(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料をエンジンに噴射するための燃料噴射装置であって、
燃料通路に配置され、エンジン停止時に燃料を遮断するための遮断用弁体と、
前記遮断用弁体を移動させるための遮断用ソレノイドコイルと、
前記遮断用弁体を閉弁側に付勢する遮断用リターンスプリングと、
前記燃料通路に配置され、エンジン運転時に燃料の噴射量を調量するための調量用弁体と、
前記調量用弁体を移動させるための調量用ソレノイドコイルと、
を備え、
前記遮断用弁体は、その全閉状態のときには燃料圧力によって閉弁する方向に力を受ける面が存在し、この面が全開状態のときには存在しなくなるように構成され、
前記遮断用弁体の全閉状態のときには、前記燃料圧力によって前記遮断用弁体を開き方向に付勢する力よりも、前記遮断用リターンスプリングにより前記遮断用弁体を閉じ方向に付勢するスプリング力の方が大きくなるように設定されるとともに、
前記遮断用弁体の全開状態のときには、前記燃料圧力によって前記遮断用弁体を開き方向に付勢する力が、前記遮断用リターンスプリングにより前記遮断用弁体を閉じ方向に付勢するスプリング力よりも大きくなるように設定されたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記遮断用弁体は、燃料の下流側から上流側に向かって延びる貫通孔が形成され、貫通孔の下流側開口部がストッパにより覆われており、前記全閉状態のときにはストッパが遮断用弁体に当接しておらず、遮断用弁体の全開状態のときにはストッパが遮断用弁体に当接するように構成されており、
前記遮断用弁体におけるストッパとの当接面が前記全閉状態において存在するとともに前記全開状態において存在しなくなる前記面であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記遮断用弁体を全閉状態から全開状態にする間は前記遮断用ソレノイドコイルに通電し、遮断用弁体が全開状態になったときには、前記遮断用ソレノイドコイルへの通電を停止し、遮断用弁体の開いた状態を維持することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記遮断用弁体を全閉状態から全開状態にする間は前記遮断用ソレノイドコイルに通電し、遮断用弁体が全開状態になったときには、前記遮断用ソレノイドコイルへの通電量を減少させ、遮断用弁体の開いた状態を維持することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
エンジン停止時には、前記遮断用ソレノイドコイルに対し、遮断用弁体を開弁する方向に移動させる場合に流す電流と逆の電流を流して、遮断用弁体を閉弁する方向に移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記遮断用リターンスプリングとは独立して設けられ、前記調量用弁体を閉弁側に付勢する調量用リターンスプリングをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記遮断用弁体が燃料流れ方向に移動して開弁状態となることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記遮断用ソレノイドコイルと前記調量用ソレノイドコイルが共通化されるとともに、共通のソレノイドコイルに流す電流は、遮断用弁体の開弁保持電流が調量用弁体の開弁保持電流より小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記遮断用リターンスプリングの付勢力が前記調量用リターンスプリングの付勢力よりも弱く設定したことを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
前記共通のソレノイドコイル通電時に前記遮断用弁体に作用する駆動力が前記調量用弁体に作用する駆動力よりも強くなるように設定されていることを特徴とする請求項９に記載の燃料噴射装置。
【請求項１１】
前記燃料がガス燃料であり、前記遮断用弁体が調量用弁体と別位置に設けられているとともにシール用弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１２】
前記遮断用弁体と調量用弁体を独立に作動するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の燃料噴射装置。
【請求項１３】
前記遮断用弁体と調量用弁体を一体的に作動するようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の燃料噴射装置。
【請求項１４】
前記遮断用弁体のシート径を調量用弁体のシート径より大きくしたことを特徴とする請求項１１に記載の燃料噴射装置。
【請求項１５】
前記遮断用弁体はイグニッション・オン時に開弁するとともに、調量用弁体は噴射時に開弁することを特徴とする請求項１〜５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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料噴射装置に関し、より具体的に例示するならば、例えば、ガス燃料を噴射するガスインジェクタに適用すると好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＮＧ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ；圧縮天然ガス）やＬＰＧ等のガス燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射装置として、特開平８−６１１５２号公報に開示される燃料噴射装置が知られている。この燃料噴射装置は、従来の液体燃料噴射装置と同様に、往復移動する一つの弁体と、この弁体が当接可能な一つの弁座とからなる一つの作動部により噴射量の調量とガス燃料が供給される燃料通路の開閉とを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特開平８−６１１５２号公報に記載されるような噴射量の調量と燃料通路の開閉とを一つの作動部で行う燃料噴射装置では、弁体および弁座の当接部が金属同士である場合、弁体と弁座との当接部を高精度に加工しても当接箇所からのガス燃料の漏れを防止することは困難である。
【０００４】
特にガス燃料は液体燃料と異なり、潤滑作用がないため、弁体の金属シール部の磨耗、損傷が大きく、長期の使用により噴射量の精密な調量を維持することが困難であり、排気エミッションの悪化、またはエンジン始動性不良という問題が生じる。
【０００５】
また、シリンダ内に液相ガソリンを直接噴射する直噴用インジェクタにおいても燃料が高圧であるため、燃料漏れという問題が生じている。
