燃料噴射装置
【課題】燃料噴射弁とは別に潤滑油供給機構を設けることなく、第２ハウジングと第２ニードルとの間の摺動クリアランスに液体燃料を多く供給することで、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果を向上させることのできる燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】インジェクタ２の第２ニードル７の中心孔５６に連通する複数の第２連通孔６２の出口を、各第２ガイド５２の摺動面で開口させることで、第２ノズルボディ６と第２ニードル７との摺動クリアランスに大量の液体燃料が導入される。一方、中心孔５６から上流側流路６５を通って摺動クリアランス内に導かれた圧縮エアが、中心孔５６から連通孔６２、６３の出口側へ押し出された液体燃料を摺動クリアランス内に吸い出す効果が発生する。これにより、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果が向上し、第２ノズルボディ６の内面に対する第２ニードル７の摺動抵抗を低減できる。
【解決手段】インジェクタ２の第２ニードル７の中心孔５６に連通する複数の第２連通孔６２の出口を、各第２ガイド５２の摺動面で開口させることで、第２ノズルボディ６と第２ニードル７との摺動クリアランスに大量の液体燃料が導入される。一方、中心孔５６から上流側流路６５を通って摺動クリアランス内に導かれた圧縮エアが、中心孔５６から連通孔６２、６３の出口側へ押し出された液体燃料を摺動クリアランス内に吸い出す効果が発生する。これにより、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果が向上し、第２ノズルボディ６の内面に対する第２ニードル７の摺動抵抗を低減できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から供給された液体燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、この第１燃料噴射弁から噴射された液体燃料と外部から供給されたエアとを混合した混合燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを備えた燃料噴射装置（インジェクタ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
内燃機関（エンジン）に燃料を噴射供給する燃料噴射装置では、燃費向上およびエミッション低減を目的として、液体燃料を微粒化してインジェクタの噴射孔よりエンジンに噴射する技術が望まれる。
液体燃料の微粒化を達成するインジェクタとして、特許文献１に開示されたエアブラストインジェクタが知られている。このエアブラストインジェクタは、図７に示したように、燃料ポンプで加圧された液体燃料を噴射する第１燃料噴射弁１０１と、この第１燃料噴射弁１０１に直列配置されて、第１燃料噴射弁１０１の第１噴射孔から噴射された液体燃料と外部から供給された圧縮エアとの混合燃料をエンジンの燃焼室に噴射する第２燃料噴射弁１０２とを備え、エンジンのシリンダヘッドに固定されるカバー１０８に保持されている。
【０００３】
第１燃料噴射弁１０１は、第１噴射孔を開閉する第１ニードルと、この第１ニードルを摺動自在に収容する第１ハウジングとを備えている。
第２燃料噴射弁１０２は、第２噴射孔１０３を開閉する傘状の弁部（バルブ１０４）を有する第２ニードル１０５と、この第２ニードル１０５を摺動自在に収容するノズルボディ１０６を含んで構成される第２ハウジング１０７とを備えている。
カバー１０８の内部には、第１燃料噴射弁１０１の燃料噴射部および第２燃料噴射弁１０２の導入部の周囲を取り囲むように形成される空間（蓄圧室）１１０が形成されている。カバー１０８には、エアポンプで加圧（圧縮）された圧縮エアを空間１１０の内部に導入するためのエア導入管１１１が接続されている。これにより、第１燃料噴射弁１０１の第１噴射孔から噴射された液体燃料と、エア導入管１１１から導入された圧縮エアとが、第２燃料噴射弁１０２の導入部に供給される。
【０００４】
ここで、第２燃料噴射弁１０２の第２ニードル１０５の内側に形成される中心孔１１２は、第１燃料噴射弁側の端面で開口し、この開口側から奥側（底面側）まで軸線方向に真っ直ぐに延びる内側流路となっており、内部に液体燃料が供給される。この中心孔１１２の下流端は、連通孔１１３を介して燃料溜まり１１４に連通している。
また、第２燃料噴射弁１０２の第２ニードル１０５の外側に形成されるエア流路１１５は、第２ハウジング１０７の内面との間に形成される外側流路となっており、内部に圧縮エアが供給される。このエア流路１１５の下流端は、燃料溜まり１１４に連通している。 また、第１燃料噴射弁１０１の第１噴射孔から噴射された液体燃料が第２燃料噴射弁１０２の導入部に向かうように、第１燃料噴射弁１０１の燃料噴射部と第２燃料噴射弁１０２の導入部とが対向配置されている。
そして、第２燃料噴射弁１０２は、コイル１１６の磁力により可動コア１１７を移動させ、この可動コア１１７を介して第２ニードル１０５をその軸線方向に移動させてバルブ１０４を開弁するように構成されている。
また、ノズルボディ１０６の内部には、第２ニードル１０５の外面から径方向外側に突出した複数の鍔状ガイド１２１、１２２を摺動クリアランスを介して摺動自在に支持するガイド孔（摺動孔）１２３が形成されている。
【０００５】
ここで、第１燃料噴射弁１０１の第１噴射孔から第２燃料噴射弁１０２の導入部に供給された液体燃料は、主に中心孔１１２を通って、中心孔１１２の下流端面から連通孔１１３を通って燃料溜まり１１４へ導かれる。
一方、第２燃料噴射弁１０２の導入部に供給された圧縮エアは、中心孔１１２、連通孔１１３を通って燃料溜まり１１４へ導かれるエアと、第２ニードル１０５の外側に形成されるエア流路１１５を通って燃料溜まり１１４へ導かれるエアとに分流する。
ここで、バルブ１０４が開弁して第２噴射孔１０３が開かれると、中心孔１１２に供給された圧縮エアが、中心孔１１２の内部に貯留されていた液体燃料を連通孔１１３を介して燃料溜まり１１４へ向けて押し出す作用が発生する。
一方、エア流路１１５に供給された圧縮エアが、中心孔１１２から連通孔１１３を介して燃料溜まり１１４へ押し出された液体燃料を、第２噴射孔１０３に向けて押し出す作用が発生する。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところで、従来のエアブラストインジェクタにおいては、図７に示したように、空間１１０から第２ニードル１０５の内部に形成される中心孔１１２に液体燃料を導入する際、周囲に飛散した液体燃料が、第２ニードル１０５の外面と第２ハウジング１０７の内面との間に形成されるエア流路１１５を通り、複数の鍔状ガイド１２１、１２２の周りに付着する可能性がある。
しかるに、第２ニードル１０５に設けられる複数の鍔状ガイド１２１、１２２の摺動面とノズルボディ１０６のガイド孔１２３の内面との間に形成される隙間（摺動クリアランス）が１５μｍと非常に狭く、エア流路１１５に流入した液体燃料が摺動クリアランスに侵入する確率が低い。これにより、複数の鍔状ガイド１２１、１２２の摺動面とガイド孔１２３の内面との摺動部（ニードル摺動部）に対する液体燃料の付着量が非常に少なくなるので、ニードル摺動部に浸入する液体燃料による潤滑効果が非常に低いものと考えられる。
したがって、ノズルボディ１０６に対する第２ニードル１０５の摺動抵抗が増加するので、第２ニードル１０５の複数の鍔状ガイド１２１、１２２の摺動面およびノズルボディ１０６のガイド孔１２３の内面が摩耗する。これにより、第２ニードル１０５とノズルボディ１０６との摺動に対する信頼性が低下するという問題が生じる。
【０００７】
そこで、特許文献２には、ノズルボディのガイド孔の内面とニードルのガイドの摺動面との間の潤滑性の向上を目的として、エンジンのオイルギャラリー内の潤滑オイルを、ノズルボディのガイド孔とニードルのガイドとの摺動クリアランスのほぼ中央に設けられたオイル溜り溝に供給し、このオイル溜り溝に複数の縦溝を連通しているため、オイル溜り溝に供給された潤滑オイルを摺動クリアランス全体に拡散供給するようにした燃料噴射ノズルが開示されている。
ところが、特許文献２に開示された燃料噴射ノズルにおいては、この燃料噴射ノズルとは別に潤滑油供給機構が必要となるので、部品点数や組付工数の増加に伴って製品コストが上昇するという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３２５３８３号公報
【特許文献２】実開昭６２−０９３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、第１、第２燃料噴射弁とは別に潤滑油供給機構を設けることなく、第２ハウジングと第２ニードルとの間の摺動クリアランス（ニードル摺動部）に液体燃料を多く供給することで、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果を向上させることのできる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】
【００１０】
請求項１に記載の発明（燃料噴射装置）は、外部から供給された液体燃料を噴射する第１噴射孔を有する第１燃料噴射弁と、この第１燃料噴射弁から噴射された液体燃料に外部から供給されたエアを混合した混合燃料を噴射する第２噴射孔を有する第２燃料噴射弁とを備えている。
第１燃料噴射弁の第１ニードルは、筒状の第１ハウジングの内部に往復移動可能に収容されている。
第２燃料噴射弁の第２ニードルは、筒状の第２ハウジングの内部に往復移動可能に収容されている。そして、第２ニードルは、前記第２ニードルの外面より径方向外側に突出した鍔状のガイドを有している。
【００１１】
第２ハウジングには、摺動クリアランスを介して、第２ニードルのガイドの摺動面を往復摺動可能に案内するガイド孔が設けられている。
第２ニードルの内部には、第１燃料噴射弁から噴射された液体燃料と、外部から供給されたエアが導入される中心孔（第２ニードル内部流路）が設けられている。また、第２ニードルには、中心孔に連通する連通路が設けられている。
少なくとも第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルの外面との間には、第２噴射孔の開弁時に中心孔から供給されたエアが少なくとも摺動クリアランスを経て第２噴射孔へ向けて流通するエア流路（第２ニードル外側流路）が設けられている。
エア流路は、少なくとも上流側流路および下流側流路等により構成されている。上流側流路は、摺動クリアランスよりも上流側に形成されて、中心孔から供給されたエアを少なくとも摺動クリアランスへ導くエア流路である。また、下流側流路は、摺動クリアランスよりも下流側に形成されて、少なくとも摺動クリアランスから供給されたエアを第２噴射孔へ導くエア流路である。
【００１２】
そして、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔を有している。そして、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、ガイドの摺動面で開口している。
ここで、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれると、外部から中心孔に供給された圧縮エアが、第１燃料噴射弁の第１噴射孔から噴射された中心孔内の液体燃料を第２連通孔、摺動クリアランス、下流側流路を通って第２噴射孔へ向けて押し出す効果が発生する。
一方、中心孔から第１連通孔、上流側流路を通って摺動クリアランス内に導かれた圧縮エアが、中心孔から第２連通孔を介して第２連通孔の出口側へ押し出された液体燃料を摺動クリアランス内に吸い出す効果が発生する。
この結果、エア流路を流れるエアと第２連通孔の出口より噴出する液体燃料との混合性を向上できるので、第２燃料噴射弁の第２噴射孔から噴射される燃料噴霧の微粒化を促進することができる。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との間に形成される摺動クリアランス（ニードル摺動部）に大量の液体燃料を導入できるので、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果を高めることができる。
これによって、第１、第２燃料噴射弁とは別に潤滑油供給機構を設けることなく、ニードル摺動部を効率良く潤滑することができる。
その結果、第２ハウジングに対する第２ニードルの摺動抵抗を低減できるので、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との摩耗を低減することができる。したがって、第２ニードルの摺動に対する信頼性を向上することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、中心孔とは、第１燃料噴射弁側の端面で開口し、この開口側から底面側まで軸線方向に延びる凹状の軸方向孔のことである。
この場合、第１燃料噴射弁の第１噴射孔から噴射された液体燃料は、第２ニードルの中心孔（凹状の軸方向孔）の開口側から導入されて、軸方向孔の奥側に貯留される。
請求項３に記載の発明によれば、中心孔の奥側（開口側に対して反対側）に、液体燃料を溜める貯留部を設けている。
この場合、第１燃料噴射弁の第１噴射孔から噴射された液体燃料は、第２ニードルの中心孔（凹状の軸方向孔）の奥側の貯留部に貯留される。
請求項４に記載の発明によれば、第２連通孔が、中心孔の貯留部と摺動クリアランスとを連通している。そして、第２連通孔の出口を、中心孔の貯留部の液体燃料を摺動クリアランスへ導く噴出ポートとして使用しても良い。
【００１５】
ここで、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれると、中心孔（凹状の軸方向孔）の開口側から中心孔の内部に供給された圧縮エアが、軸方向孔の奥側の貯留部に貯留されていた液体燃料を第２連通孔を介して第２噴射孔側へ向けて押し出す効果が発生する。
一方、中心孔から第１連通孔、上流側流路を通って摺動クリアランス内に導かれた圧縮エアが、中心孔から第２連通孔を介して第２連通孔の出口側へ押し出された液体燃料を摺動クリアランス内に吸い出す効果が発生する。これにより、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との間に形成される摺動クリアランス（ニードル摺動部）に液体燃料を多く供給することができるので、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果が高まる。
この結果、エア流路を流れるエアと第２連通孔の出口より噴出する液体燃料との混合性を向上できるので、第２燃料噴射弁の第２噴射孔から噴射される燃料噴霧の微粒化を促進することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、第２ニードルの鍔状のガイドが、第２ニードルの周方向に所定の間隔で形成された複数のガイドにより構成されている。そして、複数のガイドには、摺動クリアランスを介して、第２ハウジングのガイド孔の内面を往復摺動する摺動面がそれぞれ形成される。
請求項６に記載の発明によれば、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に、複数のガイドの各摺動面より第２ニードルの中心線側に凹んだ面取り部を設けている。そして、エア流路は、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、上流側流路と下流側流路とを連通する中継流路（連通部）を有している。この場合、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれた際に、上流側流路から下流側流路へ向かうエアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
請求項７に記載の発明によれば、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を中継流路へ導く第３連通孔を有している。そして、第１連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第１連通孔の出口は、第２ニードルの外面（摺動面以外の外面）で開口している。また、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、複数のガイドの各摺動面で開口している。また、第３連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、第３連通孔の出口は、面取り部の面取り面で開口している。
【００１７】
請求項８に記載の発明によれば、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に、複数のガイドの各摺動面より第２ニードルの中心線側に凹んだ凹溝を設けている。そして、エア流路は、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、上流側流路と下流側流路とを連通する中継流路（連通部）を有している。この場合、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれた際に、上流側流路から下流側流路へ向かうエアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
請求項９に記載の発明によれば、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を中継流路へ導く第３連通孔を有している。そして、第１連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第１連通孔の出口は、第２ニードルの外面（摺動面以外の外面）で開口している。また、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、複数のガイドの各摺動面で開口している。また、第３連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、第３連通孔の出口は、凹溝の溝壁面で開口している。
【００１８】
請求項１０に記載の発明によれば、エア流路は、第２ニードルの外面より径方向外側に突出したガイドを第２ニードルの軸線方向と平行な方向に貫通すると共に、上流側流路と下流側流路とを連通する流路孔（連通部）を設けている。この場合、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれた際に、上流側流路から下流側流路へ向かうエアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
請求項１１に記載の発明によれば、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を流路孔へ導く第３連通孔を有している。そして、第１連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第１連通孔の出口は、第２ニードルの外面（摺動面以外の外面）で開口している。また、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、１つまたは複数のガイドの摺動面で開口している。また、第３連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、第３連通孔の出口は、流路孔の孔壁面で開口している。
