】
本発明による燃料噴射装置（１）は、ノズル（１０）とハウジング（２０）とニードル（３０）と可動コア（４０、５０）と固定コア（７０）とコイル（８０）とヨーク（８１）を備えている。
ノズルは、燃料が噴射される噴孔（１１）、および、噴孔の周囲に形成された弁座（１２）を有している。
ハウジングは、筒状に形成され、一端がノズルに接続され、噴孔に連通するよう内側に形成され噴孔に燃料を導く燃料通路（１００）を有している。
ニードルは、ハウジングの内側で往復移動可能に設けられ、一端が弁座から離間すると開弁し、一端が弁座に当接すると閉弁する。
可動コアは、ニードルに対し相対移動可能または相対移動不能に複数設けられている。
固定コアは、可動コアに対し弁座とは反対側に設けられている。
コイルは、通電されると磁束を生じ、可動コアを固定コア側に吸引しニードルを弁座とは反対側に移動させることが可能である。
ヨークは、磁性材料により形成され、少なくとも一部がコイルに対し弁座側に位置する。
【００１０】
そして、本発明では、複数の可動コアのうち、１つの可動コア（４０）の固定コア側の面（４２１）と、前記１つの可動コアと異なる他の可動コア（５０）の弁座側の面（５１２）との間に環状の可動コア間隙間（ｓ１）が形成されている。そのため、複数の可動コア間の磁気抵抗を大きくすることができる。これにより、コイルへの通電時、複数の可動コアのうちの一部に多くの磁束を流すことができ、当該可動コアと固定コアとの間の吸引力を大きくすることができる。したがって、燃料通路内の燃圧が高い場合でも、ニードルを開弁することができる。よって、本発明では、高圧の燃料を噴射することができる。
【００１１】
また、本発明では、複数の可動コア同士の間に環状の可動コア間隙間が形成されているため、可動コア同士が離れようとするときに生じるリンギング力を小さくすることができる。そのため、従来の燃料噴射装置で生じ得るニードルの開弁速度の低下や意図しない二次開弁を抑制することができる。したがって、本発明では、燃料を高精度に噴射することができる。
また、本発明では、複数の可動コアは、筒部、および、筒部の一方の端部を塞ぐ底部を有する第１可動コアと、筒部の内側に設けられる第２可動コアとを含んでいる。可動コア間隙間は、第１可動コアの底部と第２可動コアとの間に形成されている。
また、本発明では、ニードルは、第１可動コアがコイルにより固定コア側に吸引されると第１リフト位置まで開弁方向に移動し、第２可動コアがコイルにより固定コア側に吸引されると第１リフト位置から第２リフト位置までさらに開弁方向に移動する。ニードルが第１リフト位置に位置するとき、ヨークのコイルに対し弁座側の部位と、第１可動コアおよび第２可動コアとは、可動コアの径方向において重なっている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図であって、コイルへの通電初期の状態を示す図。
【図３】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図であって、図２の状態の後の状態を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図であって、図３の状態の後の状態を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図であって、図５の状態の後の状態を示す図。
【図６】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図であって、図５の状態の後の状態を示す図。
【図７】本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図であって、図６の状態の後の状態を示す図。
【図８】本発明の第２実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図。
【図９】本発明の第２実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図であって、図８の状態とは異なる状態を示す図。
【図１０】本発明の第３実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図。
【図１１】本発明の第３実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図であって、図１０の状態とは異なる状態を示す図。
【図１２】本発明の第４実施形態による燃料噴射装置を示す模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態による燃料噴射装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料噴射装置を図１〜７に示す。燃料噴射装置１は、例えば図示しない内燃機関としての直噴式ガソリンエンジンに用いられ、燃料としてのガソリンをエンジンに噴射供給する。
【００１５】
図１に示すように、燃料噴射装置１は、ノズル１０、ハウジング２０、ニードル３０、可動コアとしての第１可動コア４０および第２可動コア５０、固定コア７０、コイル８０、第１付勢部材としてのスプリング９１、第２付勢部材としてのスプリング９２等を備えている。
【００１６】
ノズル１０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により略円板状に形成されている。ノズル１０は、噴孔１１、弁座１２を有している。噴孔１１は、ノズル１０の中央を板厚方向に貫くよう形成されている。弁座１２は、ノズル１０の一方の面の噴孔１１の周囲に環状に形成されている。なお、ノズル１０は、弁座１２が形成された面がテーパ状に形成されている。
【００１７】
ハウジング２０は、第１筒部２１、第２筒部２２、非磁性部材６０を有している。第１筒部２１、第２筒部２２は、ノズル１０と同様、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により筒状に形成されている。第１筒部２１は、略円筒状に形成されている。第２筒部２２は、略円筒状に形成されている。第２筒部２２の内径および外径は、第１筒部２１の内径および外径よりも大きい。第１筒部２１と第２筒部２２とは、同軸となるよう一体に形成されている。第１筒部２１と第２筒部２２との間の内壁には、段差面２０１が形成されている。
【００１８】
ハウジング２０は、第１筒部２１の第２筒部２２とは反対側がノズル１０の弁座１２側の面の外縁部に接続するようにしてノズル１０と一体に形成されている。すなわち、本実施形態では、ハウジング２０の第１筒部２１および第２筒部２２とノズル１０とは、同一の材料により一体に形成されている。ハウジング２０の内側には、噴孔１１に連通する燃料通路１００が形成されている。