そこで、この発明の目的は、新規な構成にて高精度な調量を行うことができる燃料噴射装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の燃料噴射装置は、燃料通路に配置され、エンジン停止時に燃料を遮断するための遮断用弁体と、前記遮断用弁体を移動させるための遮断用ソレノイドコイルと、前記遮断用弁体を閉弁側に付勢する遮断用リターンスプリングと、前記燃料通路に配置され、エンジン運転時に燃料の噴射量を調量するための調量用弁体と、前記調量用弁体を移動させるための調量用ソレノイドコイルと、を備え、前記遮断用弁体は、その全閉状態のときには燃料圧力によって閉弁する方向に力を受ける面が存在し、この面が全開状態のときには存在しなくなるように構成され、前記遮断用弁体の全閉状態のときには、前記燃料圧力によって前記遮断用弁体を開き方向に付勢する力よりも、前記遮断用リターンスプリングにより前記遮断用弁体を閉じ方向に付勢するスプリング力の方が大きくなるように設定されるとともに、前記遮断用弁体の全開状態のときには、前記燃料圧力によって前記遮断用弁体を開き方向に付勢する力が、前記遮断用リターンスプリングにより前記遮断用弁体を閉じ方向に付勢するスプリング力よりも大きくなるように設定されたことを特徴としている。
【０００７】
このような構成を採用すると、エンジン停止時には遮断用弁体が着座して燃料が遮断される。また、エンジン運転時には調量用弁体が移動して燃料の噴射量が調量される。
【０００８】
このように、エンジン停止時の燃料の遮断を目的とする遮断弁と、噴射量の調量を目的とする調量弁とが独立に配置されることになる。よって、遮断弁が変形してもその変形の影響が調量性能に及びにくい。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、前記遮断用弁体は、燃料の下流側から上流側に向かって延びる貫通孔が形成され、貫通孔の下流側開口部がストッパにより覆われており、前記全閉状態のときにはストッパが遮断用弁体に当接しておらず、遮断用弁体の全開状態のときにはストッパが遮断用弁体に当接するように構成されている。
このようにすると、全開状態ではストッパが当接することにより、ストッパ当接時にはストッパ当接面積に閉方向に加わる燃料圧力がなくなり、ストッパ当接面積から貫通孔面積を差し引いた面積分だけ燃料圧力が開方向に加わるのでストッパ当接後はコイル通電量を低減できる。
また、請求項６に記載のように、前記遮断用弁体が遮断用リターンスプリングにより閉弁側に付勢されるとともに、前記調量用弁体が遮断用リターンスプリングとは独立して設けた調量用リターンスプリングにより閉弁側に付勢されているものとすると、エンジン停止時には遮断用弁体が遮断用リターンスプリングの付勢力により着座してガス燃料が遮断される。また、エンジン運転時には調量用弁体が調量用リターンスプリングの付勢力に抗して移動してガス燃料の噴射量が調量される。
【００１０】
このように、エンジン停止時の燃料の遮断を目的とする遮断弁と、噴射量の調量を目的とする調量弁とが独立に配置されることによりエンジン停止時の燃料漏れをなくすことができ、さらに、調量弁ではエンジン停止時に燃料を遮断する必要がなくなるため、調量用リターンスプリングの付勢力を弱くでき、弁体のシール部の磨耗、損傷を低減でき、噴射量を長期にわたり精密に制御することができる。
【００１１】
このようにして、弁体のシール部の磨耗、損傷を低減するとともにエンジン停止時の燃料漏れを防ぐことができることとなる。
また、請求項７に記載のように、前記遮断用弁体が燃料流れ方向に移動して開弁状態となるようにするとよい。
【００１２】
このようにすると、エンジン運転時に遮断用弁体が燃料流れ方向とは逆向きに移動する場合に比べ、少ない力で開弁することができるようになる。
【００１４】
また、請求項８に記載のように、遮断用ソレノイドコイルと調量用ソレノイドコイルが共通化されるとともに、共通のソレノイドコイルに流す電流は、遮断用弁体の開弁保持電流が調量用弁体の開弁保持電流より小さくするとよい。
【００１５】
このようにすると、ソレノイドコイルの共通化に伴い、配線が容易となるとともに制御も容易となり、さらに、製造も容易となりコストダウンが図られる。また、通電量のみで調量弁を独立して駆動できる。
【００１６】
請求項９に記載のように、遮断用リターンスプリングの付勢力が前記調量用リターンスプリングの付勢力よりも弱く設定してもよい。
請求項１０に記載のように、共通のソレノイドコイル通電時に遮断用弁体に作用する駆動力が前記調量用弁体に作用する駆動力よりも強くなるように設定してもよい。
【００１７】
よって、請求項９，１０の発明によれば、簡単な構成で遮断弁を調量弁より開きやすくすることができ、より小電流で駆動できる。
請求項１１に記載の発明は、前記調量用弁体と別位置に設けられた前記遮断用弁体にシール用弾性部材を設けたことを特徴としている。よって、シール性能を高めることができるとともに調量用弁体の開閉に伴うガスの断熱膨張によるシール用弾性部材の劣化、ヘタリを防止でき長期的にシール性能を確保できる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、前記遮断用弁体と調量用弁体を独立に作動するようにしたことを特徴としている。よって、遮断弁の弁座との当接回数と調量弁の弁座との当接回数とを異ならせることができ、弾性材料で形成された遮断弁の磨耗、変形を抑制できる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、前記遮断用弁体と調量用弁体を一体的に作動するようにしたことを特徴としている。よって、調量用弁体を遮断用弁体のストッパとすることができ、燃料噴射装置の構造を簡単にできる。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、前記遮断用弁体のシート径を調量用弁体のシート径より大きくしたことを特徴としている。よって、遮断弁が最小流路面積とならず、遮断弁をガス燃料が通過した際にガス燃料の膨張による温度変化を抑制できるので弾性材料で形成されたシール部材が低温により劣化することを防止できる。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、前記遮断用弁体はイグニッション・オン時に開弁するとともに、調量用弁体は噴射時に開弁することを特徴としている。よって、簡単な制御で燃料漏れを防ぎながら燃料噴射を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
【００２３】
図１には、燃料噴射装置としての本実施形態におけるガスインジェクタの断面図を示す。ガスインジェクタのハウジング１は、メインハウジング２と、その上部に配置された上部ハウジング３と、下部に配置された下部ハウジング（調量部ボディ）４とから構成されている。メインハウジング２は、略円筒状をなし、磁性材質からなる。また、上部ハウジング３および下部ハウジング４も略円筒状をなしている。メインハウジング２と上部ハウジング３とはかしめ着されるとともに、メインハウジング２と下部ハウジング（調量部ボディ）４とは中空円板状のスペーサ５を介してかしめ着されている。これら円筒部材２，３，４よりなるハウジング１内を、主にガス燃料が通過していき、エンジンに噴射されるようになっている。つまり、ハウジング１内には燃料通路が形成され、この燃料通路においては一端（上端）が４〜６気圧のガス燃料が供給されるガス燃料供給部６となるとともに、他端（下端）が１気圧のガス燃料が噴射される燃料噴射孔７となっている。
【００２４】
このハウジング１内に形成された燃料通路において、上流側にノーマルクローズタイプの電磁式開閉弁（遮断弁）ＶＡＬ１が、また、下流側にノーマルクローズタイプの電磁式開閉弁（調量弁）ＶＡＬ２が独立して設けられている。遮断弁ＶＡＬ１はエンジン停止時のガス燃料の遮断を目的し、調量弁ＶＡＬ２はエンジン運転時の噴射量の調量を目的としている。