【００１９】
請求項１２に記載の発明によれば、エア流路は、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、上流側流路と下流側流路とを連通する中継流路（連通部）を有している。この場合、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれた際に、上流側流路から下流側流路へ向かうエアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
請求項１３に記載の発明によれば、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を中継流路へ導く第３連通孔を有している。そして、第１連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第１連通孔の出口は、第２ニードルの外面（摺動面以外の外面）で開口している。また、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、複数のガイドの各摺動面で開口している。また、第３連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、第３連通孔の出口は、中継流路の流路壁面で開口している。
【００２０】
請求項７、９、１１及び１３に記載の発明によれば、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれると、外部から中心孔の内部に供給された圧縮エアが、第１燃料噴射弁の第１噴射孔から噴射された中心孔内の液体燃料を第２、第３連通孔を介して第２、第３噴射孔側へ向けて押し出す効果が発生する。
一方、中心孔から第１連通孔、上流側流路を通って摺動クリアランス内に導かれた圧縮エアが、中心孔から第２連通孔を介して摺動クリアランスへ押し出された液体燃料を吸い出す効果が発生する。これにより、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との間に形成される摺動クリアランス（ニードル摺動部）に液体燃料を多く供給することができるので、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果が高まる。
また、中心孔から第１連通孔、上流側流路を通って連通部（中継流路または流路孔）内に導かれた圧縮エアが、中心孔から第３連通孔を介して第３連通孔の出口側へ押し出された液体燃料を連通部（中継流路または流路孔）内に吸い出す効果が発生する。
この結果、エア流路を流れるエアと第２、第３連通孔の出口より噴出する液体燃料との混合性を向上できるので、第２燃料噴射弁の第２噴射孔から噴射される燃料噴霧の微粒化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）はインジェクタ（第２燃料噴射弁）の主要部を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。
【図２】エアブラストインジェクタ（燃料噴射装置）を示した断面図である（実施例１）。
【図３】第１燃料噴射弁における燃料の流れを示した説明図である（実施例１）。
【図４】（ａ）はインジェクタ（第２燃料噴射弁）におけるエアの流れを示した説明図で、（ｂ）はインジェクタ（第１、第２燃料噴射弁）の各駆動信号を示したタイミングチャートである（実施例１）。
【図５】（ａ）はインジェクタ（第２燃料噴射弁）の主要部を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例２）。
【図６】（ａ）はインジェクタ（第２燃料噴射弁）の主要部を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である（実施例３）。
【図７】エアブラストインジェクタ（燃料噴射装置）の主要部を示した断面図である（従来の技術）。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、別途潤滑油供給機構を設けることなく、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果を向上させるという目的を、第２ニードルの中心孔に連通する第２連通孔の出口を、第２ニードルのガイドの摺動面で開口させて、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との間に形成される摺動クリアランス（ニードル摺動部）に大量の液体燃料を導入することで実現した。
なお、以下の説明では、エアブラストインジェクタ（燃料噴射装置）の第２噴射孔が設けられる側を下と称して説明するが、内燃機関（エンジン）のシリンダヘッド等へのエアブラストインジェクタの実際の搭載方向を限定するものではない。
【実施例１】
【００２３】
［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１はインジェクタ（第２燃料噴射弁）の主要部を示した図で、図２はエアブラストインジェクタ（燃料噴射装置）を示した図である。
【００２４】
本実施例の燃料噴射装置は、例えば自動車等の車両の走行用エンジンとして使用される内燃機関（エンジン）の気筒内に圧縮エアと液体燃料との混合燃料を噴射供給するエアブラストインジェクタとして使用されるものであって、重力方向の上方（図示上方）に配置される第１燃料噴射弁（以下インジェクタと言う）１と、このインジェクタよりも重力方向の下方（図示下方）に配置される第２燃料噴射弁（以下インジェクタと言う）２とを備えている。
このエアブラストインジェクタは、エンジンのシリンダヘッドに取り付けられて、圧縮エアと液体燃料との混合燃料を、直接気筒内に霧状に噴射する直接噴射タイプのインジェクタである。
【００２５】
エンジンには、インジェクタ１の導入部に液体燃料を供給する燃料供給装置、およびインジェクタ２の導入部に圧縮エアを供給するエア供給装置が搭載されている。
燃料供給装置は、燃料タンクから吸入した液体燃料を加圧して吐出する燃料ポンプを備えている。この燃料ポンプは、モータを含む電動アクチュエータの駆動力により回転駆動される。あるいはエンジンのクランクシャフトの回転により回転駆動される。そして、燃料ポンプで加圧された液体燃料は、燃料供給配管を経てインジェクタ１の導入部へ供給される。また、燃料ポンプは、インジェクタ１に向けて吐出される液体燃料の圧力を、所定の燃料圧力に調圧するプレッシャレギュレータを備えている。
【００２６】
エア供給装置は、外部から吸入した空気（外気）を加圧して吐出するエアポンプ（またはコンプレッサ）等の圧縮エア供給源を備えている。このエアポンプは、エンジンのクランクシャフトの回転により回転駆動される。あるいはモータを含む電動アクチュエータの駆動力により回転駆動される。また、そして、エアポンプで加圧して圧縮された圧縮エアは、エア導入管を経てインジェクタ２の導入部へ供給される。また、エアポンプは、インジェクタ２に向けて吐出される圧縮エアの圧力を、所定の空気圧力に調圧するプレッシャレギュレータを備えている。
【００２７】
インジェクタ１は、内部に中空部（第１ノズル孔）が形成された中空円筒状の第１ノズルボディ３を有する第１ハウジングと、この第１ハウジングの内部（第１ノズルボディ３の第１ノズル孔）に往復移動可能に収容された第１ニードル４と、この第１ニードル４を開弁方向に駆動する第１アクチュエータと、第１ニードル４を閉弁方向に付勢する第１スプリング５とを備えている。
インジェクタ２は、内部に中空部（第２ノズル孔）が形成された中空円筒状の第２ノズルボディ６を有する第２ハウジングと、この第２ハウジングの内部（第２ノズルボディ６の第２ノズル孔）に往復移動可能に収容された有底円筒状の第２ニードル７と、この第２ニードル７を開弁方向に駆動する第２アクチュエータと、第２ニードル７を閉弁方向に付勢する第２スプリング８とを備えている。
【００２８】
ここで、第１ハウジングは、第１ノズルボディ３の他に、第１ノズルボディ３の上部に接続される第１ロアボディ１１、およびこの第１ロアボディ１１の上部に接続される第１アッパーボディ１２を備えている。
また、第２ハウジングは、第２ノズルボディ６の他に、第２ノズルボディ６の上部に接続される第２ロアボディ１３、この第２ロアボディ１３の上部に接続される第２アッパーボディ１４、および第２ノズルボディ６の上部と第２ロアボディ１３の下部とを締結固定するリテーニングナット１５を備えている。
【００２９】
インジェクタ１は、外部から供給された液体燃料をインジェクタ２の導入部へ噴射する第１燃料噴射弁（液体燃料噴射弁）である。
インジェクタ１の第１ロアボディ１１および第１アッパーボディ１２は、エンジンのシリンダヘッドに形成されるインジェクタ取付孔等に挿入固定されている。
第１アッパーボディ１２の図示上端側で開口する開口部は、インジェクタ１内部に液体燃料を導入するための導入部（燃料導入口１６）として機能する。インジェクタ１の燃料導入口１６には、燃料ポンプで加圧された液体燃料が燃料供給管を介して供給される。そして、燃料導入口１６に供給された液体燃料は、燃料フィルタ１７を経てインジェクタ１内部の燃料流路孔１８に流入する。この燃料流路孔１８に流入した液体燃料は、後述する第１可動コアに形成される燃料流路孔１９を通ってインジェクタ１内部の燃料流路孔２０に流入する。
【００３０】
第１ノズルボディ３の中心部には、第１ニードル４の軸線方向と平行な方向に真っ直ぐに延びる第１ガイド孔２１が形成されている。この第１ガイド孔２１は、摺動クリアランスを介して、第１ニードル４の第１ガイド２２の摺動面をその軸線方向（第１ニードル４の往復移動方向）に摺動可能に案内する第１ノズル孔（摺動案内孔）である。ここで、摺動クリアランスとは、第１ガイド孔２１の内面と第１ガイド２２の摺動面との間に形成される微少な摺動隙間のことである。
【００３１】
第１ノズルボディ３の第１ガイド孔２１の下端には、第１ニードル４の第１シート部２３が着座可能な円錐形状の第１弁座（第１バルブシート２４）が設けられている。この第１バルブシート２４の中心部には、第１噴射孔２５が形成されている。
第１ガイド孔２１は、第１ニードル４の外面との間に燃料流路２６を形成する。この燃料流路２６に流入した液体燃料は、隣設する２つの第１ガイド２２間に区画形成される連通部２７を通って燃料流路２８に流入する。この燃料流路２８に流入した液体燃料は、第１ニードル４が開弁した際に形成される燃料流路（流路クリアランス）を通って第１噴射孔２５へ向かう。
【００３２】
第１噴射孔２５は、第１ノズルボディ３の先端部（燃料噴射部）からインジェクタ２内部へ向けて液体燃料を噴射するための噴孔流路である。この第１噴射孔２５は、第１バルブシート２４の中心部を軸線方向に貫通するように、つまりインジェクタ１内部と外部とを連通するように形成されている。
第１ノズルボディ３の下端には、インジェクタ２の導入部に差し込まれる細いチューブ（管）状の燃料ノズル２９を有する円筒キャップが取り付けられている。燃料ノズル２９の内部には、インジェクタ１の第１噴射孔２５とインジェクタ２の導入部とを連通する中心孔３０が形成されている。
【００３３】
第１ニードル４は、その軸線方向の上方側から下方側へ真っ直ぐに延びる中実円柱状のシャフトである。この第１ニードル４の下方側には、第１ニードル４の外面より径方向（放射方向）外側に向けて突出した鍔状の第１ガイド２２が複数形成されている。これらの第１ガイド２２は、第１ノズルボディ３の第１ガイド孔２１の内面に往復摺動自在に支持されている。また、複数の第１ガイド２２は、第１ガイド孔２１の内面と摺動する各摺動面が、第１ガイド孔２１の内面（凹曲面）の曲率半径よりも僅かに小さい曲率半径の凸曲面形状に形成されている。
また、隣設する２つの第１ガイド２２間には、複数の第１ガイド２２よりも上流側の燃料流路２６の液体燃料を、複数の第１ガイド２２よりも下流側の燃料流路２８へ流すための連通部（面取り部、凹溝）２７が設けられている。
【００３４】
そして、第１ニードル４の下端には、第１ガイド孔２１の下端に設けられた第１バルブシート２４に対して着座可能な第１シート部（当接部）２３が設けられている。
本実施例の第１ニードル４の場合、第１ニードル４が閉弁方向（図示下方）へ移動して第１シート部２３が第１バルブシート２４に着座すると、第１ニードル４の外面と第１ガイド孔２１の内面との間の燃料流路２８と第１噴射孔２５との連通状態が遮断される。また、第１ニードル４が開弁方向（図示上方）に移動して第１シート部２３が第１バルブシート２４から離脱すると、燃料流路２８と第１噴射孔２５とが連通する。これにより、第１噴射孔２５から燃料ノズル２９の中心孔３０を通ってインジェクタ２内部への液体燃料の噴射が実施される。
【００３５】
第１アクチュエータは、通電されると磁気吸引力を発生する第１コイル３１を備え、磁力によって第１ニードル４を開弁方向（または閉弁方向）に駆動する電磁アクチュエータ（第１ニードル駆動部）を構成している。この第１アクチュエータは、電力の供給を受けると周囲に磁束を発生する第１コイル３１、この第１コイル３１の内周に配置されて第１ニードル４の上端に固定された第１可動コア（アーマチャ）３２、およびこの第１可動コア３２を上方へ磁気吸引するための磁路を形成する第１固定子等を有している。
【００３６】
第１コイル３１は、図示しない円筒ボビンの外周に複数回巻装されている。この第１コイル３１には、電気絶縁性の第１モールド樹脂３３によって被覆されて保護される一対のコイルリード線３４が設けられている。また、これらのコイルリード線３４には、外部接続端子（第１ターミナル）がそれぞれ接続される。本実施例では、一対の第１ターミナルと第１モールド樹脂３３とによって、インジェクタ１の作動制御を行うＥＣＵ（エンジン制御ユニット）と導電線を介して電気的な接続を行う第１コネクタが構成される。
【００３７】
第１可動コア３２は、第１ロアボディ１１の第１摺動孔３５の内面に往復摺動可能に支持されている。この第１可動コア３２の中心部には、上下方向に貫通する貫通孔が形成さている。この貫通孔の内部には、第１ニードル４の上端が結合されている。これにより、第１ニードル４は、第１ロアボディ１１の内部において軸線方向へ往復移動可能に収容される。
そして、第１可動コア３２には、上端面と下端面とを連通するように上下方向に貫通する複数の燃料流路孔１９が形成されている。複数の燃料流路孔１９は、第１可動コア３２よりも上側の燃料流路孔１８に導入された液体燃料を、第１可動コア３２よりも下側の燃料流路孔２０へ導くように設けられている。なお、複数の燃料流路孔１９は、第１ニードル４の軸線方向に対して傾斜して真っ直ぐに延びている。
【００３８】
第１固定子は、第１コイル３１の通電時に磁化されて第１可動コア３２を吸引する第１磁気吸引部を有する円筒状の第１固定コア３６、第１ロアボディ１１と第１アッパーボディ１２との間に挟み込まれて保持される円筒状の第１非磁性パイプ３７、この第１非磁性パイプ３７の下部において第１可動コア３２と径方向の磁気の受け渡しを行う円筒状の第１磁性パイプ３８、および第１コイル３１の周囲を覆う円筒状の第１ヨーク３９等により構成されている。
なお、第１可動コア３２、第１磁性パイプ３８、第１固定コア３６および第１ヨーク３９は、全て磁性材料（例えば鉄）によって形成されている。
【００３９】
ここで、第１固定子は、第１ロアボディ１１および第１アッパーボディ１２の一部を利用したものであり、第１ロアボディ１１の上部が第１磁性パイプ３８として利用され、第１アッパーボディ１２が第１固定コア３６と第１ヨーク３９の磁気結合を行う部材として利用されている。
第１固定コア３６は、第１アッパーボディ１２の内面に結合されている。この第１固定コア３６の第１磁気吸引部は、第１可動コア３２の上面との間にギャップを形成する。
第１非磁性パイプ３７は、第１固定コア３６と第１磁性パイプ３８（第１ロアボディ１１の一部）とが、第１可動コア３２を介さずに直接的に磁気結合（磁路形成）するのを防止する。
【００４０】
第１ヨーク３９は、第１コイル３１の外周を覆って、第１コイル３１の周囲に磁路を形成する。この第１ヨーク３９は、第１コイル３１と共に第１モールド樹脂３３により被覆されている。
本実施例の第１アクチュエータは、第１コイル３１が通電されて第１コイル３１の周囲に形成される磁束が、第１ヨーク３９→第１アッパーボディ１２および第１固定コア３６→第１可動コア３２→第１磁性パイプ３８（第１ロアボディ１１の一部）の経路で、再び第１ヨーク３９に戻る。なお、磁束の流れ方向は逆であっても良い。
【００４１】
第１スプリング５は、第１可動コア３２の上端面と第１アッパーボディ１２内部に固定された円筒状の第１ストッパ４０との間で圧縮された状態で組み付けられて、第１可動コア３２に対して、第１ニードル４を閉弁方向に付勢するスプリング荷重を発生する。すなわち、第１スプリング５は、第１ニードル４を下方へ押し付けて、第１ニードル４の第１シート部２３を第１バルブシート２４に押し付ける力（着座させる力：閉弁力）を発生する。本実施例では、コイルスプリングが使用されている。
ここで、第１ストッパ４０は、第１アッパーボディ１２の内周面に固定された第１固定コア３６の内周面に圧入またはネジ込み等により固定されている。
【００４２】
インジェクタ２は、インジェクタ１の下方に直列配置されている。このインジェクタ２の導入部には、インジェクタ１の第１噴射孔２５から燃料ノズル２９の中心孔３０を通って液体燃料が供給される。また、インジェクタ２の導入部には、エアポンプで加圧された圧縮エアが、エア導入管を介して供給される。
そして、インジェクタ２は、エアポンプから供給された圧縮エアとインジェクタ１から噴射された液体燃料とを混合したエア混合燃料を、エンジンの気筒内に噴射させる第２燃料噴射弁（混合燃料噴射弁）である。
インジェクタ２の第２ロアボディ１３および第２アッパーボディ１４は、インジェクタ１と共に、エンジンのインジェクタ取付孔等に挿入固定されている。
第２ロアボディ１３の下端には、第２スプリング８等を収容するスプリング収容孔４１が形成されている。
第２アッパーボディ１４は、第２ロアボディ１３の上部に同一軸線上に配置されている。
【００４３】
ここで、インジェクタ１の第１ロアボディ１１を第２アッパーボディ１４に固定する一例として、本実施例では、第１ロアボディ１１の外周にフランジ部４２を設け、第２アッパーボディ１４の上面と、第２アッパーボディ１４の上面に締結される取付プレート４３との間でフランジ部４２を挟み込むことで、インジェクタ１の第１ロアボディ１１を第２アッパーボディ１４に固定している。なお、インジェクタ１の固定手段は、適宜変更可能である。
また、第２アッパーボディ１４の側面には、エアポンプで加圧された圧縮エアを内部に導くエア導入流路４４が形成されている。このエア導入流路４４は、エア導入管を介して、エアポンプの吐出口に接続している。そして、エア導入流路４４から第２アッパーボディ１４の内部空間４５に流入した圧縮エアは、第２ニードル７の内部へ充填供給される。
【００４４】
第２ノズルボディ６は、先端部がエンジンの気筒内に露出するように、エンジンのインジェクタ取付孔等に挿入配置されている。