【００１９】
ニードル３０は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により棒状に形成されている。ニードル３０は、ニードル本体３１、鍔部３２を有している。ニードル本体３１は、略円柱状に形成されている。ニードル本体３１の一方の端面は、テーパ状に形成されており、外縁部にシール部３３が形成されている。また、ニードル本体３１には、軸方向穴部３４、径方向穴部３５が形成されている。軸方向穴部３４は、ニードル本体３１のシール部３３とは反対側の端面から軸方向のシール部３３側に延びるよう形成されている。径方向穴部３５は、ニードル本体３１の径方向に延び、ニードル本体３１の外壁に開口するよう形成されている。径方向穴部３５は、軸方向穴部３４のシール部３３側の端部に接続している。
【００２０】
鍔部３２は、ニードル本体３１のシール部３３とは反対側の端部の外壁から径方向外側へ突出するよう略円筒状に形成されている。本実施形態では、鍔部３２は、ニードル本体３１と一体に形成されている。鍔部３２のシール部３３とは反対側の端面は、ニードル本体３１のシール部３３とは反対側の端面と同一平面上にある。
【００２１】
ニードル３０は、ハウジング２０の内側で軸方向に往復移動可能、かつ、シール部３３が弁座１２に当接可能に設けられている。ここで、ニードル３０は、シール部３３が弁座１２から離間すると開弁し、シール部３３が弁座１２に当接すると閉弁する。ニードル３０が開弁または閉弁すると、噴孔１１が開閉する。以下、適宜、ニードル３０が弁座１２から離間する方向を開弁方向といい、ニードル３０が弁座１２に当接する方向を閉弁方向という。
【００２２】
本実施形態の燃料噴射装置１は、２つの可動コア（第１可動コア４０、第２可動コア５０）を備えている。
第１可動コア４０は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成されている。第１可動コア４０は、筒部４１、底部４２を有している。筒部４１は、略円筒状に形成されている。底部４２は、略円板状に形成され、筒部４１の一方の端部を塞ぐようにして筒部４１と一体に形成されている。底部４２には、凹部４３、挿通穴部４４、連通孔４５が形成されている。凹部４３は、底部４２の筒部４１とは反対側の面の中央から筒部４１側へ凹むようにして形成されている。挿通穴部４４は、底部４２の筒部４１側の面４２１の中央と凹部４３の中央とを接続するよう形成されている。連通孔４５は、底部４２の筒部４１側の面４２１と凹部４３とを接続するよう形成されている。連通孔４５は、挿通穴部４４の径方向外側において底部４２の周方向に等間隔で複数形成されている。本実施形態では、連通孔４５は、例えば４つ形成されている。
【００２３】
第１可動コア４０は、挿通穴部４４にニードル本体３１が挿通され、ニードル本体３１に対し軸方向に相対移動可能に設けられている。第１可動コア４０は、底部４２の筒部４１側の面４２１の挿通穴部４４の外側の部分が鍔部３２の弁座１２側の端面に当接可能である。第１可動コア４０は、挿通穴部４４の内壁がニードル本体３１の外壁と摺動可能である。すなわち、第１可動コア４０は、ニードル３０に対し相対移動可能に設けられている。第１可動コア４０は、筒部４１および底部４２の外壁がハウジング２０の第２筒部２２の内壁と摺動可能である。
【００２４】
第２可動コア５０は、第１可動コア４０と同様、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により形成されている。第２可動コア５０は、可動コア本体５１を有している。可動コア本体５１は、略円筒状に形成されている。可動コア本体５１は、内壁が鍔部３２の外壁に嵌合するよう設けられている。本実施形態では、可動コア本体５１は、例えば圧入または溶接等により鍔部３２に固定されている。すなわち、第２可動コア５０は、ニードル３０に対し相対移動不能に設けられている。よって、第２可動コア５０は、ハウジング２０の内側でニードル３０と一体になって往復移動する。
【００２５】
ここで、可動コア本体５１の軸方向の長さは、鍔部３２の軸方向の長さより小さい。また、可動コア本体５１の弁座１２とは反対側の端面は、鍔部３２の弁座１２とは反対側の端面と同一平面上にある。そのため、鍔部３２の弁座１２側の端面は、第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面に対し弁座１２側に位置している。第１可動コア４０の底部４２の筒部４１側の面４１２と第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２との間には、略円環状の可動コア間隙間ｓ１が形成されている。可動コア間隙間ｓ１の軸方向の大きさは、ニードル本体３１に対する第１可動コア４０の位置により変化し、第１可動コア４０の底部４２が鍔部３２の弁座１２側の端面に当接したとき、最小となる。このように、第１可動コア４０の底部４２が鍔部３２の弁座１２側の端面に当接しているか否かにかかわらず、底部４２の筒部４１側の面４２１と可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２とは常に離間しており、間に可動コア間隙間ｓ１を形成している。また、第１可動コア４０の連通孔４５は、可動コア間隙間ｓ１に連通し、可動コア間隙間ｓ１と凹部４３の内側の空間とを接続している。
【００２６】
本実施形態では、第１可動コア４０の筒部４１の軸方向の長さは、鍔部３２の軸方向の長さより大きい。そのため、第１可動コア４０の底部４２が鍔部３２の弁座１２側の端面に当接しているとき、筒部４１の弁座１２とは反対側の端面は、第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２とは反対側の端面に対し弁座１２とは反対側に位置している。
なお、本実施形態では、第２可動コア５０は、可動コア本体５１の外壁が第１可動コア４０の筒部４１の内壁と摺動可能である。
ハウジング２０の非磁性部材６０は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により筒状に形成されている。非磁性部材６０は、磁気絞り部を形成している。
【００２７】
非磁性部材６０は、第２筒部２２に対しノズル１０とは反対側に設けられている。非磁性部材６０は、非磁性筒部６１、非磁性突出部６２を有している。非磁性筒部６１は、略円筒状に形成されている。非磁性突出部６２は、非磁性筒部６１の一方の端部の内壁から径方向内側へ突出するよう略円筒状に形成されている。非磁性突出部６２は、非磁性筒部６１と一体に形成されている。非磁性部材６０は、非磁性筒部６１の非磁性突出部６２とは反対側の端部が第２筒部２２の第１筒部２１とは反対側の端部に接続するよう第２筒部２２と同軸に設けられている。非磁性部材６０と第２筒部２２とは、例えば溶接により接続されている。