【００２５】
以下、詳細に説明する。
上部ハウジング３内の燃料通路８にはフィルタ９が配置されている。また、メインハウジング２内には円筒状鉄心１０が固定され、円筒状鉄心１０の外周の上側に遮断用ソレノイドコイル１１が装着されるとともに、円筒状鉄心１０の外周の下側に調量用ソレノイドコイル１２が装着されている。つまり、樹脂製の円筒状スプール１１ａにはコイルが巻回されるとともに、樹脂製の円筒状スプール１２ａにはコイルが巻回されている。円筒状鉄心１０の貫通孔１３内には円柱状のアジャスタ１４が固定されている。なお、後述する図２に示すように貫通孔１３及びアジャスタ１４にはその全長にわたって切られたネジにより固定されており、リターンスプリング１８，２９の付勢力を調整できるようにしてある。
【００２６】
ハウジング１内における円筒状鉄心１０の上方には、弁体収納室（シリンダ室）１５が形成され、弁体収納室１５には円柱状の遮断用弁体（遮断弁用コア）１６が摺動可能に収容されている。より詳しくは、図２に示すように、遮断用弁体１６は磁性材料からなり、その外周面にはガイド１７が設けられ、ガイド１７により弁体収納室１５を遮断用弁体１６が摺動する。ガイド１７の一部には燃料を通過させるための切欠部１７ａが形成されている。つまり、図３に示す平面図においてガイド１７の外周面には４つの切欠部１７ａが形成され、切欠部１７ａにて燃料が通過していく。同様に、前述のアジャスタ１４の外周面においても図３を用いて説明した如く４つの切欠部（図３の１７ａに相当）が形成され、切欠部にて燃料が通過していく。また、図２の遮断用弁体１６とアジャスタ１４との間には遮断用リターンスプリング１８が介在されており、このリターンスプリング１８により遮断用弁体１６が上方、即ち、閉弁側に付勢されている。この付勢力により、遮断用弁体１６の上面に設けたゴムシート１９が弁座２０に押しつけられ、遮断用弁体１６が着座するようになっている。このように遮断用弁体１６のシール部に、弾性力を有する非金属としてのゴムシート１９が配設されている。
【００２７】
また、図２の遮断用弁体１６には下面に開口する凹部２１が形成され、この凹部２１の底面には貫通孔２２が設けられ遮断用弁体１６の上面と連通している。凹部２１内には前述のアジャスタ１４の上部棒体１４ａが位置しており、上部棒体１４ａの外周面に設けたＯリング等のシール材３７により上部棒体１４ａの外周面と凹部２１の内周面とがシールされている。遮断用弁体１６のゴムシート１９が弁座２０に着座した状態においては、アジャスタ１４の上部棒体１４ａの端面と遮断用弁体１６の凹部２１の底面との間には隙間が形成されており、遮断用弁体１６の貫通孔２２の下端開口部が開放されている。このように遮断用弁体１６のゴムシート１９が弁座２０に着座した状態においては、凹部２１の内部に中空部Ｒ１が形成される。
【００２８】
そして、図１に示すように、前述の遮断用ソレノイドコイル１１の通電により遮断用弁体１６が遮断用リターンスプリング１８の付勢力に抗して円筒状鉄心１０に吸引され、遮断用弁体１６が下動し、図４に示すように、遮断用弁体１６のゴムシート１９が弁座２０から離間して燃料が通過できる状態となる。
【００２９】
このようにしてエンジン停止時にガス燃料を遮断するための電磁式の遮断弁ＶＡＬ１が構成されている。この遮断弁ＶＡＬ１は、前述したように凹部２１、貫通孔２２、棒体１４ａ等を用いた内開き構造となっている。つまり、遮断用弁体１６には燃料の下流側から上流側に向かって延びる貫通孔２２が形成されるとともに、貫通孔２２の下流側開口部を覆うアジャスタ１４の上部棒体１４ａ（ストッパ）が図４に示すように遮断用弁体１６に当接することにより開弁状態を保持することが可能となる。
【００３０】
一方、図１に示すように、メインハウジング２内の下部および下部ハウジング（調量部ボディ）４内には、調量弁用コア２３およびニードル２４が移動可能に収納されている。円筒状の調量弁用コア２３は磁性材料からなり、メインハウジング２の内周面を摺動する。円筒状の調量弁用コア２３の内部にはニードル２４が連結固定されている。ニードル２４はステンレス材よりなり、ガイド２５，２６により下部ハウジング（調量部ボディ）４の内周面を摺動する。ニードル２４の先端部の円錐状シート部２７は弁座２８と対峙している。調量弁用コア２３と前述のアジャスタ１４との間には調量用リターンスプリング２９が介在されており、このリターンスプリング２９により調量弁用コア２３およびニードル２４が下方、即ち、閉弁側に付勢されている。この付勢力により、調量用弁体であるニードル２４のシート部２７が弁座２８側に押しつけられ、着座している。
【００３１】
また、ニードル２４は中空円板状のスペーサ５を貫通するように配置されるとともに、ニードル２４にはスペーサ５よりも下部にフランジ３０が設けられている。
【００３２】
そして、前述の調量用ソレノイドコイル１２の通電により調量用リターンスプリング２９の付勢力に抗して調量弁用コア２３が円筒状鉄心１０に吸引され、調量弁用コア２３およびニードル２４が上動し、ニードル２４のシート部２７が弁座２８から離間して燃料噴射が行われるようになっている。
【００３３】
このようにして、エンジン運転時にガス燃料の噴射量を調量する電磁式の調量弁Ｖ２が構成されている。
また、上部ハウジング３の外周には、合成樹脂からなるコネクタ３１が設けられる。コネクタ３１にはターミナル３２，３３が埋設されて、このターミナル３２，３３の一端は遮断用ソレノイドコイル１１、調量用ソレノイドコイル１２に電気的に接続されている。また、ターミナル３２，３３の他端はワイヤーハーネスを介して図示しない電子制御装置（ＥＣＵ）と接続されている。よって、ターミナル３２，３３を通して電子制御装置から遮断用ソレノイドコイル１１、調量用ソレノイドコイル１２に励磁電流を流すことにより遮断弁ＶＡＬ１、調量弁ＶＡＬ２を駆動することができるようになっている。
【００３４】
本例においては、燃料が、図１のガス燃料供給部６→図４の遮断用弁体１６のゴムシート１９と弁座２０との隙間→ガイド１７の切欠部１７ａ→アジャスタ１４の外周に形成された切欠部→図１のニードル２４の外周面→ニードル２４のシート部２７と弁座２８との隙間→燃料噴射孔７の経路で流れる。
【００３５】
次に、このように構成したガスインジェクタの作用を説明する。
図示しない燃料タンクから図示しないレギュレータ等を介して、３〜８気圧のガス燃料が図１のガス燃料供給部６に送られる。フィルタ９にてインジェクタ内に流入する燃料中のゴミ等が除去され、さらに燃料は同フィルタ９を通過後、遮断弁ＶＡＬ１に到る。そして、図示しない電子制御装置により遮断用ソレノイドコイル１１が通電されない場合は、遮断用弁体１６のゴムシート１９は図２に示すように遮断用リターンスプリング１８のスプリング力によって弁座２０に着座しており、ガス燃料を確実に遮断している。その際、遮断用弁体１６は内開きの構造となっているため図２に示すように中空部Ｒ１にガス燃料（加圧燃料）が入り込み、ガス燃料圧力により遮断用弁体１６にかかる力が下向きだけでなく、中空部Ｒ１より上向き、つまり遮断用リターンスプリング１８のスプリング力と同方向にかかるため、ガス燃料の圧力によって、遮断用弁体１６に作用する下向きの力が弱くなる。そのため、ガス燃料の圧力によって遮断用弁体１６に作用する下向きの力に抗してゴムシート１９を弁座２０に着座させる遮断用リターンスプリング１８のスプリング力を弱くすることができる。
【００３６】