第２ノズルボディ６の中心部には、第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に真っ直ぐに延びる第２ガイド孔５１が形成されている。この第２ガイド孔５１は、摺動クリアランスを介して、第２ニードル７の第２ガイド５２の摺動面をその軸線方向（第２ニードル７の往復移動方向）に摺動可能に案内する第２ノズル孔（摺動案内孔）である。ここで、摺動クリアランスとは、第２ガイド孔５１の内面と第２ガイド５２の摺動面との間に形成される微少な摺動隙間のことである。
【００４５】
第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の下端には、第２ニードル７の第２シート部５３が着座可能な円錐台形状の第２弁座（第２バルブシート５４）が設けられている。この第２バルブシート５４は、第２ニードル７の第２シート部５３の外面との間に第２噴射孔５５を形成する。
第２噴射孔５５は、第２ノズルボディ６の先端部（燃料噴射部）からエンジンの気筒内へ向けて液体燃料と圧縮エアとの混合燃料を噴射するための噴孔流路である。この第２噴射孔５５は、上述したように、第２ニードル７の開弁時に、第２ニードル７の第２シート部５３の外面と第２バルブシート５４の着座面との間に形成される。
【００４６】
ここで、第２ニードル７の内部には、外部から液体燃料や圧縮エアが供給される中心孔５６が区画形成されている。この中心孔５６は、導入部５７、流路部５８および貯留部５９等により構成されている。
また、第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面と第２ニードル７の外面との間には、連通路（３つの第１〜第３連通孔６１〜６３のうちの第１連通孔６１）を介して、中心孔５６に連通する外周流路６４が区画形成されている。また、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の外面との間には、外周流路６４に連通する外周流路６５〜６７が区画形成されている。
そして、外周流路６５に流入した圧縮エアは、外周流路６６を通って外周流路６７に流入する。また、外周流路６５に流入した圧縮エアの一部は、第２ガイド孔５１の内面と第２ガイド５２の摺動面との間に形成される摺動クリアランス（第２ニードル摺動部）に流入する。
なお、第２ノズルボディ６の詳細は後述する。
【００４７】
第２ニードル７は、その軸線方向の上方側から下方側へ真っ直ぐに延びる有底円筒状のシャフトである。この第２ニードル７の下方側には、図１に示したように、第２ニードル７の外面より径方向（放射方向）外側に向けて突出した鍔状の第２ガイド５２が複数形成されている。これらの第２ガイド５２は、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面に往復摺動自在に支持されている。また、複数の第２ガイド５２は、第２ガイド孔５１の内面と摺動する各摺動面が、第２ガイド孔５１の内面（凹曲面）の曲率半径よりも僅かに小さい曲率半径の凸曲面形状に形成されている。そして、複数の第２ガイド５２の各摺動面は、第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に所定の軸長さ分だけ延長されている。
また、複数の第２ガイド５２は、第２ニードル７の周方向に所定の間隔（例えば等間隔）に設けられている。そして、隣設する２つの第２ガイド５２間には、第２ニードル７の外面より径方向（放射方向）外側に向けて膨出するように突条部（面取り部）６９が複数形成されている。複数の突条部６９の外面には、外周面取りされた平面が形成されている。複数の突条部６９の各平面は、第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に所定の軸長さ分（第２ガイド５２の摺動面よりも短い）だけ延長されている。
【００４８】
また、隣設する２つの第２ガイド５２間には、複数の第２ガイド５２よりも上流側の外周流路６５の圧縮エアを、複数の第２ガイド５２よりも下流側の外周流路６７へ流すための外周流路６６が設けられている。この外周流路６６は、摺動クリアランスよりも上流側のエア流路（外周流路６４、６５）と摺動クリアランスよりも下流側のエア流路（外周流路６７）とを連通する連通部（中継流路）を構成している。
そして、第２ニードル７の下端には、第２ガイド孔５１の下端に設けられた第２バルブシート５４に対して着座可能な第２シート部（当接部、傘状の弁部、バルブ）５３が設けられている。
本実施例の第２ニードル７の場合、第２ニードル７が閉弁方向（図示上方）へ移動して第２シート部５３が第２バルブシート５４に着座すると、第２ニードル７の外面と第２ガイド孔５１の内面との間の外周流路６７と第２噴射孔５５との連通状態が遮断される。また、第２ニードル７が開弁方向（図示下方）に移動して第２シート部５３が第２バルブシート５４から離脱すると、外周流路６７と第２噴射孔５５とが連通する。これにより、第２噴射孔５５からエンジンの気筒内への混合燃料の噴射が実施される。
【００４９】
ここで、本実施例の第２ニードル７の内側（内部）には、内部に液体燃料と圧縮エアが供給される中心孔５６が形成（穿設）されている。
中心孔５６は、インジェクタ１の第１噴射孔２５および燃料ノズル２９の中心孔３０と同一軸線上に設けられている。この中心孔５６は、インジェクタ１の第１ノズルボディ３の先端面に対向配置される対向端面（第２ニードル７の上端面）で開口し、この開口側から奥側（底面側）まで軸線方向に真っ直ぐに延びる凹状の軸方向孔（凹部）である。
また、第２ノズルボディ６の内部において第２ニードル７の外側には、第２噴射孔５５の開弁時に、中心孔５６から供給された圧縮エアの一部が摺動クリアランスを通って第２噴射孔５５へ向けて流通する円筒状のエア流路（外周流路６４〜６７）が形成されている。これらの外周流路６４〜６７は、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面および第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面と、第２ニードル７の外面との間に形成されて、摺動クリアランスに連通するエア流路を構成している。
【００５０】
ここで、本実施例のインジェクタ１には、第１噴射孔２５から中心孔５６の内部に液体燃料を供給する手段として、第１噴射孔２５から噴射された全ての液体燃料を積極的に中心孔５６へ供給する燃料ノズル２９が設けられている。この燃料ノズル２９は、第１噴射孔２５から中心孔５６の内部まで延びる中空の細いパイプであって、燃料ノズル２９の下端部が中心孔５６の内部まで延びて配置されている。
そして、インジェクタ１から噴射された液体燃料は、燃料ノズル２９内に形成される中心孔３０を通って中心孔５６に供給され、エア導入管から第２アッパーボディ１４の内部空間４５に供給された圧縮エアは、燃料ノズル２９の外面と中心孔５６の内面との間に形成される筒状通路を通って中心孔５６に供給される。
【００５１】
燃料ノズル２９内に形成される中心孔３０の流路断面積は、第１噴射孔２５の流路断面積よりも大きく設けられる。
また、中心孔５６と燃料ノズル２９の軸線方向のオーバーラップ量は、インジェクタ１から噴射された燃料が、中心孔５６の上端開口から外部へ吹きこぼれない長さを有することが望まれる。しかるに、オーバーラップ量を長く設定することで、筒状通路を通過する圧縮エアの通過抵抗が増すことになるため、中心孔５６と燃料ノズル２９の軸線方向のオーバーラップ量は、必要以上に長くしないように設定される。
【００５２】
以上のように、第１噴射孔２５から中心孔５６の内部に液体燃料を供給する手段として、本実施例の燃料ノズル２９を使用することにより、インジェクタ１から噴射される全ての液体燃料を、中心孔５６を介して第２噴射孔５５へ安定して導くことができ、インジェクタ１から噴射された全ての燃料が第２噴射孔５５へ導かれるまでの時間と量が安定する。その結果、第２噴射孔５５の開弁中に高い精度の混合燃料を噴射することができ、エンジンの気筒内への混合燃料の噴射精度を高めることができる。
なお、第２ニードル７の詳細は後述する。
【００５３】
第２アクチュエータは、通電されると磁気吸引力を発生する第２コイル７１を備え、磁力によって第２ニードル７を開弁方向（または閉弁方向）に駆動する電磁アクチュエータ（第２ニードル駆動部）を構成している。この第２アクチュエータは、電力の供給を受けると周囲に磁束を発生する第２コイル７１、この第２コイル７１の内周に配置されて第２ニードル７の上端に固定された第２可動コア（アーマチャ）７２、この第２可動コア７２を下方へ磁気吸引するための磁路を形成する第２固定子等を有している。
【００５４】
第２コイル７１は、図示しない円筒ボビンの外周に複数回巻装されている。この第２コイル７１には、電気絶縁性の第２モールド樹脂７３によって被覆されて保護される一対のコイルリード線７４が設けられている。また、これらのコイルリード線７４には、外部接続端子（第１ターミナル）がそれぞれ接続される。本実施例では、一対の第１ターミナルと第２モールド樹脂７３とによって、インジェクタ２の作動制御を行うＥＣＵと導電線を介して電気的な接続を行う第２コネクタが構成される。
【００５５】
第２可動コア７２は、第２アッパーボディ１４の第２摺動孔７５の内面に往復摺動可能に支持されている。この第２可動コア７２の中心部には、上下方向に貫通する貫通孔が形成さている。この貫通孔の内部には、第２ニードル７の上端が結合されている。これにより、第２ニードル７は、第２ロアボディ１３および第２アッパーボディ１４の内部において軸線方向へ往復移動可能に収容される。
なお、第２可動コア７２には、その上端面と下端面とを連通するように、上下方向に貫通する燃料通路は形成されておらず、第２ニードル７の外周に何らかの要因で付着した液体燃料は、第２アッパーボディ１４の第２摺動孔７５の内面と第２可動コア７２の外面との間に形成される摺動クリアランスを介して下方へ伝わることで下方のエア流路へ導かれる。
【００５６】
第２固定子は、第２コイル７１の通電時に磁化されて第２可動コア７２を吸引する第２磁気吸引部７６を有する円筒状の第２ロアボディ（第２固定コア）１３と、第２ロアボディ１３と第２アッパーボディ１４の間に挟まれて保持される円筒状の第２非磁性パイプ７７と、この第２非磁性パイプ７７の上部において第２可動コア７２と径方向の磁気の受け渡しを行う第２磁気受渡部７８を有する円筒状の第２アッパーボディ（第２磁性パイプ）１４と、第２コイル７１の周囲を覆う円筒状の第２ヨーク７９とを備えている。
なお、第２可動コア７２、第２ロアボディ１３、第２非磁性パイプ７７、第２アッパーボディ１４および第２ヨーク７９は、全て磁性材料（例えば鉄）によって形成されている。
【００５７】
ここで、第２固定子は、第２ロアボディ１３および第２アッパーボディ１４の一部を利用したものであり、第２ロアボディ１３の上部が第２磁気吸引部７６として利用され、第２アッパーボディ１４の下部が第２磁気受渡部７８として利用されている。
第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６は、第２可動コア７２の下面との間にギャップを形成する。本実施例の第２アクチュエータでは、第２コイル７１が通電されると、第２磁気吸引部７６に第２可動コア７２が磁気吸引される。
第２非磁性パイプ７７は、第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６と第２アッパーボディ１４の第２磁気受渡部７８とが、第２可動コア７２を介さずに直接的に磁気結合（磁路形成）するのを防止する。
【００５８】
第２ヨーク７９は、第２コイル７１の外周を覆って、第２コイル７１の周囲に磁路を形成する。この第２ヨーク７９は、第２コイル７１と共に第２モールド樹脂７３により被覆されている。
本実施例の第２アクチュエータは、第２コイル７１が通電されて第２コイル７１の周囲に形成される磁束が、第２ヨーク７９→第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６→第２可動コア７２→第２アッパーボディ１４の第２磁気受渡部７８の経路で、再び第２ヨーク７９に戻る。なお、磁束の流れ方向は逆であっても良い。
【００５９】
第２スプリング８は、第２ノズルボディ６の上端面と第２ニードル７の外面に取り付けられた第２バネストッパ８０との間で圧縮された状態で組み付けられて、第２ニードル７に対し、第２ニードル７を閉弁方向に付勢するスプリング荷重を発生する。すなわち、第２スプリング８は、第２ニードル７を上方へ押し付けて、第２ニードル７の第２シート部５３を第２バルブシート５４に押し付ける力（着座させる力、閉弁力）を発生する。本実施例では、コイルスプリングが使用されている。
なお、第２バネストッパ８０は、第２ニードル７の外面に取り付けられるクリップリング（Ｅリング、Ｃリング等）８１によって支持されている。
【００６０】
ここで、インジェクタ１の第１アクチュエータの第１コイル３１およびインジェクタ２の第２アクチュエータの第２コイル７１は、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。
ＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
マイクロコンピュータには、エンジン情報を検出する各種センサから出力されたセンサ出力信号に基づいて、第１コイル３１および第２コイル７１への通電状態を制御するインジェクタ制御プログラムが搭載されている。
【００６１】
このインジェクタ制御プログラムは、例えばエンジンの気筒内に供給される吸入空気の流量を測定する空気流量計（エアフロメータ）を含む各種センサからのセンサ出力信号、つまりエンジンの運転状態に応じた噴射形態、噴射タイミング、燃料噴射量の算出を行うと共に、算出された噴射形態、噴射タイミング、燃料噴射量が得られるように、第１コイル３１および第２コイル７１の通電制御を実施するものである。
具体的に、インジェクタ制御プログラムは、算出された燃料噴射量が得られるように第１コイル３１の通電期間を制御すると共に、算出された噴射タイミングで燃料噴射が実施されるように第２コイル７１の通電開始時期を制御する。すなわち、インジェクタ２において、インジェクタ１から噴射された液体燃料と共に圧縮エアを一緒に噴射するように、インジェクタ１、２の通電制御を行う。
【００６２】
一例を示すと、図４（ｂ）に示したように、先ず第１コイル３１へインジェクタ１駆動信号を出力してインジェクタ１の第１噴射孔２５からインジェクタ２の第２ニードル７の内部（中心孔５６）へ液体燃料の供給を行い、続いて第２コイル７１へインジェクタ２駆動信号を出力して液体燃料と圧縮エアとの混合燃料をインジェクタ２からエンジンの気筒内へ噴射させる。
なお、図４（ｂ）は、一例を示すだけであって、図４（ｂ）とは異なり、インジェクタ１とインジェクタ２とが同時に駆動されるオーバラップ期間があっても良いし、インジェクタ１とインジェクタ２とが同時に駆動開始されるものであっても良い。
【００６３】
次に、本実施例のインジェクタ２、特に第２ノズルボディ６および第２ニードル７の詳細を図１ないし図４に基づいて説明する。
本実施例のインジェクタ２は、第２ニードル７の内側に形成される中心孔５６と、第２ニードル７の外側に形成されるエア流路（外周流路６４〜６７）とを備えている。
中心孔５６の上端は、インジェクタ１の第１噴射孔２５と同一軸線上で開口している。この中心孔５６の開口側には、第２アッパーボディ１４の内部空間４５に臨む導入部５７が設けられている。この導入部５７は、インジェクタ１の第１噴射孔２５から噴射された液体燃料と、外部から供給された圧縮エアとを中心孔５６の内部（流路部５８、貯留部５９）へ導く。また、中心孔５６の中間部には、導入部５７から供給された液体燃料と圧縮エアを下流側（底面側）へ導く流路部５８が設けられている。また、中心孔５６の奥側（開口側に対して反対側）には、内部に液体燃料を一時的に溜める貯留部５９が設けられている。
【００６４】
第２ニードル７には、インジェクタ１から噴射された液体燃料と外部から供給された圧縮エアとが供給される中心孔５６と、この中心孔５６とエア流路（外周流路６４〜６７）および摺動クリアランスとを連通する連通路（複数の第１〜第３連通孔６１〜６３）とが設けられている。
本実施例のインジェクタ２に設けられる連通路は、中心孔５６から供給された圧縮エアを上流側流路（外周流路６４、６５）へ導く第１連通孔６１、中心孔５６から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔６２、および中心孔５６から供給された液体燃料を外周流路６６へ導く第３連通孔６３を具備している。
【００６５】
外周流路は、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面および第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面と第２ニードル７の外面との間に形成されている。また、外周流路は、摺動クリアランスよりも上流側に形成されて、中心孔５６から複数の第１連通孔６１を通って摺動クリアランスへ導く上流側流路（外周流路６４、６５）、および摺動クリアランスよりも下流側に形成されて、中心孔５６から複数の第２連通孔６２を通って供給された液体燃料と外周流路６６と摺動クリアランスから供給された液体燃料と圧縮エアを第２噴射孔５５側へ導く下流側流路（外周流路６７）等を有してる。
【００６６】
ここで、本実施例のインジェクタ２の第２ニードル７の外面に形成される複数の第２ガイド５２および複数の突条部６９は、径方向外側に突出して第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面との間に流路絞り部（ベンチュリー）を形成するベンチュリー形成部として機能する。
すなわち、複数の第２ガイド５２の各摺動面は、第２ガイド孔５１の内面との間に、上流側の外周流路６５から摺動クリアランスを通って下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流れを絞る流路絞り部である。また、複数の突条部６９の各平面は、第２ガイド孔５１の内面との間に、上流側の外周流路６５から外周流路６６を通って下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流路を絞る流路絞り部である。
【００６７】
そして、複数の第２ガイド５２および複数の突条部６９の上流側には、上流側の外周流路６５から流路絞り部の最大絞り部である第２ガイド５２の摺動面および突条部６９の平面へ向かう圧縮エアの流路を徐々に縮径（縮小）する傾斜面が設けられている。また、複数の第２ガイド５２および複数の突条部６９の下流側には、第２ガイド５２の摺動面および突条部６９の平面で絞られた圧縮エアの流路を徐々に拡径（拡張）する傾斜面が設けられている。
ここで、第２ニードル７における第１連通孔６１よりも下方には、図１および図２に示したように、中心孔５６と摺動クリアランスおよび外周流路６６とを連通する複数の第２、第３連通孔（燃料孔）６２、６３が設けられている。第２、第３連通孔６２、６３は、中心孔５６の下端（底面近傍）の貯留部５９から流路絞り部の最大絞り部である第２ガイド５２の摺動面および突条部６９の平面へ向かって放射状に複数形成されている。
【００６８】