【００２８】
固定コア７０は、第１可動コア４０および第２可動コア５０に対し弁座１２とは反対側に設けられている。固定コア７０は、固定コア本体７１、固定コア外周部７２を有している。固定コア本体７１および固定コア外周部７２は、例えば例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により筒状に形成されている。
【００２９】
固定コア本体７１は、略円筒状に形成されている。固定コア外周部７２は、固定コア本体７１の外壁から径方向外側へ突出するよう略円筒状に形成されている。固定コア７０は、一方の端部が非磁性部材６０の非磁性突出部６２側の端部に接続するよう非磁性部材６０と同軸に設けられている。固定コア７０と非磁性部材６０とは、例えば溶接により接続されている。このように、ハウジング２０は、固定コア７０側の端部に、非磁性部材６０を有している。
【００３０】
より詳細には、固定コア外周部７２の弁座１２側の端面は、固定コア本体７１の弁座１２側の端面に対し弁座１２とは反対側に位置している。非磁性筒部６１および非磁性突出部６２の弁座１２とは反対側の端面は、固定コア外周部７２の弁座１２側の端面に当接している。非磁性突出部６２の内壁は、固定コア本体７１の弁座１２側の端部の外壁に当接している。非磁性突出部６２の弁座１２側の端面は、固定コア本体７１の弁座１２側の端面に対し弁座１２側に位置している。
【００３１】
非磁性突出部６２の弁座１２側の端面には、非磁性当接面６２１が形成されている。非磁性当接面６２１は、第１可動コア４０の筒部４１の底部４２とは反対側の端面、すなわち、第１可動コア４０の固定コア７０側の端面である第１可動コア端面４０１に当接可能である。ここで、非磁性当接面６２１は、特許請求の範囲における「当接面」に対応している。
【００３２】
第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２とは反対側の端面、すなわち、第２可動コア５０の固定コア７０側の端面である第２可動コア端面５０１は、固定コア本体７１の弁座１２側の端面、すなわち、固定コア７０の第１可動コア４０および第２可動コア５０側の端面である固定コア端面７０１に当接可能である。
【００３３】
固定コア本体７１の内側には、アジャスティングパイプ９０が設けられている。アジャスティングパイプ９０は、例えば金属により略円筒状に形成されている。アジャスティングパイプ９０は、外壁が固定コア本体７１の内壁に嵌合するよう固定コア本体７１に対し相対移動不能に設けられている。アジャスティングパイプ９０は、例えば圧入により固定コア本体７１の内側に設けられている。
【００３４】
スプリング９１は、例えばコイルスプリングであり、ニードル３０の弁座１２とは反対側の端面とアジャスティングパイプ９０の弁座１２側の端面との間に設けられている。スプリング９１は、ニードル３０を弁座１２側に付勢している。なお、スプリング９１の付勢力は、固定コア本体７１に対するアジャスティングパイプ９０の位置を調整することにより調整することができる。
【００３５】
ニードル本体３１の鍔部３２に対し弁座１２側には、ばね座３６が設けられている。ばね座３６は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により略円環状に形成されている。ばね座３６は、内縁部がニードル本体３１の外壁に嵌合するよう設けられている。ばね座３６とニードル本体３１とは、例えば溶接により接合されている。これにより、ばね座３６は、ニードル本体３１に対し相対移動不能である。なお、ばね座３６は、径方向穴部３５に対し鍔部３２側に設けられている。
【００３６】
スプリング９２は、例えばコイルスプリングであり、第１可動コア４０の底部４２の凹部４３とばね座３６との間に設けられている。スプリング９２は、一端が凹部４３の挿通穴部４４と連通孔４５との間に当接し、他端がばね座３６に当接している。スプリング９２は、第１可動コア４０を固定コア７０側に付勢している。これにより、第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１の挿通穴部４４の外側の部分は、ニードル３０の鍔部３２の弁座１２側の端面に押し付けられる。なお、本実施形態では、スプリング９１の付勢力は、スプリング９２の付勢力より大きく設定されている。
【００３７】
コイル８０は、例えば銅等の巻線を巻回すことにより略円筒状に形成されている。コイル８０は、ハウジング２０の第２筒部２２の非磁性部材６０側の端部、非磁性部材６０、固定コア外周部７２の径方向外側に位置するよう設けられている。
【００３８】
本実施形態では、ヨーク８１をさらに備えている。ヨーク８１は、例えばフェライト系ステンレス等の磁性材料により筒状に形成されている。ヨーク８１は、コイル８０の外壁および両端部を覆うようにして設けられている。ヨーク８１は、一方の端部がハウジング２０の第２筒部２２の外壁に接続し、他方の端部が固定コア７０の固定コア外周部７２の外壁に接続している。
【００３９】
コイル８０は、通電されると、磁束を生じる。コイル８０に磁束が生じると、非磁性部材６０を避けるようにして、固定コア７０、ヨーク８１、第２筒部２２、第１可動コア４０、第２可動コア５０に磁束が流れ磁気回路が形成される。これにより、第１可動コア４０および第２可動コア５０は、固定コア７０側に吸引される。このとき、第１可動コア４０は、底部４２が鍔部３２に当接した状態で固定コア７０側に吸引される。その結果、ニードル３０が開弁方向に移動し開弁する。
【００４０】
固定コア本体７１の弁座１２とは反対側には、流入口１０１が形成されている。流入口１０１を経由して固定コア本体７１の内側に流入した燃料は、アジャスティングパイプ９０の内側、軸方向穴部３４、径方向穴部３５、ハウジング２０の第１筒部２１の内側を流通し、噴孔１１に導かれる。なお、流入口１０１から流入した燃料は、ハウジング２０の内側、非磁性部材６０の内側、固定コア７０の内側、すなわち、燃料通路１００を満たす。また、本実施形態では、燃料噴射装置１の作動時、流入口１０１から比較的高圧の燃料が流入する。そのため、燃料通路１００内の燃圧は比較的高くなる。
【００４１】
図１に示すように、コイル８０に通電されていないとき、ニードル３０は、スプリング９１の付勢力により弁座１２側に付勢されており、シール部３３が弁座１２に当接し閉弁している。また、第１可動コア４０は、スプリング９２の付勢力により固定コア７０側に付勢されており、底部４２がニードル３０の鍔部３２に当接している。この状態において、第１可動コア４０の固定コア７０側の端面である第１可動コア端面４０１と固定コア７０の第１可動コア４０側の端面である固定コア端面７０１との距離ｇ１は、第２可動コア５０の固定コア７０側の端面である第２可動コア端面５０１と固定コア端面７０１との距離ｇ２より小さく設定されている。なお、このときの第１可動コア端面４０１と非磁性当接面６２１との距離ｇ３は、距離ｇ１から、固定コア端面７０１と非磁性当接面６２１との距離ｄ１を引いた大きさに等しい。また、ニードル３０の最大リフト量は、距離ｇ２に等しい。