また、このとき、遮断用弁体１６のシール部はゴムシート１９が使用され、気密性の高い構成となっている。よって、エンジン停止時の燃料漏れが確実に防止できる。
【００３７】
この図２に示す状態からエンジン駆動のために遮断用ソレノイドコイル１１が通電される。すると、電磁力により遮断用弁体１６が吸引され、ゴムシート１９と弁座２０との間に隙間が生じる。ガス燃料は、この隙間と、遮断用弁体１６のガイド１７の切欠部１７ａを通り、調量弁ＶＡＬ２に到る。
【００３８】
遮断用ソレノイドコイル１１に発生した電磁力により、遮断用弁体１６がさらに吸引され、図４に示すように、遮断用弁体１６の凹部２１の底面とアジャスタ１４の上端部が接し、凹部２１内に形成されていた中空部Ｒ１が存在しなくなる。すると、中空部Ｒ１のガス燃料の圧力によって遮断用弁体１６に生ずる上向きの力が存在しなくなる。つまり、遮断用弁体１６には、ガス燃料の圧力によって生ずる力が下向きに働く。このガス燃料の圧力によって生ずる力は、燃料圧力をＰ0 とし、アジャスタ１４の上部棒体１４ａの端面での断面積をＳa とし、遮断用弁体１６の貫通孔２２の断面積をＳb とすると、Ｐ0 （Ｓa −Ｓb ）となる。これ以外の力については遮断用弁体１６の上下流で同じ燃料圧力が加わるため釣り合う。
【００３９】
遮断用弁体１６のゴムシート１９が弁座２０に着座した全閉時から、遮断用ソレノイドコイル１１が通電され電磁力により遮断用弁体１６が吸引され、凹部２１内に中空部Ｒ１が形成されている間は中空部Ｒ１のガス燃料の圧力によって遮断用弁体１６に上向きの力が作用するため、遮断用弁体１６に作用する下向きの力は図５に示すように小さいが、遮断用弁体１６が全開となり中空部Ｒ１が存在しなくなると、図５に示すようにガス燃料の圧力によって遮断用弁体１６に作用する上向きの力がなくなり、ガス燃料の圧力によって遮断用弁体１６に作用する下向きの力が急激に増加する。
【００４０】
ここで、アジャスタ１４によって支持され、遮断用弁体１６のゴムシート１９を弁座２０に着座させる遮断用リターンスプリング１８のスプリング力を図５のハッチング部の範囲で設定する。そうすると、遮断弁ＶＡＬ１が全閉の状態では、ガス燃料の圧力により遮断用弁体１６に作用する下向きの力よりも、遮断用リターンスプリング１８により遮断用弁体１６の上向きに作用するスプリング力の方が勝り、遮断用弁体１６が弁座２０に着座するが、遮断用ソレノイドコイル１１が通電され、電磁力により遮断用弁体１６が吸引され、全開の状態になり中空部Ｒ１がなくなると、ガスの燃料圧力によって遮断用弁体１６に作用する下向きの力が、遮断弁用リターンスプリング１８により遮断用弁体１６に作用する上向きのスプリング力に勝るようになる。
【００４１】
つまり、エンジン運転する際に、遮断弁ＶＡＬ１を全閉状態から全開状態にする間は、遮断用ソレノイドコイル１１を通電し、遮断用弁体１６を吸引しなければならないが、一度遮断弁ＶＡＬ１が全開状態になると、遮断用ソレノイドコイル１１を通電しなくても遮断弁ＶＡＬ１は開いたままとなる。このことにより、エンジン運転時に遮断弁ＶＡＬ１を開けておくために遮断用ソレノイドコイル１１に通電し続けることによって生ずるコイルの高温化を防ぐことができる。
【００４２】
その際、エンジン運転時に生ずる振動のため、遮断用弁体１６の凹部２１内（遮断用弁体１６とアジャスタ１４との間）に中空部Ｒ１が生じ、遮断用リターンスプリング１８により遮断用弁体１６に作用するスプリング力がガス燃料の圧力により遮断用弁体１６に作用する力に勝ることによって遮断弁ＶＡＬ１が閉じてしまうことも考えられるため、エンジン運転中も遮断用ソレノイドコイル１１に高温化が問題とならない程度の励磁電流を流し、遮断弁ＶＡＬ１を全開状態に保持するようにすると好適である。
【００４３】
エンジン停止時に遮断弁ＶＡＬ１を閉じるときは遮断用ソレノイドコイル１１に逆電流を流すことにより遮断用弁体１６に作用する電磁力を上向きにかけるようにする。その際、磁性材料からなる遮断用弁体１６に永久磁石を用いると好適である。
【００４４】
遮断弁ＶＡＬ１が開くと、ガス燃料は弁座２０とゴムシート１９との隙間を通り、調量弁ＶＡＬ２に到る。そして、図示しない電子制御装置によってコネクタ３１のターミナル３３を介して調量用ソレノイドコイル１２が通電されると、調量用ソレノイドコイル１２は電磁力を発生する。この電磁力によって、図１の調量弁用コア２３とニードル２４は、調量用リターンスプリング２９のスプリング力に抗して、ニードル２４のフランジ３０がスペーサ５と接触するまで上昇する。そして、ニードル２４と調量弁用コア２３とはこの接触位置で調量用ソレノイドコイル１２の電磁力により保持される。その後、調量用ソレノイドコイル１２への通電が終了し（噴射制御信号が出力されなくなり）、電磁力が作用しなくなると、調量用リターンスプリング２９のスプリング力により、ニードル２４は下降し、下部ハウジング（調量部ボディ）４の弁座２８と当接する。そして、燃料はニードル２４が上昇してから下降するまでの期間において、ガス燃料がニードル２４のシート部２７と弁座２８との隙間を通過し噴射孔７から噴射される。
【００４５】
ここで、エンジン停止時でのガス燃料の遮断は遮断弁ＶＡＬ１にて行われるため、調量弁ＶＡＬ２ではエンジン停止時にガス燃料を遮断しなくてよくなるため、調量用リターンスプリング２９のスプリング力を弱くでき、ニードル２４のシート部２７の磨耗、損傷を低減できる。
【００４６】
このように本実施の形態は、下記の特徴を有する。
（イ）図１に示すようにエンジン停止時のガス燃料の遮断を目的とする遮断弁ＶＡＬ１と、噴射量の調量を目的とする調量弁ＶＡＬ２とを独立に配置した。よって、遮断弁ＶＡＬ１の遮断用弁体１６のシール部にゴムシート（気密性の高い材質のもの）を使用することによりエンジン停止時の燃料漏れをなくすことができるとともに、調量弁ＶＡＬ２ではエンジン停止時にガス燃料を遮断する必要がなくなるため調量用リターンスプリング２９の付勢力を弱くでき弁体（ニードル２４）のシール部の磨耗、損傷を低減でき、噴射量を長期にわたり精密に制御することができる。このようにして、遮断弁ＶＡＬ１が変形してもその変形の影響が調量性能に及びにくく、また、弁体（ニードル２４）の金属シール部の磨耗、損傷を低減するとともにエンジン停止時の燃料漏れを防ぐことができる。
（ロ）また、遮断用弁体１６がニードル（調量用弁体）２４の上流に位置し、エンジン運転時に遮断用弁体１６が燃料流れ方向と同じ向きに移動することで遮断用弁体１６が移動してガス燃料が流れるようにした。よって、遮断用弁体１６がニードル２４の下流に位置しエンジン運転時に遮断用弁体１６が燃料流れ方向とは逆向きに移動する場合に比べ、少ない力で開弁することができる。
（ハ）図２に示すように遮断用リターンスプリング１８は遮断用弁体１６をガス燃料の下流側から上流側に向かって付勢し、遮断用弁体１６には下流側に開口する凹部２１が形成され、その凹部２１の底面には上流側に貫通する貫通孔２２が形成され、かつ、凹部２１内にはアジャスタ１４の上部棒体１４ａが配置され、遮断用弁体１６（遮断弁ＶＡＬ１）の閉弁時には棒体１４ａの端面が凹部２１の底面から離間し、遮断用弁体１６（遮断弁ＶＡＬ１）の開弁時には棒体１４ａの端面が凹部２１の底面に接触して貫通孔２２を塞ぐようにしている。つまり、遮断弁ＶＡＬ１の閉弁時には棒体１４ａの端面が凹部２１の底面から離間し、遮断弁ＶＡＬ１の開弁時には棒体１４ａの端面が凹部２１の底面に接触して貫通孔２２を塞ぐ。このように内開きとすることにより、開弁後は燃料圧で開弁状態を保持することができる。