また、第２、第３連通孔６２、６３の孔径は、図１に示したように、第１連通孔６１の孔径よりも小さく設定されている。この場合、中心孔５６の貯留部５９に溜まった液体燃料が、第２連通孔６２または第３連通孔６３から摺動クリアランスまたは外周流路６６へ漏れ出すという不具合は発生しない。これにより、インジェクタ２からエンジンの気筒内への混合燃料の噴射開始前に、外周流路の下部（外周流路６７等）に液体燃料が溜まるという不具合を解消でき、混合燃料の噴射開始初期に、外周流路の下部（外周流路６７等）に溜まった液体燃料がまとまって第２噴射孔５５からエンジンの気筒内へ噴射されるという不具合を防止できる。したがって、混合燃料の噴射開始初期における噴霧粒径が大きくなるという不具合を回避できる。
【００６９】
ここで、第２アッパーボディ１４の内部空間４５に供給された圧縮エアを外周流路６４、６５等へ導く手段として、第２可動コア７２に上下方向に貫通する流路孔を設けずに済むように、第２可動コア７２の内側の中心孔５６を、圧縮エアを外周流路６４、６５等へ導く手段として使用している。
すなわち、第２ニードル７には、第２可動コア７２よりも下方に、中心孔５６の流路部５８と外周流路６４、６５とを連通する第１連通孔（第１横穴、径方向流路）６１が設けられている。この第１連通孔６１は、中心孔５６の内部に供給された圧縮エアを分岐させて外周流路６４、６５等へ供給するエア分岐孔であり、圧縮エアは中心孔５６の流路部５８から第１連通孔６１を通って外周流路６４、６５内に充填供給される。第１連通孔６１は、中心孔５６の中間の流路部５８から第２ニードル７の外面（平面または凸曲面）へ向かって放射状に複数形成されている。
【００７０】
なお、外周流路６４、６５等を流れる圧縮エアの流量が第１連通孔６１で絞られないように、第１連通孔６１の孔径寸法が大きく設定されている。
また、第１連通孔６１の孔径寸法を大きく設定することで、エア流路（外周流路６４〜６６および摺動クリアランス等）を流れる圧縮エアの流量を増大させることが可能となる。これにより、流路絞り部を通過する圧縮エアの流速が速くなるので、外周流路を流れる圧縮エアが、中心孔５６の液体燃料を第２、第３連通孔６２、６３を介して吸い出す効果を向上することができる。したがって、流路絞り部における液体燃料と圧縮エアとの混合性を向上させることができるので、全噴射期間において燃料噴霧の微粒化を促進させることができる。
【００７１】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のエアブラストインジェクタの作動を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００７２】
上述したインジェクタ１の構成によれば、インジェクタ１の導入部である燃料導入口１６から導入された液体燃料は、燃料フィルタ１７を通って第１アッパーボディ１２内の燃料流路孔１８に流入する。そして、燃料流路孔１８に流入した液体燃料は、第１可動コア３２内の燃料流路孔１９、第１ロアボディ１１内の燃料流路孔２０を通って、第１ノズルボディ６の第１ガイド孔２１の内面と第１ニードル４の外面との間に形成されるインジェクタ１の内部流路（燃料流路２６、連通部２７、燃料流路２８）に到達する。
ここで、インジェクタ１の第１コイル３１への通電が停止している場合、第１ニードル４は第１可動コア３２と共に第１スプリング５の付勢力によって第１バルブシート２４に押し付けられて、第１ニードル４の第１シート部２３が第１バルブシート２４に着座している。このとき、燃料流路２６、２８から第１噴射孔２５への液体燃料の流通が遮断されるので、第１噴射孔２５からの燃料噴射が実施されない。
【００７３】
そして、ＥＣＵからインジェクタ１の第１コイル３１へ駆動信号が印加されて、第１コイル３１に電流が流れると、第１可動コア３２および第１固定コア３６に磁束が流れる。これにより、第１可動コア３２と第１固定コア３６の第１磁気吸引部との間に、第１可動コア３２を第１固定コア３６側（上方側）へ引き付ける力である磁気吸引力が発生する。 この磁気吸引力が第１スプリング５の付勢力を上回ると、第１可動コア３２が第１ニードル４と共に第１固定コア３６の第１磁気吸引部に向かって移動を開始する。
このように、第１ニードル４が第１磁気吸引部に向かって移動すると、第１ニードル４の第１シート部２３が第１バルブシート２４から離脱（離座）し、燃料流路２６、２８から第１噴射孔２５への液体燃料の流通が許可される。これにより、第１噴射孔２５から燃料噴射が実施される。
【００７４】
そして、第１噴射孔２５より噴射された燃料は、燃料ノズル２９の中心孔３０を通って、インジェクタ２の内部流路（第２ニードル７の内側流路）である中心孔５６の内部に噴射供給される。すなわち、燃料ノズル２９によって、インジェクタ１の噴射燃料がインジェクタ２の中心孔５６の内部のみに注入される。そして、中心孔５６の導入部５７から導入された液体燃料は、中心孔５６の流路部５８を通って貯留部５９に到達する。
ここで、本実施例の第２ニードル７は、第１連通孔６１よりも下側における中心孔５６の貯留部５９の内容積（最大貯留量）が、１回の燃料噴射量（最大噴射量）よりも大きくなるように設定されている。つまりインジェクタ１から中心孔５６の内部へ噴射供給された液体燃料を、第１連通孔６１よりも下側の中心孔５６の貯留部５９で貯留できるようになっている。これにより、エンジンの気筒内への最大噴射時であっても、第１連通孔６１から外周流路６４、６５へ液体燃料が溢れ出る不具合がなく、噴射開始初期に、外周流路６４、６５から溢れ出した液体燃料がまとまって第２噴射孔５５からエンジンの気筒内に噴射されるという不具合はない。
【００７５】
一方、エア供給管から第２アッパーボディ１４の内部空間４５に導入された圧縮エアは、燃料ノズル２９の外面と中心孔５６の内面との間に区画形成される筒状通路を通って中心孔５６の内部に供給される。
そして、中心孔５６の導入部５７から導入された圧縮エアは、貯留部５９に液体燃料が貯留されているため、流路部５８、第１連通孔６１を通って、第２ニードル７の外面と第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面との間に区画形成される外周流路６４に流入する。そして、外周流路６４に流入した圧縮エアは、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の外面との間に区画形成される外周流路６５に到達する。
【００７６】
ここで、インジェクタ２の第２コイル７１への通電が停止している場合、第２ニードル７は第２可動コア７２と共に第２スプリング８の付勢力によって第２バルブシート５４に押し付けられて、第２ニードル７の第２シート部５３が第１バルブシート５４に着座している。このとき、外周流路６７から第２噴射孔５５への液体燃料の流通が遮断されるので、第２噴射孔５５からの燃料噴射が実施されない。
そして、ＥＣＵからインジェクタ２の第２コイル７１へ駆動信号が印加されて、第２コイル７１に電流が流れると、第２可動コア７２および第２固定コアである第２ロアボディ１３に磁束が流れる。これにより、第２可動コア７２と第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６との間に、第２可動コア７２を第２磁気吸引部７６側（下方側）へ引き付ける力である磁気吸引力が発生する。
【００７７】
この磁気吸引力が第２スプリング８の付勢力を上回ると、第２可動コア７２が第２ニードル７と共に第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６に向かって移動を開始する。
このように、第２ニードル７が第２磁気吸引部７６に向かって移動すると、第２ニードル７の第２シート部５３が第２バルブシート５４から離脱（離座）し、外周流路６７から第２噴射孔５５への液体燃料と圧縮エアの混合燃料の流通が許可される。これにより、第２噴射孔５５から混合燃料の噴射が実施される。
このとき、第２噴射孔５５が開かれると、外周流路６４、６５内に充填された圧縮エアが、外周流路６６および摺動クリアランス、外周流路６７、第２噴射孔５５を通ってエンジンの気筒内に流れる。このため、外周流路６６および摺動クリアランスには、複数の第２ガイド５２の摺動面および複数の突条部６９の平面により構成される流路絞り部の上流側の外周流路６５から下流側の外周流路６７を通って第２噴射孔５５に向かう圧縮エアの流れが生じ、圧縮エアが流路絞り部で絞られる。
【００７８】
このとき、流路絞り部を通過する圧縮エアは、流路絞り部によりエア流路（外周流路６６、摺動クリアランス）が絞られているので、流速が増速される。流路絞り部を通過する際に流速が増速された圧縮エアは、流路絞り部の下流側の流路断面積が増加する領域において流路の拡径に伴う負圧化により圧力が急速に下がる。
これにより、第２ニードル７の下端側の貯留部５９に貯留されていた液体燃料が、複数の第２、第３連通孔６２、６３を通って摺動クリアランスおよび外周流路６６内に吸い出される。
そして、複数の第２、第３連通孔６２、６３の出口から吸い出された液体燃料は、流路絞り部を通過する圧縮エアによって連続的に分断されながら圧縮エアに混ざり合い、圧縮エアと共に、外周流路６７、第２噴射孔５５を通ってエンジンの気筒内へ噴射される。
このように、複数の第２、第３連通孔６２、６３の出口から吸い出された液体燃料が、圧縮エアに混ざり合った状態で第２噴射孔５５から噴射されるため、インジェクタ２の噴射初期から噴霧粒径を微粒化することができる。
【００７９】
インジェクタ２に供給された液体燃料の噴射が終了すると、ＥＣＵによって第２コイル７１の通電が停止される。すると、第２可動コア７２を第２磁気吸引部７６側へ磁気吸引していた磁力が喪失する。その結果、第２スプリング８の付勢力により第２可動コア７２と第２ニードル７が上昇を開始する。
そして、第２ニードル７が上昇して第２ニードル７の第２シート部５３が第１バルブシート５４に着座すると、外周流路６７から第２噴射孔５５への液体燃料の流通が遮断されるので、第２噴射孔５５からの燃料噴射が停止される。
【００８０】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のエアブラストインジェクタを構成するインジェクタ１、２のうちのインジェクタ２の第２ニードル７には、第２ニードル７の中心部に形成される中心孔５６と、第２ニードル７の外面と第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面および第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面との間に区画形成されるエア流路（外周流路６４〜６７）とを連通する連通路（第１〜第３連通孔６１〜６３）が設けられている。
【００８１】
第１連通孔６１は、中心孔５６の流路部５８の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の中間壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の流路部５８から外周流路６４、６５へ主に圧縮エアを導く連通流路である。この第１連通孔６１の入口は、中心孔５６の流路部５８の内面（中心孔５６の中間部）で開口し、また、第１連通孔６１の出口は、第２ニードル７の中間部の外面で開口している。つまり第１連通孔６１の出口は、圧縮エアを上流側流路（外周流路６４、６５）内に噴出する第１噴出口として機能する。
【００８２】
第２連通孔６２は、中心孔５６の貯留部５９の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の下端壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の貯留部５９から摺動クリアランスへ主に液体燃料を導く連通流路である。この第２連通孔６２の入口は、中心孔５６の貯留部５９の内面（中心孔５６の底面近傍）で開口し、また、第２連通孔６２の出口は、第２ニードル７に形成される各第２ガイド５２の摺動面で開口している。つまり第２連通孔６２の出口は、液体燃料を摺動クリアランス内および下流側流路（外周流路６７）内に噴出する第２噴出口として機能する。
【００８３】
第３連通孔６３は、中心孔５６の貯留部５９の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の下端壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の貯留部５９から外周流路６６へ主に液体燃料を導く連通流路である。この第３連通孔６３の入口は、中心孔５６の貯留部５９の内面（中心孔５６の底面近傍）で開口している。また、第３連通孔６３の出口は、突条部６９の平面で開口している。つまり第３連通孔６３の出口は、液体燃料を外周流路６６内および下流側流路（外周流路６７）内に噴出する第３噴出口として機能する。なお、第２、第３連通孔６２、６３は、中心孔５６の周方向に等間隔で交互に設けられている。
【００８４】
ここで、インジェクタ２の第２噴射孔５５が開かれると、外部から中心孔５６に供給された圧縮エアが、インジェクタ１の第１噴射孔２５から噴射された中心孔５６内の液体燃料を第２、第３連通孔６２、６３、摺動クリアランスおよび外周流路６６、外周流路６７を通って第２噴射孔５５へ向けて押し出す効果が発生する。
一方、中心孔５６の流路部５８から第１連通孔６１、外周流路６４、６５を通って摺動クリアランス内および外周流路６６内に導かれた圧縮エアが、中心孔５６の貯留部５９から複数の第２、第３連通孔６２、６３を介して第２、第３連通孔６２、６３の出口側へ押し出された液体燃料を摺動クリアランス内および外周流路６６内に吸い出す効果が発生する。
この結果、摺動クリアランス、外周流路６６、外周流路６７を流れる圧縮エアと複数の第２、第３連通孔６２、６３の出口より噴出する液体燃料との混合性を向上することができる。したがって、インジェクタ２の第２噴射孔５５から噴射される燃料噴霧の微粒化を促進することができる。
【００８５】
また、インジェクタ２の第２ニードル７の貯留部５９に連通する複数の第２連通孔６２の出口を、第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面で開口させることにより、インジェクタ２の第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面との間に形成される摺動クリアランス（第２ニードル摺動部）に大量の液体燃料を導入することができる。これにより、液体燃料による第２ニードル摺動部の潤滑効果を高めることができる。
これによって、エアブラストインジェクタを構成するインジェクタ１、２とは別に、ニードル摺動部に潤滑オイルを供給する潤滑油供給機構を設けることなく、第２ニードル摺動部を効率良く潤滑することができる。
【００８６】
その結果、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面に対する第２ニードル７の摺動抵抗を低減することができるので、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面との摩耗を低減することができる。これにより、第２ニードル摺動部の耐摩耗性を向上することができる。また、液体燃料による摺動摩擦熱の冷却効果についても第２ニードル摺動部に付与される。これらにより、第２ニードル７の摺動に対する信頼性を向上することができる。
また、本実施例のインジェクタ２は、複数の第２ガイド５２のうちの隣設する２つの第２ガイド５２間に、上流側流路（外周流路６４、６５）と下流側流路（外周流路６７）とを連通する外周流路６６が区画形成されている。これにより、インジェクタ２の第２噴射孔５５が開かれた際に、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５から摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
【実施例２】
【００８７】
図５は本発明の実施例２を示したもので、図５（ａ）、（ｂ）はエアブラストインジェクタのインジェクタ２（第２燃料噴射弁）の主要部を示した図である。
【００８８】
本実施例のインジェクタ２は、実施例１と同様に、第２ニードル７をその軸線方向に往復摺動自在に支持する第２ガイド孔５１を有する第２ノズルボディ６と、第２ガイド孔５１の内面を往復摺動する複数の第２ガイド５２を有する第２ニードル７とを備えている。 複数の第２ガイド５２は、第２ニードル７の外面より径方向外側に突出し、周方向の両側に平面状の側面（液体燃料や圧縮エアの流れ方向と平行な方向に対して直交する垂直面）を有している。
両側の側面間を繋ぐように設けられる摺動面（第２ガイド５２の摺動面）は、第１ガイド孔２１の内面（凹曲面）の曲率半径よりも僅かに小さい曲率半径の凸曲面形状に形成されている。複数の第２ガイド５２の摺動面は、第１ガイド孔２１の内面と摺動する。
そして、複数の第２ガイド５２のうちの隣設する２つの第２ガイド５２間には、複数の第２ガイド５２の各摺動面より第２ニードル７の中心側（中心孔５６の中心側）に凹んだ凹溝９１が複数形成されている。これらの凹溝９１は、第２ニードル７の断面円筒形状の径大部の外面を切り欠くことで形成される。
【００８９】
また、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の外面との間には、第２噴射孔５５の開弁時に中心孔５６の流路部５８から第１連通孔６１を通って外周流路６４、６５内に供給された圧縮エアを外周流路６７、第２噴射孔５５へ向けて流通させるためのエア流路が区画形成されている。このエア流路には、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５と摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７とを摺動クリアランスを迂回して連通する複数の外周流路（中継流路）６６が設けられている。複数の外周流路６６は、複数の第２ガイド５２のうちの隣設する２つの第２ガイド５２間に区画形成されている。これらの外周流路６６は、第２ニードル７の周方向に所定の間隔（等間隔）で形成される扇状の断面を有している。
【００９０】
ここで、第２ニードル７の中間部には、図２および図４（ａ）に示したように、中心孔５６とエア流路（外周流路６４、６５）とを連通する第１連通孔６１が設けられている。第１連通孔６１は、中心孔５６の流路部５８から第２ニードル７の外面へ向かって放射状に複数形成されている。また、第２ニードル７における第１連通孔６１よりも下方には、図５に示したように、中心孔５６と摺動クリアランスおよび外周流路６６とを連通する複数の第２、第３連通孔（燃料孔）６２、６３が設けられている。第２、第３連通孔６２、６３は、中心孔５６の下端（底面近傍）の貯留部５９から流路絞り部の最大絞り部である第２ガイド５２の摺動面および凹溝９１の溝壁面（溝底面）へ向かって放射状に複数形成されている。
【００９１】
本実施例の第３連通孔６３は、中心孔５６の貯留部５９の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の下端壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の貯留部５９から外周流路６６へ主に液体燃料を導く連通流路である。この第３連通孔６３の入口は、中心孔５６の貯留部５９の内面（中心孔５６の底面近傍）で開口している。また、第３連通孔６３の出口は、凹溝９１の溝底面で開口している。つまり第３連通孔６３の出口は、液体燃料を外周流路６６内および下流側流路（外周流路６７）内に噴出する第３噴出口として機能する。なお、第２、第３連通孔６２、６３は、中心孔５６の周方向に等間隔で交互に設けられている。