【００４２】
次に、本実施形態の燃料噴射装置１の作動について、図１〜７に基づき詳細に説明する。
図１に示すように、コイル８０に通電されていないとき、ニードル３０は閉弁している。
図２に示すように、燃料通路１００内が燃料で満たされると、ニードル３０の弁座１２とは反対側の端面に燃圧Ｆｆが作用する。コイル８０に通電すると、磁束が生じ、固定コア７０、ヨーク８１、第２筒部２２、第１可動コア４０、第２可動コア５０に磁気回路が形成される。これにより、第１可動コア４０および第２可動コア５０と固定コア７０との間に吸引力が生じ、第１可動コア４０および第２可動コア５０は、固定コア７０側に吸引される。その結果、ニードル３０は、スプリング９１の付勢力および燃圧Ｆｆに抗し開弁方向に移動し、シール部３３が弁座１２から離間し開弁する。これにより、噴孔１１からの燃料の噴射が開始される。
【００４３】
なお、本実施形態では、第１可動コア４０と第２可動コア５０との間に環状の可動コア間隙間ｓ１が形成されているため、第１可動コア４０と第２可動コア５０との間の磁気抵抗が大きい。また、図２に示すコイル８０への通電初期、すなわち、ニードル３０が閉弁している状態では、固定コア端面７０１と第１可動コア端面４０１との距離ｇ１は、固定コア端面７０１と第２可動コア端面５０１との距離ｇ２より小さい。そのため、磁束は、第２可動コア５０にはあまり流れず、第１可動コア４０に多く流れる。これにより、第１可動コア４０および第２可動コア５０のうち特に第１可動コア４０と固定コア７０との間の吸引力を大きくすることができる。したがって、燃料通路１００内の燃圧が比較的高い場合において、コイル８０への通電量が比較的小さくても、ニードル３０を開弁することができる。
【００４４】
コイル８０への通電が継続され、第１可動コア４０、第２可動コア５０およびニードル３０が開弁方向へさらに移動すると、第１可動コア４０の第１可動コア端面４０１は、非磁性当接面６２１に当接する（図３参照）。これにより、第１可動コア４０は、開弁方向への移動が規制される。第１可動コア４０は、非磁性当接面６２１に当接したとき、第１可動コア端面４０１と固定コア端面７０１との間に略円環状のコア間隙間ｓ２を形成する。すなわち、第１可動コア４０が非磁性当接面６２１に当接した状態において、第１可動コア端面４０１と固定コア端面７０１とは、離間している。
【００４５】
なお、このとき、固定コア端面７０１と第２可動コア端面５０１との距離は、コイル８０への通電初期（図２参照）と比べ、小さくなっている。そのため、第２可動コア５０にも多くの磁束が流れ、固定コア７０と第２可動コア５０との間の吸引力が大きくなる。また、このとき、ニードル３０が開弁しているため、ニードル本体３１の弁座１２側の端面の外縁部、すなわち、シール部３３には、燃圧Ｆｆが作用する。そのため、ニードル３０には両端部に燃圧Ｆｆが作用した状態になり、燃料通路１００内の燃圧が比較的高い場合において、コイル８０への通電量が比較的小さくても、ニードル３０を開弁方向にさらに移動させることができる。
【００４６】
コイル８０への通電が継続され、第２可動コア５０およびニードル３０が開弁方向へさらに移動すると、第２可動コア５０の第２可動コア端面５０１は、固定コア端面７０１に当接する（図４参照）。これにより、第２可動コア５０およびニードル３０は、開弁方向への移動が規制される。本実施形態では、第２可動コア端面５０１が固定コア端面７０１に当接したとき、ニードル３０のリフト量が最大になる。
【００４７】
なお、図３に示す状態から図４に示す状態に移行するとき、第２可動コア５０は、可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２が、第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１から離れる方向である開弁方向に移動する。本実施形態では、第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１と第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２全体との間に可動コア間隙間ｓ１が形成されているため、このとき、可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２と底部４２の固定コア７０側の面４２１との間に生じるリンギング力を小さくすることができる。また、本実施形態では、可動コア間隙間ｓ１に連通孔４５が連通しているため、このとき、連通孔４５内の燃料の一部は、可動コア間隙間ｓ１に流入する。そのため、第２可動コア５０は、第１可動コア４０から離れる方向である開弁方向に移動し易い。したがって、ニードル３０を開弁方向に速やかに移動させることができる。
【００４８】
図４に示す状態でコイル８０への通電を停止すると、固定コア７０と第１可動コア４０および第２可動コア５０との間の吸引力が消失する。これにより、ニードル３０および第２可動コア５０は、スプリング９１の付勢力により閉弁方向に移動する。その結果、鍔部３２の弁座１２側の端面が、第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１に当接する（図５参照）。
【００４９】
なお、図４に示す状態から図５に示す状態に移行するとき、第２可動コア５０は、可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２が、第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１に近付くようにして閉弁方向に移動する。本実施形態では、可動コア間隙間ｓ１に連通孔４５が連通しているため、このとき、可動コア間隙間ｓ１内の燃料の一部は、連通孔４５に流入する。そのため、第２可動コア５０およびニードル３０は、閉弁方向に移動し易い。したがって、ニードル３０を閉弁方向に速やかに移動させることができる。
【００５０】
鍔部３２が第１可動コア４０に当接した状態でニードル３０が閉弁方向にさらに移動すると、第１可動コア端面４０１が非磁性当接面６２１から離間し、シール部３３が弁座１２に当接し、ニードル３０が閉弁する（図６参照）。これにより、噴孔１１からの燃料の噴射が停止する。
【００５１】