【００４７】
また、遮断弁ＶＡＬ１の弁構造を内開きにすることにより、燃料の圧力を利用して、遮断用リターンスプリング１８の付勢力を小さくできる（弱くできる）とともに、図５を用いて説明したようにスプリング力を調整することにより、エンジン運転時に遮断用ソレノイドコイル１１を通電し続けなくても遮断弁ＶＡＬ１を開弁したままにでき、遮断用ソレノイドコイル１１の発熱による遮断用ソレノイドコイル１１の高温化を防ぐことができる。
【００４８】
また、遮断弁ＶＡＬ１を内開き構造とした場合に遮断用弁体１６を遮断用ソレノイドコイル１１の通電により駆動するが、この際、ソレノイドコイル１１のコイル電流値を開弁時と開弁後では開弁後の方を小さくすることができる。
（ニ）遮断用弁体１６のシール部の材質が非金属のゴムシート１９であり、ニードル２４のシール部の材質が金属のステンレス材であるので、噴射の際に噴射孔付近において断熱膨張によりシール部が冷やされることになるが、調量弁ＶＡＬ２においては、ゴム等の非金属材料を用いた場合には氷結にて破れやすいが金属（ステンレス材）を用いることにより氷結による破損が防止される。また、遮断弁ＶＡＬ１においては弁体１６のシール部にゴム（非金属材料）を用いているのでシール性に優れている。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００４９】
図６には、第２の実施の形態におけるガスインジェクタの断面図を示す。本実施形態は、第１の実施の形態のガスインジェクタを応用し、同じ効果を持ちながら構成を簡素にしたものである。
【００５０】
具体的には、構成は第１の実施の形態のガスインジェクタとほぼ同様であり、変更点は遮断用ソレノイドコイル１１と調量用ソレノイドコイル１２を一体としたソレノイドコイル３５を備えている。また、遮断弁ＶＡＬ１および調量弁ＶＡＬ２を吸引するための図示しない電子制御装置から発信される電圧波形信号を受信するターミナル３６が１本のみとなっている。
【００５１】
ガスインジェクタの作動は次のようになる。
一体となったソレノイドコイル３５により、遮断弁ＶＡＬ１の弁体１６および調量弁ＶＡＬ２のコア２３を両方とも吸引する。つまり、図示しない電子制御装置によるソレノイドコイル３５の通電波形（駆動信号）を図７に示す。図７のｔ１までの期間はエンジン停止期間であり、通電されない（通電電流Ａ＝０）。そして、イグニッション・オンによるエンジン運転開始時（ｔ１タイミング）には、ソレノイドコイル３５が電流値Ａ1 にて通電され、これがｔ２まで続く。ここで、遮断用リターンスプリング１８のスプリング力よりも調量用リターンスプリング２９のスプリング力の方が強くなっている。よって、図７のｔ１〜ｔ２の期間において電流値Ａ1 にて通電されると、遮断用弁体１６に作用する電磁力は遮断用リターンスプリング１８のスプリング力に勝り遮断用弁体１６が移動するが、調量弁用コア２３に作用する電磁力は調量用リターンスプリング２９のスプリング力よりも弱く調量弁用コア２３は移動しない。
【００５２】
なお、遮断用リターンスプリング１８のスプリング力よりも調量用リターンスプリング２９のスプリング力を強くすることなく遮断弁ＶＡＬ１のみを開弁させる他の手法としては、両リターンスプリング１８，２９のスプリング力は同じであって、ソレノイドコイル３５に励磁電流を流したときの遮断用弁体１６に作用する電磁力を調量弁用コア２３に作用する電磁力よりも弱くしてもよい。具体的には、例えば、遮断用弁体１６の材料として調量弁用コア２３よりも磁性力の弱いものを用いる。
【００５３】
そして、図７のｔ２のタイミングまでソレノイドコイル３５に電流（電流値Ａ1 ）が流されると、遮断弁ＶＡＬ１が全開状態となる。ｔ２以降の燃料噴射制御期間においては、所定の燃料噴射タイミングにてソレノイドコイル３５が通電される。この時の電流値はＡ2 であり、前述の電流値Ａ1 よりも大きい（Ａ2 ＞Ａ1 。この通電にて、調量弁用コア２３が吸引され、ガス燃料が噴射される。つまり、調量用リターンスプリング２９のスプリング力に打ち勝つだけの電磁力（調量弁用コア２３に作用する力）を発生させて燃料噴射を行う。このように遮断用弁体１６の開弁保持電流が調量弁用コア２３の開弁保持電流よりも小さい。
【００５４】
上記のように、ソレノイドコイルを一体化（共通化）することにより、製造過程の簡素化、コスト低減を図ることができる。また、通電量のみで調量弁ＶＡＬ２を独立して駆動できる。
【００５５】
また、遮断弁ＶＡＬ１の遮断用弁体１６は、図７のｔ１〜ｔ２の期間におけるコイル通電により吸引されて全開状態となるが、その後も、図７のｔ２以降のコイル通電によりエンジン運転中は常に吸引され続けるため、エンジンの振動等により遮断用弁体１６とアジャスタ１４との間に中空部Ｒ１が生じ遮断弁ＶＡＬ１が閉じてしまうこともない。
【００５６】
このように本実施形態は、下記の特徴を有する。
（イ）遮断用弁体１６を駆動するソレノイドコイルとニードル２４を駆動するソレノイドコイルを共通化したソレノイドコイル３５を用い、遮断用リターンスプリング１８の付勢力が調量用リターンスプリング２９の付勢力よりも弱く設定し、さらに共通のソレノイドコイル３５に流す電流は、遮断用弁体１６の移動時に流す電流の方が、ニードル２４の移動時に流す電流値よりも小さくしているので、ソレノイドコイルの共通化に伴い配線が容易となるとともに制御も容易となり、さらに、製造も容易となりコストダウンが図られる。
（ロ）あるいは、遮断用弁体１６を駆動するソレノイドコイルとニードル２４を駆動するソレノイドコイルを共通化したソレノイドコイル３５を用い、コイル通電時に遮断用弁体１６に作用する駆動力がニードル２４に作用する駆動力よりも強くなるように設定し、さらに、共通のソレノイドコイル３５に流す電流を、遮断用弁体１６の移動時に流す電流の方がニードル２４の移動時に流す電流値よりも小さくしても同様のことが言える。
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態を、図８を用いて説明する。
【００５７】
図８に示すように、強磁性材料からなる固定コア４０はハウジング４１内部に収容されている。ガス燃料は固定コア４０の端部に設けられた燃料入口４０ａから流入する。
【００５８】
磁性材料からなる可動コア（遮断用弁体）４２は円筒状に形成されている。可動コア４２は固定コア４０と軸方向に対向し、固定コア４０の下端面と所定の隙間を形成するように配設されている。可動コア４２の固定コア４０との対向側に燃料通孔４２ａが形成されており、可動コア４２の側壁には側壁を貫通する複数の燃料通孔４２ｂが形成されている。また、可動コア４２にはシール用弾性部材としてのシール部材４３が設けられている。シール部材４３はフッ素ゴムで環状に形成されており、可動コア４２の燃料噴射側端部に取り付けられている。シール部材４３は環状の弁座部材４４に設けられた弁座４４ａに当接可能である。シール部材４３が弁座４４ａに当接するとシール部材４３が弾性変形して大きなシール面積が形成されるので、シール部材４３と弁座４４ａとの当接箇所からガス燃料が下流側に漏れることを防止できる。このように本例においては、可動コア４２のシール部に、弾性力を有する非金属としてフッ素ゴム製シール部材４３が配設されている。
【００５９】
可動コア４２、シール部材４３および弁座４４ａ等により遮断弁ＶＡＬ１が構成され、シール部材４３と弁座４４ａとの間を燃料が通過可能となっている。