【００９２】
以上のように、液体燃料を噴射するインジェクタ１と、液体燃料と圧縮エアとの混合燃料を噴射するインジェクタ２とを備えたエアブラストインジェクタにおいて、内部を液体燃料が流れる燃料孔である第２連通孔６２の出口を、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面との間に形成される摺動クリアランス（第２ニードル摺動部）で開口させることによって、エアブラストインジェクタを構成するインジェクタ１、２とは別に、ニードル摺動部に潤滑オイルを供給する潤滑油供給機構を設けることなく、第２ニードル摺動部を効率良く潤滑することができる。
【００９３】
その結果、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面に対する第２ニードル７の摺動抵抗を低減することができるので、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面との摩耗を低減することができる。これにより、第２ニードル摺動部の耐摩耗性を向上することができる。また、液体燃料による摺動摩擦熱の冷却効果についても第２ニードル摺動部に付与される。これらにより、第２ニードル７の摺動に対する信頼性を向上することができる。
また、本実施例のインジェクタ２は、複数の第２ガイド５２のうちの隣設する２つの第２ガイド５２間に、上流側流路（外周流路６４、６５）と下流側流路（外周流路６７）とを連通する外周流路６６が区画形成されている。これにより、インジェクタ２の第２噴射孔５５が開かれた際に、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５から摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
【実施例３】
【００９４】
図６は本発明の実施例３を示したもので、図６（ａ）、（ｂ）はエアブラストインジェクタのインジェクタ２（第２燃料噴射弁）の主要部を示した図である。
【００９５】
本実施例のインジェクタ２は、実施例１及び２と同様に、第２ニードル７をその軸線方向に往復摺動自在に支持する第２ガイド孔５１を有する第２ノズルボディ６と、第２ガイド孔５１の内面を往復摺動する第２ガイド５２を有する第２ニードル７とを備えている。 第２ガイド５２は、第２ニードル７の外面より径方向外側に突出した円筒形状の断面を有している。
また、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の外面との間には、第２噴射孔５５の開弁時に中心孔５６の流路部５８から第１連通孔６１を通って外周流路６４、６５内に供給された圧縮エアを外周流路６７、第２噴射孔５５へ向けて流通させるためのエア流路が区画形成されている。このエア流路には、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５と摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７とを連通する複数の流路孔９２が設けられている。複数の流路孔９２は、円筒状の第２ガイド５２を、第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に貫通する貫通孔である。複数の流路孔９２は、第２ガイド５２の上流側の端面（傾斜面）から第２ガイド５２の下流側の端面（傾斜面）まで第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に真っ直ぐに延びている。
【００９６】
ここで、第２ニードル７の中間部には、実施例１及び２と同様に、第１連通孔６１が設けられている。
また、第２ニードル７における第１連通孔６１よりも下方には、図６に示したように、中心孔５６と摺動クリアランスおよび外周流路６６とを連通する複数の燃料孔９３が設けられている。燃料孔９３は、中心孔５６の下端（底面近傍）の貯留部５９から複数の流路孔９２を経て第２ガイド５２の摺動面へ向かって放射状に複数形成されている。
本実施例の燃料孔９３は、中心孔５６の貯留部５９の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の下端壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の貯留部５９から流路孔９２を経て摺動クリアランスへ主に液体燃料を導く第２連通孔としての機能と、中心孔５６の貯留部５９から流路孔９２へ主に液体燃料を導く第３連通孔としての機能を合わせ持っている。
【００９７】
この燃料孔９３の入口は、中心孔５６の貯留部５９の内面（中心孔５６の底面近傍）で開口している。また、燃料孔９３の中間出口は、流路孔９２の孔壁面で開口している。つまり燃料孔９３の中間出口は、液体燃料を流路孔９２内および下流側流路（外周流路６７）内に噴出する第３噴出口として機能する。また、燃料孔９３の中間入口は、流路孔９２の孔壁面で開口している。また、燃料孔９３の出口は、第２ガイド５２の摺動面で開口している。つまり燃料孔９３の出口は、液体燃料を摺動クリアランス内に噴出する第２噴出口として機能する。なお、燃料孔９３は、中心孔５６の周方向に等間隔で設けられている。
【００９８】
以上のように、液体燃料を噴射するインジェクタ１と、液体燃料と圧縮エアとの混合燃料を噴射するインジェクタ２とを備えたエアブラストインジェクタにおいて、内部を液体燃料が流れる燃料孔９３の出口を、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の第２ガイド５２の摺動面との間に形成される摺動クリアランス（第２ニードル摺動部）で開口させることによって、エアブラストインジェクタを構成するインジェクタ１、２とは別に、ニードル摺動部に潤滑オイルを供給する潤滑油供給機構を設けることなく、第２ニードル摺動部を効率良く潤滑することができる。
【００９９】
その結果、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面に対する第２ニードル７の摺動抵抗を低減することができるので、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の第２ガイド５２の摺動面との摩耗を低減することができる。これにより、第２ニードル摺動部の耐摩耗性を向上することができる。また、液体燃料による摺動摩擦熱の冷却効果についても第２ニードル摺動部に付与される。これらにより、第２ニードル７の摺動に対する信頼性を向上することができる。
また、本実施例のインジェクタ２は、燃料孔９３と十字状に交差すると共に、第２ガイド５２を貫通する流路孔９２が形成されている。これにより、インジェクタ２の第２噴射孔５５が開かれた際に、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５から摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
【０１００】
［変形例］
本実施例では、本発明の燃料噴射装置を、エンジンの気筒内（燃焼室内）に直接燃料を噴射供給する直接噴射方式のエアブラストインジェクタに適用しているが、本発明の燃料噴射装置を、エンジンの燃焼室に連通する吸気ポート内に燃料を噴射供給するエアブラストインジェクタに適用しても良い。
本実施例では、第１燃料噴射弁（インジェクタ１）の第１ニードル４を駆動する第１ニードル駆動手段として電磁アクチュエータ（第１アクチュエータ）を使用しているが、第１ニードル駆動手段としてピエゾアクチュエータ、電動アクチュエータ、流体圧作動式アクチュエータ等の他の第１アクチュエータを使用しても良い。
本実施例では、第２燃料噴射弁（インジェクタ２）の第２ニードル７を駆動する第２ニードル駆動手段として電磁アクチュエータ（第２アクチュエータ）を使用しているが、第２ニードル駆動手段としてピエゾアクチュエータ、電動アクチュエータ、流体圧作動式アクチュエータ等の他の第１アクチュエータを使用しても良い。
【符号の説明】
【０１０１】
１ インジェクタ（第１燃料噴射弁）
２ インジェクタ（第２燃料噴射弁）
３ 第１ノズルボディ（第１ハウジング）
４ 第１ニードル
６ 第２ノズルボディ（第２ハウジング）
７ 第２ニードル
１１ 第１ロアボディ（第１ハウジング）
１２ 第１アッパーボディ（第１ハウジング）
１３ 第２ロアボディ（第２ハウジング）
１４ 第２アッパーボディ（第２ハウジング）
２５ 第１噴射孔
５１ 第２ガイド孔
５２ 第２ガイド
５３ 第２シート部
５４ 第２バルブシート
５５ 第２噴射孔
５６ 中心孔
５７ 中心孔の導入部
５８ 中心孔の流路部
５９ 中心孔の貯留部
６１ 第１連通孔（連通路）
６２ 第２連通孔（連通路）
６３ 第３連通孔（連通路）
６４ 外周流路（エア流路、上流側流路）
６５ 外周流路（エア流路、上流側流路）
６６ 外周流路（エア流路、中継流路）
６７ 外周流路（エア流路、下流側流路）
６９ 突条部（面取り部）
９１ 凹溝
９２ 流路孔
９３ 燃料孔（第２、第３連通孔）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から供給された液体燃料を噴射する第１燃料噴射弁と、この第１燃料噴射弁から噴射された液体燃料と外部から供給されたエアとを混合した混合燃料を噴射する第２燃料噴射弁とを備えた燃料噴射装置（インジェクタ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
内燃機関（エンジン）に燃料を噴射供給する燃料噴射装置では、燃費向上およびエミッション低減を目的として、液体燃料を微粒化してインジェクタの噴射孔よりエンジンに噴射する技術が望まれる。
液体燃料の微粒化を達成するインジェクタとして、特許文献１に開示されたエアブラストインジェクタが知られている。このエアブラストインジェクタは、図７に示したように、燃料ポンプで加圧された液体燃料を噴射する第１燃料噴射弁１０１と、この第１燃料噴射弁１０１に直列配置されて、第１燃料噴射弁１０１の第１噴射孔から噴射された液体燃料と外部から供給された圧縮エアとの混合燃料をエンジンの燃焼室に噴射する第２燃料噴射弁１０２とを備え、エンジンのシリンダヘッドに固定されるカバー１０８に保持されている。
【０００３】
第１燃料噴射弁１０１は、第１噴射孔を開閉する第１ニードルと、この第１ニードルを摺動自在に収容する第１ハウジングとを備えている。
第２燃料噴射弁１０２は、第２噴射孔１０３を開閉する傘状の弁部（バルブ１０４）を有する第２ニードル１０５と、この第２ニードル１０５を摺動自在に収容するノズルボディ１０６を含んで構成される第２ハウジング１０７とを備えている。
カバー１０８の内部には、第１燃料噴射弁１０１の燃料噴射部および第２燃料噴射弁１０２の導入部の周囲を取り囲むように形成される空間（蓄圧室）１１０が形成されている。カバー１０８には、エアポンプで加圧（圧縮）された圧縮エアを空間１１０の内部に導入するためのエア導入管１１１が接続されている。これにより、第１燃料噴射弁１０１の第１噴射孔から噴射された液体燃料と、エア導入管１１１から導入された圧縮エアとが、第２燃料噴射弁１０２の導入部に供給される。
【０００４】
ここで、第２燃料噴射弁１０２の第２ニードル１０５の内側に形成される中心孔１１２は、第１燃料噴射弁側の端面で開口し、この開口側から奥側（底面側）まで軸線方向に真っ直ぐに延びる内側流路となっており、内部に液体燃料が供給される。この中心孔１１２の下流端は、連通孔１１３を介して燃料溜まり１１４に連通している。
また、第２燃料噴射弁１０２の第２ニードル１０５の外側に形成されるエア流路１１５は、第２ハウジング１０７の内面との間に形成される外側流路となっており、内部に圧縮エアが供給される。このエア流路１１５の下流端は、燃料溜まり１１４に連通している。 また、第１燃料噴射弁１０１の第１噴射孔から噴射された液体燃料が第２燃料噴射弁１０２の導入部に向かうように、第１燃料噴射弁１０１の燃料噴射部と第２燃料噴射弁１０２の導入部とが対向配置されている。
そして、第２燃料噴射弁１０２は、コイル１１６の磁力により可動コア１１７を移動させ、この可動コア１１７を介して第２ニードル１０５をその軸線方向に移動させてバルブ１０４を開弁するように構成されている。
また、ノズルボディ１０６の内部には、第２ニードル１０５の外面から径方向外側に突出した複数の鍔状ガイド１２１、１２２を摺動クリアランスを介して摺動自在に支持するガイド孔（摺動孔）１２３が形成されている。
【０００５】
ここで、第１燃料噴射弁１０１の第１噴射孔から第２燃料噴射弁１０２の導入部に供給された液体燃料は、主に中心孔１１２を通って、中心孔１１２の下流端面から連通孔１１３を通って燃料溜まり１１４へ導かれる。
一方、第２燃料噴射弁１０２の導入部に供給された圧縮エアは、中心孔１１２、連通孔１１３を通って燃料溜まり１１４へ導かれるエアと、第２ニードル１０５の外側に形成されるエア流路１１５を通って燃料溜まり１１４へ導かれるエアとに分流する。
ここで、バルブ１０４が開弁して第２噴射孔１０３が開かれると、中心孔１１２に供給された圧縮エアが、中心孔１１２の内部に貯留されていた液体燃料を連通孔１１３を介して燃料溜まり１１４へ向けて押し出す作用が発生する。
一方、エア流路１１５に供給された圧縮エアが、中心孔１１２から連通孔１１３を介して燃料溜まり１１４へ押し出された液体燃料を、第２噴射孔１０３に向けて押し出す作用が発生する。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところで、従来のエアブラストインジェクタにおいては、図７に示したように、空間１１０から第２ニードル１０５の内部に形成される中心孔１１２に液体燃料を導入する際、周囲に飛散した液体燃料が、第２ニードル１０５の外面と第２ハウジング１０７の内面との間に形成されるエア流路１１５を通り、複数の鍔状ガイド１２１、１２２の周りに付着する可能性がある。
しかるに、第２ニードル１０５に設けられる複数の鍔状ガイド１２１、１２２の摺動面とノズルボディ１０６のガイド孔１２３の内面との間に形成される隙間（摺動クリアランス）が１５μｍと非常に狭く、エア流路１１５に流入した液体燃料が摺動クリアランスに侵入する確率が低い。これにより、複数の鍔状ガイド１２１、１２２の摺動面とガイド孔１２３の内面との摺動部（ニードル摺動部）に対する液体燃料の付着量が非常に少なくなるので、ニードル摺動部に浸入する液体燃料による潤滑効果が非常に低いものと考えられる。
したがって、ノズルボディ１０６に対する第２ニードル１０５の摺動抵抗が増加するので、第２ニードル１０５の複数の鍔状ガイド１２１、１２２の摺動面およびノズルボディ１０６のガイド孔１２３の内面が摩耗する。これにより、第２ニードル１０５とノズルボディ１０６との摺動に対する信頼性が低下するという問題が生じる。
【０００７】
そこで、特許文献２には、ノズルボディのガイド孔の内面とニードルのガイドの摺動面との間の潤滑性の向上を目的として、エンジンのオイルギャラリー内の潤滑オイルを、ノズルボディのガイド孔とニードルのガイドとの摺動クリアランスのほぼ中央に設けられたオイル溜り溝に供給し、このオイル溜り溝に複数の縦溝を連通しているため、オイル溜り溝に供給された潤滑オイルを摺動クリアランス全体に拡散供給するようにした燃料噴射ノズルが開示されている。
ところが、特許文献２に開示された燃料噴射ノズルにおいては、この燃料噴射ノズルとは別に潤滑油供給機構が必要となるので、部品点数や組付工数の増加に伴って製品コストが上昇するという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３２５３８３号公報
【特許文献２】実開昭６２−０９３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、第１、第２燃料噴射弁とは別に潤滑油供給機構を設けることなく、第２ハウジングと第２ニードルとの間の摺動クリアランス（ニードル摺動部）に液体燃料を多く供給することで、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果を向上させることのできる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】
【００１０】
請求項１に記載の発明（燃料噴射装置）は、外部から供給された液体燃料を噴射する第１噴射孔を有する第１燃料噴射弁と、この第１燃料噴射弁から噴射された液体燃料に外部から供給されたエアを混合した混合燃料を噴射する第２噴射孔を有する第２燃料噴射弁とを備えている。
第１燃料噴射弁の第１ニードルは、筒状の第１ハウジングの内部に往復移動可能に収容されている。
第２燃料噴射弁の第２ニードルは、筒状の第２ハウジングの内部に往復移動可能に収容されている。そして、第２ニードルは、前記第２ニードルの外面より径方向外側に突出した鍔状のガイドを有している。
【００１１】
第２ハウジングには、摺動クリアランスを介して、第２ニードルのガイドの摺動面を往復摺動可能に案内するガイド孔が設けられている。
第２ニードルの内部には、第１燃料噴射弁から噴射された液体燃料と、外部から供給されたエアが導入される中心孔（第２ニードル内部流路）が設けられている。また、第２ニードルには、中心孔に連通する連通路が設けられている。
少なくとも第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルの外面との間には、第２噴射孔の開弁時に中心孔から供給されたエアが少なくとも摺動クリアランスを経て第２噴射孔へ向けて流通するエア流路（第２ニードル外側流路）が設けられている。
エア流路は、少なくとも上流側流路および下流側流路等により構成されている。上流側流路は、摺動クリアランスよりも上流側に形成されて、中心孔から供給されたエアを少なくとも摺動クリアランスへ導くエア流路である。また、下流側流路は、摺動クリアランスよりも下流側に形成されて、少なくとも摺動クリアランスから供給されたエアを第２噴射孔へ導くエア流路である。
【００１２】
そして、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔を有している。そして、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、ガイドの摺動面で開口している。
ここで、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれると、外部から中心孔に供給された圧縮エアが、第１燃料噴射弁の第１噴射孔から噴射された中心孔内の液体燃料を第２連通孔、摺動クリアランス、下流側流路を通って第２噴射孔へ向けて押し出す効果が発生する。
一方、中心孔から第１連通孔、上流側流路を通って摺動クリアランス内に導かれた圧縮エアが、中心孔から第２連通孔を介して第２連通孔の出口側へ押し出された液体燃料を摺動クリアランス内に吸い出す効果が発生する。
この結果、エア流路を流れるエアと第２連通孔の出口より噴出する液体燃料との混合性を向上できるので、第２燃料噴射弁の第２噴射孔から噴射される燃料噴霧の微粒化を促進することができる。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との間に形成される摺動クリアランス（ニードル摺動部）に大量の液体燃料を導入できるので、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果を高めることができる。