なお、図５に示す状態から図６に示す状態に移行するとき、第１可動コア４０は、第１可動コア端面４０１が固定コア端面７０１から離れる方向である閉弁方向に移動する。本実施形態では、第１可動コア端面４０１が非磁性当接面６２１に当接している状態において第１可動コア端面４０１と固定コア端面７０１との間にコア間隙間ｓ２が形成されているため、第１可動コア４０は、固定コア７０から離れる方向である閉弁方向に移動し易い。したがって、ニードル３０を閉弁方向に速やかに移動させることができる。
【００５２】
図６に示す状態の後、第１可動コア４０は、慣性で閉弁方向にさらに移動する（図７参照）。図６に示す状態から図７に示す状態に移行するとき、第１可動コア４０は、底部４２の固定コア７０側の面４２１が、第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２から離れる方向である閉弁方向に移動する。本実施形態では、第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１と第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２全体との間に可動コア間隙間ｓ１が形成されているため、このとき、可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２と底部４２の固定コア７０側の面４２１との間に生じるリンギング力を小さくすることができる。また、本実施形態では、可動コア間隙間ｓ１に連通孔４５が連通しているため、このとき、連通孔４５内の燃料の一部は、可動コア間隙間ｓ１に流入する。そのため、第１可動コア４０は、第２可動コア５０から離間する方向である閉弁方向に移動し易い。したがって、ニードル３０のシール部３３が弁座１２に当接したとき（図６参照）の衝突エネルギーを小さくすることができる。よって、ニードル３０が弁座１２でバウンスするのを抑制し、意図しない二次開弁を抑制することができる。
【００５３】
図７に示す状態の後、第１可動コア４０は、スプリング９２の付勢力により開弁方向に移動する。これにより、第１可動コア４０は、底部４２の固定コア７０側の面４２１が鍔部３２の弁座１２側の端面に当接し、開弁方向の移動が規制される（図１参照）。
【００５４】
なお、図７に示す状態から図１に示す状態に移行するとき、可動コア間隙間ｓ１内の燃料の一部は、連通孔４５に流入する。そのため、第１可動コア４０に所謂ダンパ効果が生じ、第１可動コア４０が鍔部３２に当接するときの衝突エネルギーを小さくすることができる。これにより、第１可動コア４０が鍔部３２に衝突することによる意図しない開弁を抑制することができる。
このように、燃料噴射装置１は、エンジンへの燃料の噴射を継続するとき、図１〜７に示す状態を繰り返す。
【００５５】
以上説明したように、（１）本実施形態による燃料噴射装置１は、ノズル１０とハウジング２０とニードル３０と第１可動コア４０および第２可動コア５０と固定コア７０とコイル８０とを備えている。
ノズル１０は、燃料が噴射される噴孔１１、および、噴孔１１の周囲に形成された弁座１２を有している。
ハウジング２０は、筒状に形成され、一端がノズル１０に接続され、噴孔１１に連通するよう内側に形成され噴孔１１に燃料を導く燃料通路１００を有している。
ニードル３０は、ハウジング２０の内側で往復移動可能に設けられ、一端が弁座１２から離間すると開弁し、一端が弁座１２に当接すると閉弁する。
第１可動コア４０は、ニードル３０に対し相対移動可能に設けられている。第２可動コア５０は、ニードル３０に対し相対移動不能に設けられている。
固定コア７０は、第１可動コア４０および第２可動コア５０に対し弁座１２とは反対側に設けられている。
コイル８０は、通電されると磁束を生じ、第１可動コア４０および第２可動コア５０を固定コア７０側に吸引しニードル３０を弁座１２とは反対側に移動させることが可能である。
【００５６】
そして、本実施形態では、第１可動コア４０および第２可動コア５０のうち、第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１と、第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２との間に環状の可動コア間隙間ｓ１が形成されている。そのため、第１可動コア４０と第２可動コア５０との間の磁気抵抗を大きくすることができる。これにより、コイル８０への通電時、第１可動コア４０および第２可動コア５０のうちの第１可動コア４０に多くの磁束を流すことができ、当該第１可動コア４０と固定コア７０との間の吸引力を大きくすることができる。したがって、燃料通路１００内の燃圧が高い場合でも、ニードル３０を開弁することができる。よって、本実施形態では、高圧の燃料を噴射することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、第１可動コア４０と第２可動コア５０との間に環状の可動コア間隙間ｓ１が形成されているため、第１可動コア４０と第２可動コア５０とが離れようとするときに生じるリンギング力を小さくすることができる。そのため、従来の燃料噴射装置で生じ得るニードルの開弁速度の低下や意図しない二次開弁を抑制することができる。したがって、本実施形態では、燃料を高精度に噴射することができる。
【００５８】
また、（２）本実施形態では、ハウジング２０の非磁性部材６０は、第１可動コア４０および第２可動コア５０のうちの第１可動コア４０の固定コア７０側の面である第１可動コア端面４０１に当接可能な非磁性当接面６２１を有している。第１可動コア端面４０１と非磁性当接面６２１とが当接したとき、第１可動コア４０と固定コア７０との間に環状のコア間隙間ｓ２を形成する。そのため、コイル８０への通電を停止し、ニードル３０を閉弁するとき、固定コア７０の残留磁気の影響が第１可動コア４０に及んだり、固定コア７０と第１可動コア４０との間にリンギング力が生じたりするのを抑制することができる。これにより、第１可動コア４０が固定コア７０に当接したままの状態になるのを抑制することができる。したがって、コイル８０への通電停止後、ニードル３０を速やかに閉弁させることができる。よって、本実施形態では、燃料を高精度に噴射することができる。
【００５９】
また、（４）本実施形態では、ハウジング２０は、固定コア７０側の端部に、非磁性材料により形成された非磁性部材６０を有している。非磁性当接面６２１は、非磁性部材６０の弁座１２側の端面に形成されている。そのため、第１可動コア端面４０１が非磁性当接面６２１に当接しているときにコイル８０への通電を停止すると、第１可動コア４０は、非磁性当接面６２１から速やかに離間する。これにより、燃料噴射装置１の応答性を向上することができる。
【００６０】
また、（９）本実施形態では、第１可動コア４０は、可動コア間隙間ｓ１に連通する連通孔４５を有している。そのため、可動コア間隙間ｓ１と連通孔４５との間で燃料を行き来させることができる。これにより、ニードル３０の開閉弁時、第１可動コア４０と第２可動コア５０とを速やかに離したり近付けたり、ニードル３０が他部材に当接するときの衝突エネルギーを小さくしたりすることができる。したがって、燃料を高精度に噴射することができる。