遮断弁ＶＡＬ１は、燃料入口４０ａから燃料通孔４２ａ、４２ｂ、ニードル４５および弁座４６ａの当接部に至る燃料通路を開閉する。ここで、シール部材４３が弁座４４ａに当接したときの環状のシート径は、後述するニードル４５が弁座４６ａに当接したときの環状のシート径よりも大きい。
【００６０】
ニードル（調量用弁体）４５はバルブボディ４６に往復移動自在に支持されており、ニードル４５の燃料噴射側端部はバルブボディ４６の内壁に設けられた弁座４６ａに円環状に当接可能である。ニードル４５およびバルブボディ４６は金属で形成されている。ニードル４５のバルブボディ４６との摺動部には周囲に面取り部が形成されており、面取り部とバルブボディ４６の内壁との間をガス燃料が通過する。
【００６１】
ニードル４５、弁座４６ａ等により調量弁ＶＡＬ２が構成され、ニードル４５と弁座４６ａとの間を燃料が通過可能となっている。調量弁ＶＡＬ２により噴射孔４６ｂから噴射する燃料量が調整される。
【００６２】
ニードル４５の他方の端部には接合部４５ａが形成されている。接合部４５ａは全周に渡って可動コア４２の内壁と接合しており、接合部４５ａと可動コア４２とはレーザ溶接されている。従って、ニードル４５と可動コア４２とは一体に作動する。
【００６３】
圧縮コイルスプリング４７の一端は、可動コア４２に設けられたスプリング座４２ｃに当接し、圧縮コイルスプリング４７の他端は、アジャスティングパイプ４８の底部に当接している。圧縮コイルスプリング４７は、可動コア４２とニードル４５とを図８の下方、つまりシール部材４３が弁座４４ａに当接し、ニードル４５が弁座４６ａに当接する方向に付勢している。
【００６４】
アジャスティングパイプ４８は固定コア４０の内壁に圧入されている。組付け時にアジャスティングパイプ４８の圧入位置を調整することにより圧縮コイルスプリング４７の付勢力を調整可能である。
【００６５】
ソレノイドコイル４９は樹脂製のスプールにコイルを巻回したものであり、固定コア４０の外周に配設されている。ターミナル５０はコネクタ５１に埋設されており、図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）によってターミナル５０からリード線を介してソレノイドコイル４９に励磁電流が流れると、ニードル４５および可動コア４２が圧縮コイルスプリング４７の付勢力に抗して固定コア４０の方向へ吸引され、ニードル４５が弁座４６ａから離隔するとともに、シール部材４３が弁座４４ａから離隔する。
【００６６】
次に、このように構成したガスインジェクタの作動について説明する。
（１）ソレノイドコイル４９への通電オフ時、ニードル４５および可動コア４２は圧縮コイルスプリング４７の付勢力により図８の下方に付勢され、ニードル４５が弁座４６ａに当接するとともにシール部材４３が弁座４４ａに当接する。シール部材４３が弁座４４ａに当接することにより、燃料入口４０ａから噴射孔４６ｂに至る燃料通路が閉じられる。従って、シール部材４３が弁座４４ａに当接した状態では、ニードル４５と弁座４６ａとの調量部に僅かに隙間があっても噴射孔４６ｂからガス燃料は噴射されず、漏れることもない。
【００６７】
また、スプリング４７の閉弁方向への付勢力は、ニードル４５が弁座４６ａに当接することによりそれ以上シール部材４３に加わらない。
(２）ソレノイドコイル４９への通電をオンすると、圧縮コイルスプリング４７の付勢力に抗して可動コア４２が固定コア４０に吸引されるので、ニードル４５が弁座４６ａから離隔するとともに、シール部材４３が弁座４４ａから離隔する。これにより、燃料入口４０ａから噴射孔４６ｂに至る燃料通路が開くので、ガス燃料が噴射孔４６ｂから噴射される。ガス燃料の噴射量は、ニードル４５の弁座４６ａからのリフト量とリフト時間によって調整される。
【００６８】
また、ニードル４５と弁座４６ａとの開口部により流量が絞られてガス燃料が噴射されるので、ニードル４５および弁座４６ａの互いの当接部からなる調量部の上下流間で差圧が生じる。ガス燃料が低圧の下流側に噴射されるとガス燃料の膨張により調量部の温度が低下する。しかし、シール部材４３および弁座４４ａの互いの当接部からなる開閉部においては、シール部材４３のシート径がニードル４５のシート径よりも大きいので、シール部材４３が弁座４４ａから離隔しても開口部が絞りにならず差圧がほとんど生じない。従って、遮断弁ＶＡＬ１が開きガス燃料が遮断弁ＶＡＬ１を通過しても、遮断弁ＶＡＬ１の温度は調量弁ＶＡＬ２ほどは低下しない。さらに、調量弁ＶＡＬ２と遮断弁ＶＡＬ１とが異なる位置に設けられ離れているので、調量弁ＶＡＬ２の温度が低下しても遮断弁ＶＡＬ１の温度低下を抑制できる。
換言すれば、調量弁ＶＡＬ２と遮断弁ＶＡＬ１とを異なる位置に設けたことにより、遮断弁ＶＡＬ１はガス燃料を調量する必要がないのでニードル４５のシート径よりもシール部材４３のシート径を大きくすることができる。従って、シール部材４３が弁座４４ａから離隔しても上下流間の差圧が小さいので遮断弁ＶＡＬ１の開口部をガス燃料が通過しても温度が殆ど低下しない。これにより、フッ素ゴムからなるシール部材４３が温度低下により劣化することを防止できる。
【００６９】
また、本実施形態では、可動コア４２にフッ素ゴムからなるシール部材４３を取り付けたことにより、シール部材４３が弁座４４ａに当接するとシール部材４３が弾性変形してシール面積が大きくなるので、噴射孔４６ｂからのガス燃料の噴射を確実に遮断することができる。また、遮断弁ＶＡＬ１で燃料通路の開閉が行われるので、ニードル４５および弁座４６ａの互いの当接部で構成される調量部は、液体燃料に用いられるインジェクタ以上の加工精度を要求されない。
【００７０】
本実施形態ではニードル４５とシール部材４３とが一体に往復移動することにより、インジェクタの構造が簡略化される。また、シール部材４３が弁座４４ａに当接する回数はニードル４５が弁座４６ａに当接する回数と同じであるが、ニードル４５が弁座４６ａに当接することによりスプリング４７の付勢力はそれ以上シール部材４３に加わらないので、シール部材４３が弁座４４ａに当接することによるシール部材の摩耗および変形を低減することができる。
【００７１】
また、可動コア４２とニードル４５を一体的に作動させているので、ニードル４５を可動コア４２のストッパとすることができ、構造の簡素化を図ることができる。換言すれば、前述した第１の実施形態のように遮断用弁体と調量用弁体を独立に作動させると、遮断弁ＶＡＬ１の弁座との当接回数と調量弁ＶＡＬ２の弁座との当接回数とを異ならせることができ、弾性材料で形成された遮断用弁体の磨耗、変形を抑制できる。
【００７２】
噴射量の調量は、摩耗および変形が殆どない金属製のニードル４５および弁座４６ａの当接部で行われるので、高精度な調量制御を保持できる。
ここで、ＣＮＧ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ；圧縮天然ガス）やＬＰＧ等のガス燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射装置について言及する。。
【００７３】