これによって、第１、第２燃料噴射弁とは別に潤滑油供給機構を設けることなく、ニードル摺動部を効率良く潤滑することができる。
その結果、第２ハウジングに対する第２ニードルの摺動抵抗を低減できるので、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との摩耗を低減することができる。したがって、第２ニードルの摺動に対する信頼性を向上することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、中心孔とは、第１燃料噴射弁側の端面で開口し、この開口側から底面側まで軸線方向に延びる凹状の軸方向孔のことである。
この場合、第１燃料噴射弁の第１噴射孔から噴射された液体燃料は、第２ニードルの中心孔（凹状の軸方向孔）の開口側から導入されて、軸方向孔の奥側に貯留される。
請求項３に記載の発明によれば、中心孔の奥側（開口側に対して反対側）に、液体燃料を溜める貯留部を設けている。
この場合、第１燃料噴射弁の第１噴射孔から噴射された液体燃料は、第２ニードルの中心孔（凹状の軸方向孔）の奥側の貯留部に貯留される。
請求項４に記載の発明によれば、第２連通孔が、中心孔の貯留部と摺動クリアランスとを連通している。そして、第２連通孔の出口を、中心孔の貯留部の液体燃料を摺動クリアランスへ導く噴出ポートとして使用しても良い。
【００１５】
ここで、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれると、中心孔（凹状の軸方向孔）の開口側から中心孔の内部に供給された圧縮エアが、軸方向孔の奥側の貯留部に貯留されていた液体燃料を第２連通孔を介して第２噴射孔側へ向けて押し出す効果が発生する。
一方、中心孔から第１連通孔、上流側流路を通って摺動クリアランス内に導かれた圧縮エアが、中心孔から第２連通孔を介して第２連通孔の出口側へ押し出された液体燃料を摺動クリアランス内に吸い出す効果が発生する。これにより、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との間に形成される摺動クリアランス（ニードル摺動部）に液体燃料を多く供給することができるので、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果が高まる。
この結果、エア流路を流れるエアと第２連通孔の出口より噴出する液体燃料との混合性を向上できるので、第２燃料噴射弁の第２噴射孔から噴射される燃料噴霧の微粒化を促進することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、第２ニードルの鍔状のガイドが、第２ニードルの周方向に所定の間隔で形成された複数のガイドにより構成されている。そして、複数のガイドには、摺動クリアランスを介して、第２ハウジングのガイド孔の内面を往復摺動する摺動面がそれぞれ形成される。
請求項６に記載の発明によれば、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に、複数のガイドの各摺動面より第２ニードルの中心線側に凹んだ面取り部を設けている。そして、エア流路は、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、上流側流路と下流側流路とを連通する中継流路（連通部）を有している。この場合、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれた際に、上流側流路から下流側流路へ向かうエアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
請求項７に記載の発明によれば、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を中継流路へ導く第３連通孔を有している。そして、第１連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第１連通孔の出口は、第２ニードルの外面（摺動面以外の外面）で開口している。また、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、複数のガイドの各摺動面で開口している。また、第３連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、第３連通孔の出口は、面取り部の面取り面で開口している。
【００１７】
請求項８に記載の発明によれば、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に、複数のガイドの各摺動面より第２ニードルの中心線側に凹んだ凹溝を設けている。そして、エア流路は、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、上流側流路と下流側流路とを連通する中継流路（連通部）を有している。この場合、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれた際に、上流側流路から下流側流路へ向かうエアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
請求項９に記載の発明によれば、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を中継流路へ導く第３連通孔を有している。そして、第１連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第１連通孔の出口は、第２ニードルの外面（摺動面以外の外面）で開口している。また、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、複数のガイドの各摺動面で開口している。また、第３連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、第３連通孔の出口は、凹溝の溝壁面で開口している。
【００１８】
請求項１０に記載の発明によれば、エア流路は、第２ニードルの外面より径方向外側に突出したガイドを第２ニードルの軸線方向と平行な方向に貫通すると共に、上流側流路と下流側流路とを連通する流路孔（連通部）を設けている。この場合、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれた際に、上流側流路から下流側流路へ向かうエアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
請求項１１に記載の発明によれば、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を流路孔へ導く第３連通孔を有している。そして、第１連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第１連通孔の出口は、第２ニードルの外面（摺動面以外の外面）で開口している。また、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、１つまたは複数のガイドの摺動面で開口している。また、第３連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、第３連通孔の出口は、流路孔の孔壁面で開口している。
【００１９】
請求項１２に記載の発明によれば、エア流路は、複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、上流側流路と下流側流路とを連通する中継流路（連通部）を有している。この場合、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれた際に、上流側流路から下流側流路へ向かうエアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
請求項１３に記載の発明によれば、第２ニードルに形成されて、中心孔に連通する連通路は、中心孔から供給されたエアを上流側流路へ導く第１連通孔、中心孔から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔、および中心孔から供給された液体燃料を中継流路へ導く第３連通孔を有している。そして、第１連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第１連通孔の出口は、第２ニードルの外面（摺動面以外の外面）で開口している。また、第２連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、また、第２連通孔の出口は、複数のガイドの各摺動面で開口している。また、第３連通孔の入口は、中心孔の内面で開口し、第３連通孔の出口は、中継流路の流路壁面で開口している。
【００２０】
請求項７、９、１１及び１３に記載の発明によれば、第２燃料噴射弁の第２噴射孔が開かれると、外部から中心孔の内部に供給された圧縮エアが、第１燃料噴射弁の第１噴射孔から噴射された中心孔内の液体燃料を第２、第３連通孔を介して第２、第３噴射孔側へ向けて押し出す効果が発生する。
一方、中心孔から第１連通孔、上流側流路を通って摺動クリアランス内に導かれた圧縮エアが、中心孔から第２連通孔を介して摺動クリアランスへ押し出された液体燃料を吸い出す効果が発生する。これにより、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との間に形成される摺動クリアランス（ニードル摺動部）に液体燃料を多く供給することができるので、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果が高まる。
また、中心孔から第１連通孔、上流側流路を通って連通部（中継流路または流路孔）内に導かれた圧縮エアが、中心孔から第３連通孔を介して第３連通孔の出口側へ押し出された液体燃料を連通部（中継流路または流路孔）内に吸い出す効果が発生する。
この結果、エア流路を流れるエアと第２、第３連通孔の出口より噴出する液体燃料との混合性を向上できるので、第２燃料噴射弁の第２噴射孔から噴射される燃料噴霧の微粒化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）はインジェクタ（第２燃料噴射弁）の主要部を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（実施例１）。
【図２】エアブラストインジェクタ（燃料噴射装置）を示した断面図である（実施例１）。
【図３】第１燃料噴射弁における燃料の流れを示した説明図である（実施例１）。
【図４】（ａ）はインジェクタ（第２燃料噴射弁）におけるエアの流れを示した説明図で、（ｂ）はインジェクタ（第１、第２燃料噴射弁）の各駆動信号を示したタイミングチャートである（実施例１）。
【図５】（ａ）はインジェクタ（第２燃料噴射弁）の主要部を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である（実施例２）。
【図６】（ａ）はインジェクタ（第２燃料噴射弁）の主要部を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である（実施例３）。
【図７】エアブラストインジェクタ（燃料噴射装置）の主要部を示した断面図である（従来の技術）。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、別途潤滑油供給機構を設けることなく、液体燃料によるニードル摺動部の潤滑効果を向上させるという目的を、第２ニードルの中心孔に連通する第２連通孔の出口を、第２ニードルのガイドの摺動面で開口させて、第２ハウジングのガイド孔の内面と第２ニードルのガイドの摺動面との間に形成される摺動クリアランス（ニードル摺動部）に大量の液体燃料を導入することで実現した。
なお、以下の説明では、エアブラストインジェクタ（燃料噴射装置）の第２噴射孔が設けられる側を下と称して説明するが、内燃機関（エンジン）のシリンダヘッド等へのエアブラストインジェクタの実際の搭載方向を限定するものではない。
【実施例１】
【００２３】
［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１はインジェクタ（第２燃料噴射弁）の主要部を示した図で、図２はエアブラストインジェクタ（燃料噴射装置）を示した図である。
【００２４】
本実施例の燃料噴射装置は、例えば自動車等の車両の走行用エンジンとして使用される内燃機関（エンジン）の気筒内に圧縮エアと液体燃料との混合燃料を噴射供給するエアブラストインジェクタとして使用されるものであって、重力方向の上方（図示上方）に配置される第１燃料噴射弁（以下インジェクタと言う）１と、このインジェクタよりも重力方向の下方（図示下方）に配置される第２燃料噴射弁（以下インジェクタと言う）２とを備えている。
このエアブラストインジェクタは、エンジンのシリンダヘッドに取り付けられて、圧縮エアと液体燃料との混合燃料を、直接気筒内に霧状に噴射する直接噴射タイプのインジェクタである。
【００２５】
エンジンには、インジェクタ１の導入部に液体燃料を供給する燃料供給装置、およびインジェクタ２の導入部に圧縮エアを供給するエア供給装置が搭載されている。
燃料供給装置は、燃料タンクから吸入した液体燃料を加圧して吐出する燃料ポンプを備えている。この燃料ポンプは、モータを含む電動アクチュエータの駆動力により回転駆動される。あるいはエンジンのクランクシャフトの回転により回転駆動される。そして、燃料ポンプで加圧された液体燃料は、燃料供給配管を経てインジェクタ１の導入部へ供給される。また、燃料ポンプは、インジェクタ１に向けて吐出される液体燃料の圧力を、所定の燃料圧力に調圧するプレッシャレギュレータを備えている。
【００２６】
エア供給装置は、外部から吸入した空気（外気）を加圧して吐出するエアポンプ（またはコンプレッサ）等の圧縮エア供給源を備えている。このエアポンプは、エンジンのクランクシャフトの回転により回転駆動される。あるいはモータを含む電動アクチュエータの駆動力により回転駆動される。また、そして、エアポンプで加圧して圧縮された圧縮エアは、エア導入管を経てインジェクタ２の導入部へ供給される。また、エアポンプは、インジェクタ２に向けて吐出される圧縮エアの圧力を、所定の空気圧力に調圧するプレッシャレギュレータを備えている。
【００２７】
インジェクタ１は、内部に中空部（第１ノズル孔）が形成された中空円筒状の第１ノズルボディ３を有する第１ハウジングと、この第１ハウジングの内部（第１ノズルボディ３の第１ノズル孔）に往復移動可能に収容された第１ニードル４と、この第１ニードル４を開弁方向に駆動する第１アクチュエータと、第１ニードル４を閉弁方向に付勢する第１スプリング５とを備えている。
インジェクタ２は、内部に中空部（第２ノズル孔）が形成された中空円筒状の第２ノズルボディ６を有する第２ハウジングと、この第２ハウジングの内部（第２ノズルボディ６の第２ノズル孔）に往復移動可能に収容された有底円筒状の第２ニードル７と、この第２ニードル７を開弁方向に駆動する第２アクチュエータと、第２ニードル７を閉弁方向に付勢する第２スプリング８とを備えている。
【００２８】
ここで、第１ハウジングは、第１ノズルボディ３の他に、第１ノズルボディ３の上部に接続される第１ロアボディ１１、およびこの第１ロアボディ１１の上部に接続される第１アッパーボディ１２を備えている。
また、第２ハウジングは、第２ノズルボディ６の他に、第２ノズルボディ６の上部に接続される第２ロアボディ１３、この第２ロアボディ１３の上部に接続される第２アッパーボディ１４、および第２ノズルボディ６の上部と第２ロアボディ１３の下部とを締結固定するリテーニングナット１５を備えている。
【００２９】
インジェクタ１は、外部から供給された液体燃料をインジェクタ２の導入部へ噴射する第１燃料噴射弁（液体燃料噴射弁）である。
インジェクタ１の第１ロアボディ１１および第１アッパーボディ１２は、エンジンのシリンダヘッドに形成されるインジェクタ取付孔等に挿入固定されている。
第１アッパーボディ１２の図示上端側で開口する開口部は、インジェクタ１内部に液体燃料を導入するための導入部（燃料導入口１６）として機能する。インジェクタ１の燃料導入口１６には、燃料ポンプで加圧された液体燃料が燃料供給管を介して供給される。そして、燃料導入口１６に供給された液体燃料は、燃料フィルタ１７を経てインジェクタ１内部の燃料流路孔１８に流入する。この燃料流路孔１８に流入した液体燃料は、後述する第１可動コアに形成される燃料流路孔１９を通ってインジェクタ１内部の燃料流路孔２０に流入する。
【００３０】
第１ノズルボディ３の中心部には、第１ニードル４の軸線方向と平行な方向に真っ直ぐに延びる第１ガイド孔２１が形成されている。この第１ガイド孔２１は、摺動クリアランスを介して、第１ニードル４の第１ガイド２２の摺動面をその軸線方向（第１ニードル４の往復移動方向）に摺動可能に案内する第１ノズル孔（摺動案内孔）である。ここで、摺動クリアランスとは、第１ガイド孔２１の内面と第１ガイド２２の摺動面との間に形成される微少な摺動隙間のことである。
【００３１】
第１ノズルボディ３の第１ガイド孔２１の下端には、第１ニードル４の第１シート部２３が着座可能な円錐形状の第１弁座（第１バルブシート２４）が設けられている。この第１バルブシート２４の中心部には、第１噴射孔２５が形成されている。
第１ガイド孔２１は、第１ニードル４の外面との間に燃料流路２６を形成する。この燃料流路２６に流入した液体燃料は、隣設する２つの第１ガイド２２間に区画形成される連通部２７を通って燃料流路２８に流入する。この燃料流路２８に流入した液体燃料は、第１ニードル４が開弁した際に形成される燃料流路（流路クリアランス）を通って第１噴射孔２５へ向かう。
【００３２】
第１噴射孔２５は、第１ノズルボディ３の先端部（燃料噴射部）からインジェクタ２内部へ向けて液体燃料を噴射するための噴孔流路である。この第１噴射孔２５は、第１バルブシート２４の中心部を軸線方向に貫通するように、つまりインジェクタ１内部と外部とを連通するように形成されている。
第１ノズルボディ３の下端には、インジェクタ２の導入部に差し込まれる細いチューブ（管）状の燃料ノズル２９を有する円筒キャップが取り付けられている。燃料ノズル２９の内部には、インジェクタ１の第１噴射孔２５とインジェクタ２の導入部とを連通する中心孔３０が形成されている。
【００３３】
第１ニードル４は、その軸線方向の上方側から下方側へ真っ直ぐに延びる中実円柱状のシャフトである。この第１ニードル４の下方側には、第１ニードル４の外面より径方向（放射方向）外側に向けて突出した鍔状の第１ガイド２２が複数形成されている。これらの第１ガイド２２は、第１ノズルボディ３の第１ガイド孔２１の内面に往復摺動自在に支持されている。また、複数の第１ガイド２２は、第１ガイド孔２１の内面と摺動する各摺動面が、第１ガイド孔２１の内面（凹曲面）の曲率半径よりも僅かに小さい曲率半径の凸曲面形状に形成されている。
また、隣設する２つの第１ガイド２２間には、複数の第１ガイド２２よりも上流側の燃料流路２６の液体燃料を、複数の第１ガイド２２よりも下流側の燃料流路２８へ流すための連通部（面取り部、凹溝）２７が設けられている。
【００３４】
そして、第１ニードル４の下端には、第１ガイド孔２１の下端に設けられた第１バルブシート２４に対して着座可能な第１シート部（当接部）２３が設けられている。