【００６１】
また、（１０）本実施形態では、第１可動コア４０は、ニードル３０の一部（３２）に当接したとき、第２可動コア５０との間に可動コア間隙間ｓ１を形成する。本実施形態では、ニードル３０が非磁性材料により形成されているため、第１可動コア４０と第２可動コア５０との間の磁気抵抗を大きくすることができる。これにより、第２可動コア５０と固定コア７０との間の吸引力に比べ、第１可動コア４０と固定コア７０との間の吸引力をより大きくすることができる。
【００６２】
また、（１１）本実施形態では、ニードル３０は、棒状のニードル本体３１、および、ニードル本体３１の径方向外側に設けられた鍔部３２を有している。第１可動コア４０は、鍔部３２に当接したとき、第２可動コア５０との間に可動コア間隙間ｓ１を形成する。これは、発明の具体的な構成を例示するものである。
【００６３】
また、（１４）ニードル３０が弁座１２に当接した状態のとき、第１可動コア４０の固定コア７０側の端面である第１可動コア端面４０１と固定コア７０の第１可動コア４０および第２可動コア５０側の端面である固定コア端面７０１との距離は、第２可動コア５０の固定コア７０側の端面である第２可動コア端面５０１と固定コア端面７０１との距離より小さく設定されている。そのため、コイル８０への通電初期において、第２可動コア５０と固定コア７０との間の吸引力よりも、第１可動コア４０と固定コア７０との間の吸引力を大きくすることができる。これにより、燃料通路１００内の燃圧が高い場合でも、ニードル３０を開弁することができる。
【００６４】
また、（１５）本実施形態は、スプリング９１およびスプリング９２をさらに備えている。スプリング９１は、ニードル３０を弁座１２側に付勢する。スプリング９２は、第１可動コア４０および第２可動コア５０のうち第１可動コア４０を固定コア７０側に付勢する。これは、発明の具体的な構成を例示するものである。
【００６５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による燃料噴射装置を図８、９に示す。第２実施形態は、非磁性部材６０および固定コア７０の構成が第１実施形態と異なる。
【００６６】
図８に示すように、第２実施形態では、非磁性部材６０は、第１実施形態で示した非磁性突出部６２を有しておらず、非磁性筒部６１のみからなる。非磁性部材６０は、非磁性筒部６１の弁座１２とは反対側の端部の内壁が固定コア本体７１の弁座１２側の端部の外壁に当接している。
【００６７】
固定コア７０は、固定コア突出部７３をさらに有している。固定コア突出部７３は、固定コア端面７０１の外縁部から弁座１２側へ略円環状に突出するよう形成されている。固定コア突出部７３の弁座１２側の端面には、固定コア当接面７３１が形成されている。固定コア当接面７３１は、第１可動コア４０の第１可動コア端面４０１に当接可能である（図９参照）。ここで、固定コア当接面７３１は、特許請求の範囲における「当接面」に対応している。また、固定コア突出部７３の固定コア端面７０１からの突出高さ、すなわち、固定コア端面７０１と固定コア当接面７３１との距離ｄ１は、第１実施形態で示した固定コア端面７０１と非磁性当接面６２１との距離ｄ１と同じである。
【００６８】
図９に示すように、第１可動コア４０は、固定コア当接面７３１に当接したとき、第１可動コア端面４０１と固定コア端面７０１との間に略円環状のコア間隙間ｓ２を形成する。すなわち、第１可動コア４０が固定コア当接面７３１に当接した状態において、第１可動コア端面４０１と固定コア端面７０１とは、離間している。
第２実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００６９】
以上説明したように、（２）本実施形態では、固定コア７０の固定コア突出部７３は、第１可動コア４０および第２可動コア５０のうちの第１可動コア４０の固定コア７０側の面である第１可動コア端面４０１に当接可能な固定コア当接面７３１を有している。第１可動コア端面４０１と固定コア当接面７３１とが当接したとき、第１可動コア４０と固定コア７０との間に環状のコア間隙間ｓ２を形成する。そのため、第１実施形態と同様、コイル８０への通電を停止し、ニードル３０を閉弁するとき、固定コア７０の残留磁気の影響が第１可動コア４０に及んだり、固定コア７０と第１可動コア４０との間にリンギング力が生じたりするのを抑制することができる。これにより、第１可動コア４０が固定コア７０に当接したままの状態になるのを抑制することができる。したがって、コイル８０への通電停止後、ニードル３０を速やかに閉弁させることができる。よって、本実施形態では、燃料を高精度に噴射することができる。
【００７０】
また、（５）固定コア７０には、第１可動コア４０の固定コア７０側の端面である第１可動コア端面４０１に当接可能な面である固定コア当接面７３１が形成されている。
また、（６）本実施形態では、固定コア７０は、筒状の固定コア本体７１、および、固定コア本体７１の第１可動コア４０および第２可動コア５０側の端面である固定コア端面７０１から第１可動コア４０側へ突出する固定コア突出部７３を有している。そして、固定コア当接面７３１は、固定コア突出部７３の第１可動コア４０側の端面に形成されている。これは、発明の具体的な構成を例示するものである。
【００７１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による燃料噴射装置を図１０、１１に示す。第３実施形態は、固定コア７０の構成が第１実施形態と異なる。
【００７２】
図１０に示すように、第３実施形態では、固定コア７０は、ブッシュ７４をさらに有している。ブッシュ７４は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料により略円筒状に形成されている。ブッシュ７４は、固定コア本体７１の弁座１２側の端部の内側に設けられている。ブッシュ７４は、外壁が固定コア本体７１の内壁に嵌合している。ブッシュ７４は、例えば溶接により固定コア本体７１に固定されている。ここで、ブッシュ７４の弁座１２側の端面は、固定コア端面７０１に対し弁座１２側に位置している。
【００７３】
ブッシュ７４の弁座１２側の端面には、固定コア当接面７４１が形成されている。固定コア当接面７４１は、第２可動コア５０の第２可動コア端面５０１および鍔部３２の弁座１２とは反対側の端面に当接可能である（図１１参照）。ここで、固定コア当接面７４１は、特許請求の範囲における「当接面」に対応している。また、固定コア当接面７４１と固定コア端面７０１との距離ｄ２は、非磁性当接面６２１と固定コア端面７０１との距離ｄ１より小さい。