特開平８−６１１５２号公報に記載されるような噴射量の調量と燃料通路の開閉とを一つの作動部で行う燃料噴射装置では、弁体または弁座の一方の当接部に弾性部材を設けて閉弁時のガス燃料漏れを防止することも考えられる。しかし、弁体と弁座とが当接および離隔を繰り返すことにより、弾性部材が他方の金属製の当接部に大きな力で押し付けられるので、弾性部材が磨耗または変形しシール性が低下するという問題がある。さらに、弾性部材が変形することにより、特に初期噴射において所望の調量特性を保持できないという問題がある。また、弁体と弁座との開口部でガス燃料の流量が絞られるので、開口部の上下流間に差圧が生じる。ガス燃料が下流の低圧側に噴射され膨張すると、開口部下流側近傍の温度がマイナス数十度に低下することがある。このような低温に弾性部材が晒されると、弾性部材が劣化する虞がある。
【００７４】
これに対し、本実施形態においては、前述したように、断熱膨張による劣化、ヘタリを防止してガス燃料の漏れを防止するとともに、噴射量を高精度に調量することができる。
【００７５】
つまり、遮断弁ＶＡＬ１と調量弁ＶＡＬ２とを異なる位置に設けたことにより、遮断弁ＶＡＬ１においては弾性部材からなるシール部材により燃料通路を確実に閉じ、ガス燃料漏れを防止することができる。さらに、遮断弁ＶＡＬ１のシート径を大きくすることができるので、遮断弁ＶＡＬ１の上下流間の差圧が小さい。従って、遮断弁ＶＡＬ１が燃料通路を開いたときに遮断弁ＶＡＬ１の開口部を通過したガス燃料があまり膨張せずガス燃料の温度が低下しないので、シール部材が低温に晒され劣化することを防止できる。さらに、調量弁ＶＡＬ２と遮断弁ＶＡＬ１とが離れているので、調量弁ＶＡＬ２の温度が低下しても遮断弁ＶＡＬ１の温度低下を抑制できる。
【００７６】
また、ニードルは磨耗および変形の殆どない金属製であるので、噴射量の高精度な調量制御を保持できる。さらに、調量弁ＶＡＬ２はシール性をそれほど要求されないのでニードルおよびその弁座の加工が容易である。
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態を、第３の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００７７】
本実施形態におけるガスインジェクタを図９に示す。第３の実施の形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
本ガスインジェクタは、固定コア４０に圧入されたアジャスティングパイプ４８の燃料下流側端部に絞り４８ａを設けている。この絞り４８ａ、ニードル４５および弁座４６ａで構成される調量手段によりガス燃料の噴射量が調量される。調量は基本的に絞り４８ａで行われる。ただし、ニードル４５が弁座４６ａから離隔した直後、ならびにニードル４５が弁座４６ａに当接する直前は、ニードル４５および弁座４６ａで形成する開口部で噴射量が調量される。
【００７８】
第４の実施の形態のニードル４５および弁座４６ａの互いの当接部で構成される調量部が噴射量全体に占める調量の割合は第３の実施の形態に比べ低いので、ニードル４５のリフト量を高精度に制御する必要がない。
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態を、第３の実施の形態と比較しつつ説明する。
【００７９】
本実施形態におけるガスインジェクタを図１０に示す。
図１０に示すように、強磁性材料からなる固定コア６０はハウジング６１の内部に収容されている。ガス燃料は固定コア６０の端部に設けられた燃料入口６０ａから流入する。
【００８０】
磁性材料からなる可動コア６２は軸方向に短い有底円筒状に形成されている。可動コア６２は固定コア６０と軸方向に対向し、固定コア６０の下端面と所定の隙間を形成するように配設されている。シール部材６３はフッ素ゴムで環状に形成されており、可動コア６２の燃料噴射側端部に取り付けられている。可動コア６２には複数の燃料通孔６２ａが形成され、燃料通孔６２ａは可動コア６２を貫通しておりシール部材６３の内周側と外周側とが連通している。
【００８１】
ハウジング６１内には固定コア６０との間にソレノイドコイル６４が収容され、ハウジング６１は可動コア６２と軸方向に対向する位置まで絞り込まれ、一部が筒部６５を構成している。筒部６５は磁性材料で形成されており、筒部６５には弁座６５ａが形成され、シール部材６３が当接可能となっている。
【００８２】
可動コア６２、シール部材６３、弁座６５ａ等により遮断弁ＶＡＬ１が構成され、シール部材６３と弁座６５ａとの間を燃料が通過できるようになっている。
シール部材６３が弁座６５ａに当接すると、燃料入口６０ａから後述する調量弁ＶＡＬ２に至る燃料通路が閉じられる。シール部材６３が弁座６５ａに当接したときの環状のシート径は、後述するニードル６６が弁座６７ａに当接したときの環状のシート径よりも大きい。
【００８３】
圧縮コイルスプリング６８の一端は、可動コア６２に当接し、圧縮コイルスプリング６８の他端は、アジャスティングパイプ６９の底部に当接している。圧縮コイルスプリング６８は弁座６５ａに向けて可動コア６２を付勢している。アジャスティングパイプ６９は固定コア６０の内壁に圧入されている。組付け時にアジャスティングパイプ６９の圧入位置を調整することにより圧縮コイルスプリング６８の付勢力を調整可能である。
【００８４】
ソレノイドコイル６４は樹脂製のスプールにコイルを巻回したものであり、固定コア６０の外周に配設されている。コネクタ７０に埋設されたターミナル７１を介して電子制御装置（ＥＣＵ）からソレノイドコイル６４に励磁電流が流れると、可動コア６２は圧縮コイルスプリング６８の付勢力に抗して固定コア６０の方向へ吸引され、シール部材６３が弁座６５ａから離隔する。
【００８５】
ハウジング７２はハウジング６１の端部にかしめて固定されており、ハウジング６１とともにインジェクタハウジングを構成している。磁性材料からなる可動コア７３は、ハウジング７２内に収容され、筒部６５と軸方向に対向し、筒部６５の下端面と所定の隙間を形成するように配設されている。可動コア７３の筒部６５側端部に燃料通孔７３ａが形成されている。
【００８６】
ニードル６６はバルブボディ６７に往復移動自在に支持されており、ニードル６６の燃料噴射側端部はバルブボディ６７の内壁に設けられた弁座６７ａに円環状に当接可能である。ニードル６６およびバルブボディ６７は金属で形成されている。
【００８７】
ニードル６６、弁座６７ａ等により調量弁ＶＡＬ２が構成され、ニードル６６と弁座６７ａとの間を燃料が通過可能となっている。
ニードル６６のバルブボディ６７との摺動部には周囲に面取り部が形成されており、面取り部とバルブボディ６７の内壁との間をガス燃料が通過する。そして調量弁ＶＡＬ２により噴射孔６７ｂから噴射する燃料量が調量される。
【００８８】
ニードル６６の他方の端部には接合部６６ａが形成されている。接合部６６ａの周囲には面取り部が形成されているので、面取り部と可動コア７３との間をガス燃料が通過可能である。接合部６６ａと可動コア７３とはレーザ溶接されている。
【００８９】
圧縮コイルスプリング７４の一端は可動コア７３に形成されたスプリング座７３ｂに当接し、圧縮コイルスプリング７４の他端は筒部６５に当接している。圧縮コイルスプリング７４は、可動コア７３とニードル６６とを図１０の下方、つまりニードル６６が弁座６７ａに当接する方向に付勢している。
【００９０】
ソレノイドコイル７５は樹脂製のスプールにコイルを巻回したものであり、筒部６５の外周に配設されている。ソレノイドコイル７５はソレノイドコイル６４と電気的に接続されており、ターミナル７１から同じ制御信号を入力している。
【００９１】
電子制御装置（ＥＣＵ）によってターミナル７１からリード線を介してソレノイドコイル７５に励磁電流が流れると、ニードル６６および可動コア７３が圧縮コイルスプリング７４の付勢力に抗して筒部６５の方向へ吸引され、ニードル６６が弁座６７ａから離隔する。