本実施例の第１ニードル４の場合、第１ニードル４が閉弁方向（図示下方）へ移動して第１シート部２３が第１バルブシート２４に着座すると、第１ニードル４の外面と第１ガイド孔２１の内面との間の燃料流路２８と第１噴射孔２５との連通状態が遮断される。また、第１ニードル４が開弁方向（図示上方）に移動して第１シート部２３が第１バルブシート２４から離脱すると、燃料流路２８と第１噴射孔２５とが連通する。これにより、第１噴射孔２５から燃料ノズル２９の中心孔３０を通ってインジェクタ２内部への液体燃料の噴射が実施される。
【００３５】
第１アクチュエータは、通電されると磁気吸引力を発生する第１コイル３１を備え、磁力によって第１ニードル４を開弁方向（または閉弁方向）に駆動する電磁アクチュエータ（第１ニードル駆動部）を構成している。この第１アクチュエータは、電力の供給を受けると周囲に磁束を発生する第１コイル３１、この第１コイル３１の内周に配置されて第１ニードル４の上端に固定された第１可動コア（アーマチャ）３２、およびこの第１可動コア３２を上方へ磁気吸引するための磁路を形成する第１固定子等を有している。
【００３６】
第１コイル３１は、図示しない円筒ボビンの外周に複数回巻装されている。この第１コイル３１には、電気絶縁性の第１モールド樹脂３３によって被覆されて保護される一対のコイルリード線３４が設けられている。また、これらのコイルリード線３４には、外部接続端子（第１ターミナル）がそれぞれ接続される。本実施例では、一対の第１ターミナルと第１モールド樹脂３３とによって、インジェクタ１の作動制御を行うＥＣＵ（エンジン制御ユニット）と導電線を介して電気的な接続を行う第１コネクタが構成される。
【００３７】
第１可動コア３２は、第１ロアボディ１１の第１摺動孔３５の内面に往復摺動可能に支持されている。この第１可動コア３２の中心部には、上下方向に貫通する貫通孔が形成さている。この貫通孔の内部には、第１ニードル４の上端が結合されている。これにより、第１ニードル４は、第１ロアボディ１１の内部において軸線方向へ往復移動可能に収容される。
そして、第１可動コア３２には、上端面と下端面とを連通するように上下方向に貫通する複数の燃料流路孔１９が形成されている。複数の燃料流路孔１９は、第１可動コア３２よりも上側の燃料流路孔１８に導入された液体燃料を、第１可動コア３２よりも下側の燃料流路孔２０へ導くように設けられている。なお、複数の燃料流路孔１９は、第１ニードル４の軸線方向に対して傾斜して真っ直ぐに延びている。
【００３８】
第１固定子は、第１コイル３１の通電時に磁化されて第１可動コア３２を吸引する第１磁気吸引部を有する円筒状の第１固定コア３６、第１ロアボディ１１と第１アッパーボディ１２との間に挟み込まれて保持される円筒状の第１非磁性パイプ３７、この第１非磁性パイプ３７の下部において第１可動コア３２と径方向の磁気の受け渡しを行う円筒状の第１磁性パイプ３８、および第１コイル３１の周囲を覆う円筒状の第１ヨーク３９等により構成されている。
なお、第１可動コア３２、第１磁性パイプ３８、第１固定コア３６および第１ヨーク３９は、全て磁性材料（例えば鉄）によって形成されている。
【００３９】
ここで、第１固定子は、第１ロアボディ１１および第１アッパーボディ１２の一部を利用したものであり、第１ロアボディ１１の上部が第１磁性パイプ３８として利用され、第１アッパーボディ１２が第１固定コア３６と第１ヨーク３９の磁気結合を行う部材として利用されている。
第１固定コア３６は、第１アッパーボディ１２の内面に結合されている。この第１固定コア３６の第１磁気吸引部は、第１可動コア３２の上面との間にギャップを形成する。
第１非磁性パイプ３７は、第１固定コア３６と第１磁性パイプ３８（第１ロアボディ１１の一部）とが、第１可動コア３２を介さずに直接的に磁気結合（磁路形成）するのを防止する。
【００４０】
第１ヨーク３９は、第１コイル３１の外周を覆って、第１コイル３１の周囲に磁路を形成する。この第１ヨーク３９は、第１コイル３１と共に第１モールド樹脂３３により被覆されている。
本実施例の第１アクチュエータは、第１コイル３１が通電されて第１コイル３１の周囲に形成される磁束が、第１ヨーク３９→第１アッパーボディ１２および第１固定コア３６→第１可動コア３２→第１磁性パイプ３８（第１ロアボディ１１の一部）の経路で、再び第１ヨーク３９に戻る。なお、磁束の流れ方向は逆であっても良い。
【００４１】
第１スプリング５は、第１可動コア３２の上端面と第１アッパーボディ１２内部に固定された円筒状の第１ストッパ４０との間で圧縮された状態で組み付けられて、第１可動コア３２に対して、第１ニードル４を閉弁方向に付勢するスプリング荷重を発生する。すなわち、第１スプリング５は、第１ニードル４を下方へ押し付けて、第１ニードル４の第１シート部２３を第１バルブシート２４に押し付ける力（着座させる力：閉弁力）を発生する。本実施例では、コイルスプリングが使用されている。
ここで、第１ストッパ４０は、第１アッパーボディ１２の内周面に固定された第１固定コア３６の内周面に圧入またはネジ込み等により固定されている。
【００４２】
インジェクタ２は、インジェクタ１の下方に直列配置されている。このインジェクタ２の導入部には、インジェクタ１の第１噴射孔２５から燃料ノズル２９の中心孔３０を通って液体燃料が供給される。また、インジェクタ２の導入部には、エアポンプで加圧された圧縮エアが、エア導入管を介して供給される。
そして、インジェクタ２は、エアポンプから供給された圧縮エアとインジェクタ１から噴射された液体燃料とを混合したエア混合燃料を、エンジンの気筒内に噴射させる第２燃料噴射弁（混合燃料噴射弁）である。
インジェクタ２の第２ロアボディ１３および第２アッパーボディ１４は、インジェクタ１と共に、エンジンのインジェクタ取付孔等に挿入固定されている。
第２ロアボディ１３の下端には、第２スプリング８等を収容するスプリング収容孔４１が形成されている。
第２アッパーボディ１４は、第２ロアボディ１３の上部に同一軸線上に配置されている。
【００４３】
ここで、インジェクタ１の第１ロアボディ１１を第２アッパーボディ１４に固定する一例として、本実施例では、第１ロアボディ１１の外周にフランジ部４２を設け、第２アッパーボディ１４の上面と、第２アッパーボディ１４の上面に締結される取付プレート４３との間でフランジ部４２を挟み込むことで、インジェクタ１の第１ロアボディ１１を第２アッパーボディ１４に固定している。なお、インジェクタ１の固定手段は、適宜変更可能である。
また、第２アッパーボディ１４の側面には、エアポンプで加圧された圧縮エアを内部に導くエア導入流路４４が形成されている。このエア導入流路４４は、エア導入管を介して、エアポンプの吐出口に接続している。そして、エア導入流路４４から第２アッパーボディ１４の内部空間４５に流入した圧縮エアは、第２ニードル７の内部へ充填供給される。
【００４４】
第２ノズルボディ６は、先端部がエンジンの気筒内に露出するように、エンジンのインジェクタ取付孔等に挿入配置されている。
第２ノズルボディ６の中心部には、第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に真っ直ぐに延びる第２ガイド孔５１が形成されている。この第２ガイド孔５１は、摺動クリアランスを介して、第２ニードル７の第２ガイド５２の摺動面をその軸線方向（第２ニードル７の往復移動方向）に摺動可能に案内する第２ノズル孔（摺動案内孔）である。ここで、摺動クリアランスとは、第２ガイド孔５１の内面と第２ガイド５２の摺動面との間に形成される微少な摺動隙間のことである。
【００４５】
第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の下端には、第２ニードル７の第２シート部５３が着座可能な円錐台形状の第２弁座（第２バルブシート５４）が設けられている。この第２バルブシート５４は、第２ニードル７の第２シート部５３の外面との間に第２噴射孔５５を形成する。
第２噴射孔５５は、第２ノズルボディ６の先端部（燃料噴射部）からエンジンの気筒内へ向けて液体燃料と圧縮エアとの混合燃料を噴射するための噴孔流路である。この第２噴射孔５５は、上述したように、第２ニードル７の開弁時に、第２ニードル７の第２シート部５３の外面と第２バルブシート５４の着座面との間に形成される。
【００４６】
ここで、第２ニードル７の内部には、外部から液体燃料や圧縮エアが供給される中心孔５６が区画形成されている。この中心孔５６は、導入部５７、流路部５８および貯留部５９等により構成されている。
また、第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面と第２ニードル７の外面との間には、連通路（３つの第１〜第３連通孔６１〜６３のうちの第１連通孔６１）を介して、中心孔５６に連通する外周流路６４が区画形成されている。また、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の外面との間には、外周流路６４に連通する外周流路６５〜６７が区画形成されている。
そして、外周流路６５に流入した圧縮エアは、外周流路６６を通って外周流路６７に流入する。また、外周流路６５に流入した圧縮エアの一部は、第２ガイド孔５１の内面と第２ガイド５２の摺動面との間に形成される摺動クリアランス（第２ニードル摺動部）に流入する。
なお、第２ノズルボディ６の詳細は後述する。
【００４７】
第２ニードル７は、その軸線方向の上方側から下方側へ真っ直ぐに延びる有底円筒状のシャフトである。この第２ニードル７の下方側には、図１に示したように、第２ニードル７の外面より径方向（放射方向）外側に向けて突出した鍔状の第２ガイド５２が複数形成されている。これらの第２ガイド５２は、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面に往復摺動自在に支持されている。また、複数の第２ガイド５２は、第２ガイド孔５１の内面と摺動する各摺動面が、第２ガイド孔５１の内面（凹曲面）の曲率半径よりも僅かに小さい曲率半径の凸曲面形状に形成されている。そして、複数の第２ガイド５２の各摺動面は、第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に所定の軸長さ分だけ延長されている。
また、複数の第２ガイド５２は、第２ニードル７の周方向に所定の間隔（例えば等間隔）に設けられている。そして、隣設する２つの第２ガイド５２間には、第２ニードル７の外面より径方向（放射方向）外側に向けて膨出するように突条部（面取り部）６９が複数形成されている。複数の突条部６９の外面には、外周面取りされた平面が形成されている。複数の突条部６９の各平面は、第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に所定の軸長さ分（第２ガイド５２の摺動面よりも短い）だけ延長されている。
【００４８】
また、隣設する２つの第２ガイド５２間には、複数の第２ガイド５２よりも上流側の外周流路６５の圧縮エアを、複数の第２ガイド５２よりも下流側の外周流路６７へ流すための外周流路６６が設けられている。この外周流路６６は、摺動クリアランスよりも上流側のエア流路（外周流路６４、６５）と摺動クリアランスよりも下流側のエア流路（外周流路６７）とを連通する連通部（中継流路）を構成している。
そして、第２ニードル７の下端には、第２ガイド孔５１の下端に設けられた第２バルブシート５４に対して着座可能な第２シート部（当接部、傘状の弁部、バルブ）５３が設けられている。
本実施例の第２ニードル７の場合、第２ニードル７が閉弁方向（図示上方）へ移動して第２シート部５３が第２バルブシート５４に着座すると、第２ニードル７の外面と第２ガイド孔５１の内面との間の外周流路６７と第２噴射孔５５との連通状態が遮断される。また、第２ニードル７が開弁方向（図示下方）に移動して第２シート部５３が第２バルブシート５４から離脱すると、外周流路６７と第２噴射孔５５とが連通する。これにより、第２噴射孔５５からエンジンの気筒内への混合燃料の噴射が実施される。
【００４９】
ここで、本実施例の第２ニードル７の内側（内部）には、内部に液体燃料と圧縮エアが供給される中心孔５６が形成（穿設）されている。
中心孔５６は、インジェクタ１の第１噴射孔２５および燃料ノズル２９の中心孔３０と同一軸線上に設けられている。この中心孔５６は、インジェクタ１の第１ノズルボディ３の先端面に対向配置される対向端面（第２ニードル７の上端面）で開口し、この開口側から奥側（底面側）まで軸線方向に真っ直ぐに延びる凹状の軸方向孔（凹部）である。
また、第２ノズルボディ６の内部において第２ニードル７の外側には、第２噴射孔５５の開弁時に、中心孔５６から供給された圧縮エアの一部が摺動クリアランスを通って第２噴射孔５５へ向けて流通する円筒状のエア流路（外周流路６４〜６７）が形成されている。これらの外周流路６４〜６７は、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面および第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面と、第２ニードル７の外面との間に形成されて、摺動クリアランスに連通するエア流路を構成している。
【００５０】
ここで、本実施例のインジェクタ１には、第１噴射孔２５から中心孔５６の内部に液体燃料を供給する手段として、第１噴射孔２５から噴射された全ての液体燃料を積極的に中心孔５６へ供給する燃料ノズル２９が設けられている。この燃料ノズル２９は、第１噴射孔２５から中心孔５６の内部まで延びる中空の細いパイプであって、燃料ノズル２９の下端部が中心孔５６の内部まで延びて配置されている。
そして、インジェクタ１から噴射された液体燃料は、燃料ノズル２９内に形成される中心孔３０を通って中心孔５６に供給され、エア導入管から第２アッパーボディ１４の内部空間４５に供給された圧縮エアは、燃料ノズル２９の外面と中心孔５６の内面との間に形成される筒状通路を通って中心孔５６に供給される。
【００５１】
燃料ノズル２９内に形成される中心孔３０の流路断面積は、第１噴射孔２５の流路断面積よりも大きく設けられる。
また、中心孔５６と燃料ノズル２９の軸線方向のオーバーラップ量は、インジェクタ１から噴射された燃料が、中心孔５６の上端開口から外部へ吹きこぼれない長さを有することが望まれる。しかるに、オーバーラップ量を長く設定することで、筒状通路を通過する圧縮エアの通過抵抗が増すことになるため、中心孔５６と燃料ノズル２９の軸線方向のオーバーラップ量は、必要以上に長くしないように設定される。
【００５２】
以上のように、第１噴射孔２５から中心孔５６の内部に液体燃料を供給する手段として、本実施例の燃料ノズル２９を使用することにより、インジェクタ１から噴射される全ての液体燃料を、中心孔５６を介して第２噴射孔５５へ安定して導くことができ、インジェクタ１から噴射された全ての燃料が第２噴射孔５５へ導かれるまでの時間と量が安定する。その結果、第２噴射孔５５の開弁中に高い精度の混合燃料を噴射することができ、エンジンの気筒内への混合燃料の噴射精度を高めることができる。
なお、第２ニードル７の詳細は後述する。
【００５３】
第２アクチュエータは、通電されると磁気吸引力を発生する第２コイル７１を備え、磁力によって第２ニードル７を開弁方向（または閉弁方向）に駆動する電磁アクチュエータ（第２ニードル駆動部）を構成している。この第２アクチュエータは、電力の供給を受けると周囲に磁束を発生する第２コイル７１、この第２コイル７１の内周に配置されて第２ニードル７の上端に固定された第２可動コア（アーマチャ）７２、この第２可動コア７２を下方へ磁気吸引するための磁路を形成する第２固定子等を有している。
【００５４】
第２コイル７１は、図示しない円筒ボビンの外周に複数回巻装されている。この第２コイル７１には、電気絶縁性の第２モールド樹脂７３によって被覆されて保護される一対のコイルリード線７４が設けられている。また、これらのコイルリード線７４には、外部接続端子（第１ターミナル）がそれぞれ接続される。本実施例では、一対の第１ターミナルと第２モールド樹脂７３とによって、インジェクタ２の作動制御を行うＥＣＵと導電線を介して電気的な接続を行う第２コネクタが構成される。
【００５５】
第２可動コア７２は、第２アッパーボディ１４の第２摺動孔７５の内面に往復摺動可能に支持されている。この第２可動コア７２の中心部には、上下方向に貫通する貫通孔が形成さている。この貫通孔の内部には、第２ニードル７の上端が結合されている。これにより、第２ニードル７は、第２ロアボディ１３および第２アッパーボディ１４の内部において軸線方向へ往復移動可能に収容される。
なお、第２可動コア７２には、その上端面と下端面とを連通するように、上下方向に貫通する燃料通路は形成されておらず、第２ニードル７の外周に何らかの要因で付着した液体燃料は、第２アッパーボディ１４の第２摺動孔７５の内面と第２可動コア７２の外面との間に形成される摺動クリアランスを介して下方へ伝わることで下方のエア流路へ導かれる。
【００５６】
第２固定子は、第２コイル７１の通電時に磁化されて第２可動コア７２を吸引する第２磁気吸引部７６を有する円筒状の第２ロアボディ（第２固定コア）１３と、第２ロアボディ１３と第２アッパーボディ１４の間に挟まれて保持される円筒状の第２非磁性パイプ７７と、この第２非磁性パイプ７７の上部において第２可動コア７２と径方向の磁気の受け渡しを行う第２磁気受渡部７８を有する円筒状の第２アッパーボディ（第２磁性パイプ）１４と、第２コイル７１の周囲を覆う円筒状の第２ヨーク７９とを備えている。
なお、第２可動コア７２、第２ロアボディ１３、第２非磁性パイプ７７、第２アッパーボディ１４および第２ヨーク７９は、全て磁性材料（例えば鉄）によって形成されている。
【００５７】
ここで、第２固定子は、第２ロアボディ１３および第２アッパーボディ１４の一部を利用したものであり、第２ロアボディ１３の上部が第２磁気吸引部７６として利用され、第２アッパーボディ１４の下部が第２磁気受渡部７８として利用されている。
第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６は、第２可動コア７２の下面との間にギャップを形成する。本実施例の第２アクチュエータでは、第２コイル７１が通電されると、第２磁気吸引部７６に第２可動コア７２が磁気吸引される。
第２非磁性パイプ７７は、第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６と第２アッパーボディ１４の第２磁気受渡部７８とが、第２可動コア７２を介さずに直接的に磁気結合（磁路形成）するのを防止する。
【００５８】
第２ヨーク７９は、第２コイル７１の外周を覆って、第２コイル７１の周囲に磁路を形成する。この第２ヨーク７９は、第２コイル７１と共に第２モールド樹脂７３により被覆されている。
本実施例の第２アクチュエータは、第２コイル７１が通電されて第２コイル７１の周囲に形成される磁束が、第２ヨーク７９→第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６→第２可動コア７２→第２アッパーボディ１４の第２磁気受渡部７８の経路で、再び第２ヨーク７９に戻る。なお、磁束の流れ方向は逆であっても良い。
【００５９】
第２スプリング８は、第２ノズルボディ６の上端面と第２ニードル７の外面に取り付けられた第２バネストッパ８０との間で圧縮された状態で組み付けられて、第２ニードル７に対し、第２ニードル７を閉弁方向に付勢するスプリング荷重を発生する。すなわち、第２スプリング８は、第２ニードル７を上方へ押し付けて、第２ニードル７の第２シート部５３を第２バルブシート５４に押し付ける力（着座させる力、閉弁力）を発生する。本実施例では、コイルスプリングが使用されている。