【００７４】
図１１に示すように、第２可動コア５０は、固定コア当接面７４１に当接したとき、第２可動コア端面５０１と固定コア端面７０１との間に略円環状のコア間隙間ｓ３を形成する。すなわち、第２可動コア５０が固定コア当接面７４１に当接した状態において、第２可動コア端面５０１と固定コア端面７０１とは、離間している。
第３実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００７５】
以上説明したように、（２）本実施形態では、固定コア７０のブッシュ７４は、第１可動コア４０および第２可動コア５０のうちの第２可動コア５０の固定コア７０側の面である第２可動コア端面５０１およびニードル３０の固定コア７０側の面に当接可能な固定コア当接面７４１を有している。第２可動コア端面５０１およびニードル３０と固定コア当接面７４１とが当接したとき、第２可動コア５０と固定コア７０との間に環状のコア間隙間ｓ３を形成する。そのため、コイル８０への通電を停止し、ニードル３０を閉弁するとき、固定コア７０の残留磁気の影響が第２可動コア５０に及んだり、固定コア７０と第２可動コア５０との間にリンギング力が生じたりするのを抑制することができる。これにより、第２可動コア５０が固定コア７０に当接したままの状態になるのを抑制することができる。したがって、コイル８０への通電停止後、ニードル３０を速やかに閉弁させることができる。よって、本実施形態では、燃料を高精度に噴射することができる。
【００７６】
また、（５）固定コア７０には、第２可動コア５０の固定コア７０側の端面である第２可動コア端面５０１およびニードル３０の弁座１２とは反対側の端面に当接可能な面である固定コア当接面７４１が形成されている。
また、（７）本実施形態では、固定コア７０は、筒状の固定コア本体７１、および、固定コア本体７１の内側に設けられた筒状のブッシュ７４を有している。そして、固定コア当接面７４１は、ブッシュ７４の第２可動コア５０側の端面に形成されている。これは、発明の具体的な構成を例示するものである。
【００７７】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による燃料噴射装置を図１２に示す。第４実施形態は、ニードル３０および第２可動コア５０の構成が第１実施形態と異なる。
第４実施形態では、ニードル３０は、第１実施形態で示した鍔部３２を有していない。
【００７８】
第２可動コア５０は、可動コア本体５１および可動コア突出部５２を有している。可動コア本体５１は、内壁がニードル本体３１のシール部３３とは反対側の端部の外壁に嵌合するよう設けられている。本実施形態では、可動コア本体５１は、例えば圧入または溶接等によりニードル本体３１に固定されている。すなわち、第２可動コア５０は、ニードル３０に対し相対移動不能に設けられている。
【００７９】
可動コア突出部５２は、可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２の内縁部から弁座１２側へ略円環状に突出するよう形成されている。そのため、可動コア突出部５２の弁座１２側の端面は、第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２に対し弁座１２側に位置している。第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１と第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２との間に、略円環状の可動コア間隙間ｓ１が形成されている。可動コア間隙間ｓ１の軸方向の大きさは、ニードル本体３１に対する第１可動コア４０の位置により変化し、第１可動コア４０の底部４２が可動コア突出部５２の弁座１２側の端面に当接したとき、最小となる。このように、第１可動コア４０の底部４２が可動コア突出部５２の弁座１２側の端面に当接しているか否かにかかわらず、底部４２の固定コア７０側の面４２１と可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２とは常に離間しており、間に可動コア間隙間ｓ１を形成している。
第４実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００８０】
以上説明したように、（１０）本実施形態では、第１可動コア４０は、第２可動コア５０の一部（５２）に当接したとき、第２可動コア５０との間に可動コア間隙間ｓ１を形成する。本実施形態では、ニードル３０は鍔部３２を有していないため、ニードル３０の形状を単純なものにすることができる。そのため、ニードル３０の加工コストを低減することができる。また、ニードル３０が鍔部３２を有しない分、第２可動コア５０の体積を大きくすることができる。そのため、固定コア７０と第２可動コア５０との間の吸引力を大きくすることができる。
【００８１】
また、（１２）本実施形態では、第２可動コア５０は、可動コア本体５１、および、可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２から弁座１２側へ突出する可動コア突出部５２を有している。第１可動コア４０は、可動コア突出部５２に当接したとき、可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２との間に可動コア間隙間ｓ１を形成する。これは、発明の具体的な構成を例示するものである。
【００８２】
（他の実施形態）
上述の第１、２、４実施形態では、可動コア間隙間ｓ１およびコア間隙間ｓ２の両方が形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、可動コア間隙間ｓ１またはコア間隙間ｓ２のいずれか一方のみが形成される構成であってもよい。すなわち、第１可動コア端面４０１と固定コア端面７０１とが当接する構成でもよい。この場合、第１可動コア端面４０１と固定コア端面７０１とが当接したとき、コア間隙間ｓ２は形成されない。あるいは、第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１と第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２とが当接する構成でもよい。この場合、第１可動コア４０の底部４２の固定コア７０側の面４２１と第２可動コア５０の可動コア本体５１の弁座１２側の端面５１２とが当接したとき、可動コア間隙間ｓ１は形成されない。
【００８３】
また、上述の第３実施形態では、可動コア間隙間ｓ１、コア間隙間ｓ２およびコア間隙間ｓ３が形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、可動コア間隙間ｓ１、コア間隙間ｓ２およびコア間隙間ｓ３のうち少なくとも１つが形成される構成であってもよい。