【００９２】
次に、このように構成したインジェクタの作動について説明する。
（１）ソレノイドコイル６４および７５には図１１に示す制御信号がターミナル７１から入力される。ニードル６６は入力電圧がＶａのときに圧縮コイルスプリング７４の付勢力に抗して弁座６７ａから離隔し、入力電圧がＶｂであれば弁座６７ａに当接する。ニードル６６の当接および離隔タイミング、つまり燃料噴射タイミングは第３の実施形態と同じタイミングで制御される。
（２）可動コア６２は入力電圧がＶｂであれば圧縮コイルスプリング６８の付勢力に抗して弁座６５ａから離隔する。つまり、イグニッションキーがオンであるエンジン運転中において遮断弁ＶＡＬ１は燃料入口６０ａから調量弁ＶＡＬ２に至る燃料通路を開き、イグニッションキーがオフであるエンジン停止中は燃料通路を閉じている。
【００９３】
第５の実施形態では、調量弁ＶＡＬ２を構成するニードル６６と、遮断弁ＶＡＬ１を構成する可動コア６２とが独立して作動できる。従って、シール部材６３が弁座６５ａに当接する回数が第３の実施形態に比べ大幅に減少し、シール部材６３の摩耗および変形をより低減できるので、遮断弁ＶＡＬ１の寿命がさらに延びる。
【００９４】
また、ソレノイドコイル６４と７５に同じ制御信号を供給して調量弁ＶＡＬ２および遮断弁ＶＡＬ１を制御するので、第３の実施形態と同じコネクタ７０を用いることができる。
（第６の実施の形態）
次に、第６の実施の形態を、第５の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００９５】
本実施形態におけるガスインジェクタを図１２に示す。第５の実施の形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。
ソレノイドコイル６４，７５はそれぞれコネクタ８０に埋設されたターミナル８１，８２と電気的に接続している。ソレノイドコイル６４，７５には異なる制御信号が入力されるので、調量弁ＶＡＬ２および遮断弁ＶＡＬ１は異なる信号で制御される。ソレノイドコイル６４，７５に供給される信号は、図１１に示した制御信号をパルス部（電圧Ｖａの信号）とレベル部（電圧Ｖｂの信号）に分解したものである。
【００９６】
つまり、図１１に示した制御信号をレベル部（電圧Ｖｂの信号）とパルス部（電圧Ｖａの信号）に分解して、図１３に示すようにしたものである。レベル部（電圧Ｖｂの信号）がソレノイドコイル６４に加わり、パルス部（電圧Ｖａの信号）がソレノイドコイル７５に加わる。従って、可動コア７３およびニードル６６の作動は第５の実施の形態と同じである。
【００９７】
以上説明した第１〜第６の実施形態では、インジェクタに調量弁ＶＡＬ２および遮断弁ＶＡＬ１を備えたので、次に述べる第７の実施形態のようにインジェクタ（図１４の符号９０）から開閉弁（図１３の符号９４）を分離したものに比べ、遮断弁ＶＡＬ１の下流側の容積が小さい。従って、遮断弁ＶＡＬ１が閉じたときに遮断弁ＶＡＬ１の下流側から漏れる虞のあるガス燃料量が少なくなる。
【００９８】
また、上記第１〜第６の実施形態では、遮断弁ＶＡＬ１の下流側に調量弁ＶＡＬ２を配設したが、調量弁ＶＡＬ２の下流側直下に遮断弁ＶＡＬ１を設けないかぎり、調量弁ＶＡＬ２の下流側に遮断弁ＶＡＬ１を配設してもよい。
【００９９】
また、遮断弁ＶＡＬ１を構成する可動コア側にシール部材を設けたが、調量弁ＶＡＬ２での弁座側にシール部材を設けてもよい。また、可動コアおよびニードルの弁座の両方にシール部材を設けてもよい。
（第７の実施の形態）
次に、第７の実施の形態を、これまでの実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０１００】
本実施形態におけるガス燃料噴射装置を図１４に示す。
各インジェクタ９０は、共通部材にて調量機能と遮断機能とを具備した従来の液体インジェクタとほぼ同じ構造をしており、噴射量を調量する。ガス燃料を充填した燃料タンク９１からガス燃料が燃料分配管９２に供給される。燃料分配管９２から各インジェクタ９０にガス燃料が供給される。燃料タンク９１から供給されるガス燃料はプレッシャレギュレータ９３により所定圧に調圧される。開閉弁（遮断弁ＶＡＬ１）９４は、燃料タンク９１から分配管９２、インジェクタ９０の調量弁ＶＡＬ２に至る燃料通路を開閉するものである。開閉弁９４には弾性材料からなるシール部材が設けられている。電子制御装置（ＥＣＵ）９５からインジェクタ９０および開閉弁９４に供給される制御信号は、第６の実施形態において調量弁ＶＡＬ２および遮断弁ＶＡＬ１に供給される制御信号と同じ信号である。従って、開閉弁９４はイグニッションキーがオンの間だけ燃料通路を開いて分配管９２にガス燃料を供給する。
【０１０１】
第７の実施形態では、インジェクタ９０は遮断弁ＶＡＬ１を切り離して調量弁ＶＡＬ２だけを備えており、開閉弁９４が複数のインジェクタ９０に共通な遮断弁ＶＡＬ１として用意されている。従って、第１〜第６の実施形態に示したような別構成の調量弁ＶＡＬ２と遮断弁ＶＡＬ１とを備えているインジェクタよりも体格が小さくなり、従来の液体インジェクタとほぼ同じ大きさにすることができる。これにより、インジェクタ９０および開閉弁９４からなるガス燃料噴射装置全体の体格を小さくすることができる。
【０１０２】
これまでの説明においてはガス燃料を用いた燃料噴射装置に適用してきたが、ガソリン等の液相燃料を噴射する燃料噴射装置、特に筒内直噴式燃料噴射装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態におけるガスインジェクタの断面図。
【図２】同じくガスインジェクタの要部である遮断弁の拡大図。
【図３】同じくガスインジェクタの要部である遮断弁の平面図。
【図４】同じくガスインジェクタの要部である遮断弁の拡大図。
【図５】同じく遮断弁に作用する電磁力を示す特性図。
【図６】第２の実施形態におけるガスインジェクタの断面図。
【図７】同じくコイルに入力される信号を示す図。
【図８】第３の実施形態におけるガスインジェクタを示す模式的断面図。
【図９】第４の実施形態におけるガスインジェクタを示す模式的断面図。
【図１０】第５の実施形態におけるガスインジェクタを示す模式的断面図。
【図１１】同じくガスインジェクタに供給される制御信号を示す特性図。
【図１２】第６の実施形態におけるガスインジェクタを示す模式的断面図。
【図１３】同じくガスインジェクタに供給される制御信号を示す特性図。
【図１４】第７の実施形態における燃料噴射装置の全体構成図。
【符号の説明】
１…ハウジング、６…ガス燃料供給部、７…燃料噴射孔、１１…遮断用ソレノイドコイル、１２…調量用ソレノイドコイル、１４…アジャスタ、１６…遮断用弁体、１８…遮断用リターンスプリング、１９…ゴムシート、２１…凹部、２２…貫通孔、２４…ニードル、２９…調量用リターンスプリング、３５…ソレノイドコイル。
【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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【図１３】
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【図１４】
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