JPH1162710A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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。 【解決手段】ハウジング１内には一端がガス燃料供給部
６となるとともに他端が燃料噴射孔７となる燃料通路が
形成され、燃料通路には遮断用弁体１６と遮断用リター
ンスプリング１８と調量弁用コア２３とニードル２４と
調量用リターンスプリング２９が配置され、遮断用ソレ
ノイドコイル１１の駆動によりエンジン停止時にガス燃
料を遮断するため遮断用弁体１６が移動され、調量用ソ
レノイドコイル１２の駆動によりエンジン運転時にガス
燃料の噴射量を調量するためにニードル２４が移動され
る。

Description

【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 Ｎａｔ
ｕｒａｌ 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８−６
１１５２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３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。ま
た、請求項４に記載のように、前記遮断用弁体には燃料
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を覆うストッパが前記遮断用
弁体に当接することにより開弁状態を保持するようにす
るとよい。

【００１３】このようにすると、開弁状態ではストッパ
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。

【００１４】また、請求項５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６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７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６，７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８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９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１０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１１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１２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１７
ａ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１
４ａ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２
１、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２
４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１
２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３
２，３３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ＶＡＬ
１、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１
６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１７
ａ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Ｓ
b 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２
０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Ｖ
ＡＬ１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１
６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１
６（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Ｖ
ＡＬ１）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２
２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Ａ ₁ ）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Ａ
₂ であり、前述の電流値Ａ₁ よりも大きい（Ａ₂ ＞
Ａ ₁ 。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Ｖ
ＡＬ２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４０
ａ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４
２ａ、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４５
ａ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４
５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４
０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４４
ａ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４
４ａ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４
４ａ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４
３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４
４ａ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 Ｇａ
ｓ；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Ｖ
ＡＬ２と遮断弁ＶＡＬ１とが離れているので、調量弁Ｖ
ＡＬ２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４
０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６
２の燃料噴射側端部に取り付けられている。可動コア６
２には複数の燃料通孔６２ａが形成され、燃料通孔６２
ａ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６５
ａ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６
７ａ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６
９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６
５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６
５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６
７ｂ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６６
ａ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７
４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ＶＡＬ
１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７
５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９
２に供給される。燃料分配管９２から各インジェクタ９
０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９
４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９
０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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｆ０２Ｍ 61/10 Ａ (72)発明者 飯塚 基正 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 金原 賢治 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 谷 泰臣 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 森 幸雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【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、を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 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こ
   とを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 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に記載の燃
   料噴射装置。
4. 【請求項４】 前記遮断用弁体に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
   側開口部を覆うストッパが前記遮断用弁体に当接するこ
   とにより開弁状態を保持するようにしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の燃料噴射装置。
5. 【請求項５】 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に記載の燃料噴射装置。
6. 【請求項６】 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２に記載の燃料噴射装
   置。
7. 【請求項７】 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６に記載の燃料噴射装置。
8. 【請求項８】 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に記
   載の燃料噴射装置。
9. 【請求項９】 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８に記載の燃
   料噴射装置。
10. 【請求項１０】 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８に記載
    の燃料噴射装置。
11. 【請求項１１】 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８
    に記載の燃料噴射装置。
12. 【請求項１２】 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に記載の燃料噴射装置。