【００８４】
また、本発明の他の実施形態では、ブッシュ７４は、第２可動コア５０には当接せず、ニードル３０の固定コア７０側の面のみに当接する構成であってもよい。この構成の場合、ブッシュ７４に当接することによる第２可動コア５０の摩耗を防ぐことができる。
【００８５】
また、上述の実施形態では、第２可動コア５０の可動コア本体５１の外壁が、第１可動コア４０の筒部４１の内壁と摺動可能である構成を例示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、例えば第１可動コア４０の底部４２の挿通穴部４４の内径をニードル本体３１の外径よりやや大きく設定し、可動コア本体５１の外径を筒部４１の内径より小さく設定することにより、可動コア本体５１の外壁と筒部４１の内壁との間に筒状のクリアランスが常に形成されている構成としてもよい。この構成では、第１可動コア４０と第２可動コア５０との磁気抵抗をより大きくすることができ、第１可動コア４０と固定コア７０との間の吸引力をより大きくすることができる。また、前記筒状のクリアランスが可動コア間隙間ｓ１に常に連通した状態になるため、可動コア間隙間ｓ１と前記筒状のクリアランスとの間で燃料を行き来させることができる。これにより、ニードル３０の開閉弁時、第１可動コア４０と第２可動コア５０とを速やかに離したり近付けたり、ニードル３０が他部材に当接するときの衝突エネルギーを小さくしたりすることができる。したがって、燃料を高精度に噴射することができる。なお、この構成の場合、連通孔４５を省略してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、連通孔４５は、第２可動コア５０に形成されていてもよい。
【００８６】
また、上述の実施形態では、ニードル３０が弁座１２に当接した状態のとき、第１可動コア４０の第１可動コア端面４０１と固定コア７０の固定コア端面７０１との距離ｇ１が、第２可動コア５０の第２可動コア端面５０１と固定コア端面７０１との距離ｇ２より小さく設定されている例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、距離ｇ１は、距離ｇ２以上に設定されていてもよい。
【００８７】
また、上述の実施形態では、第２付勢部材としてのスプリング９２が、第１可動コア４０とばね座３６との間に設けられる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ばね座３６を省略し、スプリング９２を、一端が第１可動コア４０に当接し、他端がハウジング２０の段差面２０１に当接し、第１可動コア４０を開弁方向に付勢するよう設けてもよい。
【００８８】
また、上述の第３実施形態では、ブッシュ７４が固定コア本体７１と別体に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ブッシュ７４は、固定コア本体７１と一体に形成されていてもよい。また、ブッシュ７４の弁座１２側の端面である固定コア当接面７４１と固定コア本体７１の弁座１２側の端面である固定コア端面７０１との距離ｄ２は、どのような大きさであってもよい。ただし、非磁性部材６０に非磁性当接面６２１が形成される場合、または、固定コア７０に固定コア当接面７３１が形成される場合は、距離ｄ２は、非磁性当接面６２１または固定コア当接面７３１と固定コア端面７０１との距離ｄ１より小さく設定することが望ましい。
また、本発明の他の実施形態では、ハウジング２０は、非磁性部材６０に代えて、磁性材料から筒状に形成され軸方向の一部の肉厚が他の部位より小さい磁気絞り部を有することとしてもよい。この場合、磁気絞り部に、非磁性当接面６２１と同様の、第１可動コア端面４０１に当接可能な当接面を形成してもよい。
【００８９】
また、上述の実施形態では、第１可動コア４０および第２可動コア５０の２つの可動コアを備える例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態は、可動コアを３つ以上備えていてもよい。例えば、第２可動コア５０の可動コア本体５１を軸方向で２つに分割し、固定コア７０側の分割体をニードル３０に対し相対移動不能に設け、弁座１２側の分割体をニードル３０に対し相対移動可能に設けるといった具合である。
【００９０】
また、上述の実施形態では、ノズル１０がハウジング２０と一体に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、ノズル１０は、ハウジング２０とは別体に形成されていてもよい。この場合、例えばノズル１０をニードル３０の材料と同じ材料で形成すれば、ニードル３０の開閉弁に伴うノズル１０の弁座１２の摩耗を抑制することができる。
【００９１】
また、上述の実施形態では、固定コア外周部７２が固定コア本体７１と一体に形成される例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、固定コア外周部７２は、固定コア本体７１と別体に形成されていてもよい。
【００９２】
また、本発明の他の実施形態では、筒状の鍔部３２、非磁性突出部６２、ブッシュ７４は、周方向の一部が欠けた形状に形成されていてもよい。また、本発明の他の実施形態では、環状の固定コア突出部７３、可動コア突出部５２は、周方向の一部が欠けた形状に形成されていてもよい。
【００９３】
また、本発明の他の実施形態では、ハウジング２０、第１可動コア４０、第２可動コア５０、固定コア７０、ヨーク８１は、フェライト系ステンレスに限らず、他の磁性材料により形成されていてもよい。また、ニードル３０、非磁性部材６０、ばね座３６、ブッシュ７４は、オーステナイト系ステンレスに限らず、他の非磁性材料により形成されていてもよい。また、ニードル３０は、例えばマルテンサイト系ステンレスにより形成されていてもよい。
また、本発明は、高圧の燃料を噴射するのに限らず、低圧の燃料を噴射するのに用いてもよい。
また、本発明は、直噴式のガソリンエンジンに限らず、例えばポート噴射式のガソリンエンジンやディーゼルエンジン等に適用してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１  燃料噴射装置、１０  ノズル、１１  噴孔、１２  弁座、２０  ハウジング、３０  ニードル、４０  第１可動コア（可動コア）、５０  第２可動コア（可動コア）、６０  非磁性部材、７０  固定コア、８０  コイル、１００  燃料通路、ｓ１  可動コア間隙間、ｓ２、ｓ３  コア間隙間
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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