なお、第２バネストッパ８０は、第２ニードル７の外面に取り付けられるクリップリング（Ｅリング、Ｃリング等）８１によって支持されている。
【００６０】
ここで、インジェクタ１の第１アクチュエータの第１コイル３１およびインジェクタ２の第２アクチュエータの第２コイル７１は、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。
ＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、タイマー等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
マイクロコンピュータには、エンジン情報を検出する各種センサから出力されたセンサ出力信号に基づいて、第１コイル３１および第２コイル７１への通電状態を制御するインジェクタ制御プログラムが搭載されている。
【００６１】
このインジェクタ制御プログラムは、例えばエンジンの気筒内に供給される吸入空気の流量を測定する空気流量計（エアフロメータ）を含む各種センサからのセンサ出力信号、つまりエンジンの運転状態に応じた噴射形態、噴射タイミング、燃料噴射量の算出を行うと共に、算出された噴射形態、噴射タイミング、燃料噴射量が得られるように、第１コイル３１および第２コイル７１の通電制御を実施するものである。
具体的に、インジェクタ制御プログラムは、算出された燃料噴射量が得られるように第１コイル３１の通電期間を制御すると共に、算出された噴射タイミングで燃料噴射が実施されるように第２コイル７１の通電開始時期を制御する。すなわち、インジェクタ２において、インジェクタ１から噴射された液体燃料と共に圧縮エアを一緒に噴射するように、インジェクタ１、２の通電制御を行う。
【００６２】
一例を示すと、図４（ｂ）に示したように、先ず第１コイル３１へインジェクタ１駆動信号を出力してインジェクタ１の第１噴射孔２５からインジェクタ２の第２ニードル７の内部（中心孔５６）へ液体燃料の供給を行い、続いて第２コイル７１へインジェクタ２駆動信号を出力して液体燃料と圧縮エアとの混合燃料をインジェクタ２からエンジンの気筒内へ噴射させる。
なお、図４（ｂ）は、一例を示すだけであって、図４（ｂ）とは異なり、インジェクタ１とインジェクタ２とが同時に駆動されるオーバラップ期間があっても良いし、インジェクタ１とインジェクタ２とが同時に駆動開始されるものであっても良い。
【００６３】
次に、本実施例のインジェクタ２、特に第２ノズルボディ６および第２ニードル７の詳細を図１ないし図４に基づいて説明する。
本実施例のインジェクタ２は、第２ニードル７の内側に形成される中心孔５６と、第２ニードル７の外側に形成されるエア流路（外周流路６４〜６７）とを備えている。
中心孔５６の上端は、インジェクタ１の第１噴射孔２５と同一軸線上で開口している。この中心孔５６の開口側には、第２アッパーボディ１４の内部空間４５に臨む導入部５７が設けられている。この導入部５７は、インジェクタ１の第１噴射孔２５から噴射された液体燃料と、外部から供給された圧縮エアとを中心孔５６の内部（流路部５８、貯留部５９）へ導く。また、中心孔５６の中間部には、導入部５７から供給された液体燃料と圧縮エアを下流側（底面側）へ導く流路部５８が設けられている。また、中心孔５６の奥側（開口側に対して反対側）には、内部に液体燃料を一時的に溜める貯留部５９が設けられている。
【００６４】
第２ニードル７には、インジェクタ１から噴射された液体燃料と外部から供給された圧縮エアとが供給される中心孔５６と、この中心孔５６とエア流路（外周流路６４〜６７）および摺動クリアランスとを連通する連通路（複数の第１〜第３連通孔６１〜６３）とが設けられている。
本実施例のインジェクタ２に設けられる連通路は、中心孔５６から供給された圧縮エアを上流側流路（外周流路６４、６５）へ導く第１連通孔６１、中心孔５６から供給された液体燃料を摺動クリアランスへ導く第２連通孔６２、および中心孔５６から供給された液体燃料を外周流路６６へ導く第３連通孔６３を具備している。
【００６５】
外周流路は、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面および第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面と第２ニードル７の外面との間に形成されている。また、外周流路は、摺動クリアランスよりも上流側に形成されて、中心孔５６から複数の第１連通孔６１を通って摺動クリアランスへ導く上流側流路（外周流路６４、６５）、および摺動クリアランスよりも下流側に形成されて、中心孔５６から複数の第２連通孔６２を通って供給された液体燃料と外周流路６６と摺動クリアランスから供給された液体燃料と圧縮エアを第２噴射孔５５側へ導く下流側流路（外周流路６７）等を有してる。
【００６６】
ここで、本実施例のインジェクタ２の第２ニードル７の外面に形成される複数の第２ガイド５２および複数の突条部６９は、径方向外側に突出して第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面との間に流路絞り部（ベンチュリー）を形成するベンチュリー形成部として機能する。
すなわち、複数の第２ガイド５２の各摺動面は、第２ガイド孔５１の内面との間に、上流側の外周流路６５から摺動クリアランスを通って下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流れを絞る流路絞り部である。また、複数の突条部６９の各平面は、第２ガイド孔５１の内面との間に、上流側の外周流路６５から外周流路６６を通って下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流路を絞る流路絞り部である。
【００６７】
そして、複数の第２ガイド５２および複数の突条部６９の上流側には、上流側の外周流路６５から流路絞り部の最大絞り部である第２ガイド５２の摺動面および突条部６９の平面へ向かう圧縮エアの流路を徐々に縮径（縮小）する傾斜面が設けられている。また、複数の第２ガイド５２および複数の突条部６９の下流側には、第２ガイド５２の摺動面および突条部６９の平面で絞られた圧縮エアの流路を徐々に拡径（拡張）する傾斜面が設けられている。
ここで、第２ニードル７における第１連通孔６１よりも下方には、図１および図２に示したように、中心孔５６と摺動クリアランスおよび外周流路６６とを連通する複数の第２、第３連通孔（燃料孔）６２、６３が設けられている。第２、第３連通孔６２、６３は、中心孔５６の下端（底面近傍）の貯留部５９から流路絞り部の最大絞り部である第２ガイド５２の摺動面および突条部６９の平面へ向かって放射状に複数形成されている。
【００６８】
また、第２、第３連通孔６２、６３の孔径は、図１に示したように、第１連通孔６１の孔径よりも小さく設定されている。この場合、中心孔５６の貯留部５９に溜まった液体燃料が、第２連通孔６２または第３連通孔６３から摺動クリアランスまたは外周流路６６へ漏れ出すという不具合は発生しない。これにより、インジェクタ２からエンジンの気筒内への混合燃料の噴射開始前に、外周流路の下部（外周流路６７等）に液体燃料が溜まるという不具合を解消でき、混合燃料の噴射開始初期に、外周流路の下部（外周流路６７等）に溜まった液体燃料がまとまって第２噴射孔５５からエンジンの気筒内へ噴射されるという不具合を防止できる。したがって、混合燃料の噴射開始初期における噴霧粒径が大きくなるという不具合を回避できる。
【００６９】
ここで、第２アッパーボディ１４の内部空間４５に供給された圧縮エアを外周流路６４、６５等へ導く手段として、第２可動コア７２に上下方向に貫通する流路孔を設けずに済むように、第２可動コア７２の内側の中心孔５６を、圧縮エアを外周流路６４、６５等へ導く手段として使用している。
すなわち、第２ニードル７には、第２可動コア７２よりも下方に、中心孔５６の流路部５８と外周流路６４、６５とを連通する第１連通孔（第１横穴、径方向流路）６１が設けられている。この第１連通孔６１は、中心孔５６の内部に供給された圧縮エアを分岐させて外周流路６４、６５等へ供給するエア分岐孔であり、圧縮エアは中心孔５６の流路部５８から第１連通孔６１を通って外周流路６４、６５内に充填供給される。第１連通孔６１は、中心孔５６の中間の流路部５８から第２ニードル７の外面（平面または凸曲面）へ向かって放射状に複数形成されている。
【００７０】
なお、外周流路６４、６５等を流れる圧縮エアの流量が第１連通孔６１で絞られないように、第１連通孔６１の孔径寸法が大きく設定されている。
また、第１連通孔６１の孔径寸法を大きく設定することで、エア流路（外周流路６４〜６６および摺動クリアランス等）を流れる圧縮エアの流量を増大させることが可能となる。これにより、流路絞り部を通過する圧縮エアの流速が速くなるので、外周流路を流れる圧縮エアが、中心孔５６の液体燃料を第２、第３連通孔６２、６３を介して吸い出す効果を向上することができる。したがって、流路絞り部における液体燃料と圧縮エアとの混合性を向上させることができるので、全噴射期間において燃料噴霧の微粒化を促進させることができる。
【００７１】
［実施例１の作用］
次に、本実施例のエアブラストインジェクタの作動を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。
【００７２】
上述したインジェクタ１の構成によれば、インジェクタ１の導入部である燃料導入口１６から導入された液体燃料は、燃料フィルタ１７を通って第１アッパーボディ１２内の燃料流路孔１８に流入する。そして、燃料流路孔１８に流入した液体燃料は、第１可動コア３２内の燃料流路孔１９、第１ロアボディ１１内の燃料流路孔２０を通って、第１ノズルボディ６の第１ガイド孔２１の内面と第１ニードル４の外面との間に形成されるインジェクタ１の内部流路（燃料流路２６、連通部２７、燃料流路２８）に到達する。
ここで、インジェクタ１の第１コイル３１への通電が停止している場合、第１ニードル４は第１可動コア３２と共に第１スプリング５の付勢力によって第１バルブシート２４に押し付けられて、第１ニードル４の第１シート部２３が第１バルブシート２４に着座している。このとき、燃料流路２６、２８から第１噴射孔２５への液体燃料の流通が遮断されるので、第１噴射孔２５からの燃料噴射が実施されない。
【００７３】
そして、ＥＣＵからインジェクタ１の第１コイル３１へ駆動信号が印加されて、第１コイル３１に電流が流れると、第１可動コア３２および第１固定コア３６に磁束が流れる。これにより、第１可動コア３２と第１固定コア３６の第１磁気吸引部との間に、第１可動コア３２を第１固定コア３６側（上方側）へ引き付ける力である磁気吸引力が発生する。 この磁気吸引力が第１スプリング５の付勢力を上回ると、第１可動コア３２が第１ニードル４と共に第１固定コア３６の第１磁気吸引部に向かって移動を開始する。
このように、第１ニードル４が第１磁気吸引部に向かって移動すると、第１ニードル４の第１シート部２３が第１バルブシート２４から離脱（離座）し、燃料流路２６、２８から第１噴射孔２５への液体燃料の流通が許可される。これにより、第１噴射孔２５から燃料噴射が実施される。
【００７４】
そして、第１噴射孔２５より噴射された燃料は、燃料ノズル２９の中心孔３０を通って、インジェクタ２の内部流路（第２ニードル７の内側流路）である中心孔５６の内部に噴射供給される。すなわち、燃料ノズル２９によって、インジェクタ１の噴射燃料がインジェクタ２の中心孔５６の内部のみに注入される。そして、中心孔５６の導入部５７から導入された液体燃料は、中心孔５６の流路部５８を通って貯留部５９に到達する。
ここで、本実施例の第２ニードル７は、第１連通孔６１よりも下側における中心孔５６の貯留部５９の内容積（最大貯留量）が、１回の燃料噴射量（最大噴射量）よりも大きくなるように設定されている。つまりインジェクタ１から中心孔５６の内部へ噴射供給された液体燃料を、第１連通孔６１よりも下側の中心孔５６の貯留部５９で貯留できるようになっている。これにより、エンジンの気筒内への最大噴射時であっても、第１連通孔６１から外周流路６４、６５へ液体燃料が溢れ出る不具合がなく、噴射開始初期に、外周流路６４、６５から溢れ出した液体燃料がまとまって第２噴射孔５５からエンジンの気筒内に噴射されるという不具合はない。
【００７５】
一方、エア供給管から第２アッパーボディ１４の内部空間４５に導入された圧縮エアは、燃料ノズル２９の外面と中心孔５６の内面との間に区画形成される筒状通路を通って中心孔５６の内部に供給される。
そして、中心孔５６の導入部５７から導入された圧縮エアは、貯留部５９に液体燃料が貯留されているため、流路部５８、第１連通孔６１を通って、第２ニードル７の外面と第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面との間に区画形成される外周流路６４に流入する。そして、外周流路６４に流入した圧縮エアは、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の外面との間に区画形成される外周流路６５に到達する。
【００７６】
ここで、インジェクタ２の第２コイル７１への通電が停止している場合、第２ニードル７は第２可動コア７２と共に第２スプリング８の付勢力によって第２バルブシート５４に押し付けられて、第２ニードル７の第２シート部５３が第１バルブシート５４に着座している。このとき、外周流路６７から第２噴射孔５５への液体燃料の流通が遮断されるので、第２噴射孔５５からの燃料噴射が実施されない。
そして、ＥＣＵからインジェクタ２の第２コイル７１へ駆動信号が印加されて、第２コイル７１に電流が流れると、第２可動コア７２および第２固定コアである第２ロアボディ１３に磁束が流れる。これにより、第２可動コア７２と第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６との間に、第２可動コア７２を第２磁気吸引部７６側（下方側）へ引き付ける力である磁気吸引力が発生する。
【００７７】
この磁気吸引力が第２スプリング８の付勢力を上回ると、第２可動コア７２が第２ニードル７と共に第２ロアボディ１３の第２磁気吸引部７６に向かって移動を開始する。
このように、第２ニードル７が第２磁気吸引部７６に向かって移動すると、第２ニードル７の第２シート部５３が第２バルブシート５４から離脱（離座）し、外周流路６７から第２噴射孔５５への液体燃料と圧縮エアの混合燃料の流通が許可される。これにより、第２噴射孔５５から混合燃料の噴射が実施される。
このとき、第２噴射孔５５が開かれると、外周流路６４、６５内に充填された圧縮エアが、外周流路６６および摺動クリアランス、外周流路６７、第２噴射孔５５を通ってエンジンの気筒内に流れる。このため、外周流路６６および摺動クリアランスには、複数の第２ガイド５２の摺動面および複数の突条部６９の平面により構成される流路絞り部の上流側の外周流路６５から下流側の外周流路６７を通って第２噴射孔５５に向かう圧縮エアの流れが生じ、圧縮エアが流路絞り部で絞られる。
【００７８】
このとき、流路絞り部を通過する圧縮エアは、流路絞り部によりエア流路（外周流路６６、摺動クリアランス）が絞られているので、流速が増速される。流路絞り部を通過する際に流速が増速された圧縮エアは、流路絞り部の下流側の流路断面積が増加する領域において流路の拡径に伴う負圧化により圧力が急速に下がる。
これにより、第２ニードル７の下端側の貯留部５９に貯留されていた液体燃料が、複数の第２、第３連通孔６２、６３を通って摺動クリアランスおよび外周流路６６内に吸い出される。
そして、複数の第２、第３連通孔６２、６３の出口から吸い出された液体燃料は、流路絞り部を通過する圧縮エアによって連続的に分断されながら圧縮エアに混ざり合い、圧縮エアと共に、外周流路６７、第２噴射孔５５を通ってエンジンの気筒内へ噴射される。
このように、複数の第２、第３連通孔６２、６３の出口から吸い出された液体燃料が、圧縮エアに混ざり合った状態で第２噴射孔５５から噴射されるため、インジェクタ２の噴射初期から噴霧粒径を微粒化することができる。
【００７９】
インジェクタ２に供給された液体燃料の噴射が終了すると、ＥＣＵによって第２コイル７１の通電が停止される。すると、第２可動コア７２を第２磁気吸引部７６側へ磁気吸引していた磁力が喪失する。その結果、第２スプリング８の付勢力により第２可動コア７２と第２ニードル７が上昇を開始する。
そして、第２ニードル７が上昇して第２ニードル７の第２シート部５３が第１バルブシート５４に着座すると、外周流路６７から第２噴射孔５５への液体燃料の流通が遮断されるので、第２噴射孔５５からの燃料噴射が停止される。
【００８０】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のエアブラストインジェクタを構成するインジェクタ１、２のうちのインジェクタ２の第２ニードル７には、第２ニードル７の中心部に形成される中心孔５６と、第２ニードル７の外面と第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面および第２ロアボディ１３のスプリング収容孔４１の内面との間に区画形成されるエア流路（外周流路６４〜６７）とを連通する連通路（第１〜第３連通孔６１〜６３）が設けられている。
【００８１】
第１連通孔６１は、中心孔５６の流路部５８の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の中間壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の流路部５８から外周流路６４、６５へ主に圧縮エアを導く連通流路である。この第１連通孔６１の入口は、中心孔５６の流路部５８の内面（中心孔５６の中間部）で開口し、また、第１連通孔６１の出口は、第２ニードル７の中間部の外面で開口している。つまり第１連通孔６１の出口は、圧縮エアを上流側流路（外周流路６４、６５）内に噴出する第１噴出口として機能する。
【００８２】
第２連通孔６２は、中心孔５６の貯留部５９の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の下端壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の貯留部５９から摺動クリアランスへ主に液体燃料を導く連通流路である。この第２連通孔６２の入口は、中心孔５６の貯留部５９の内面（中心孔５６の底面近傍）で開口し、また、第２連通孔６２の出口は、第２ニードル７に形成される各第２ガイド５２の摺動面で開口している。つまり第２連通孔６２の出口は、液体燃料を摺動クリアランス内および下流側流路（外周流路６７）内に噴出する第２噴出口として機能する。
【００８３】
第３連通孔６３は、中心孔５６の貯留部５９の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の下端壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の貯留部５９から外周流路６６へ主に液体燃料を導く連通流路である。この第３連通孔６３の入口は、中心孔５６の貯留部５９の内面（中心孔５６の底面近傍）で開口している。また、第３連通孔６３の出口は、突条部６９の平面で開口している。つまり第３連通孔６３の出口は、液体燃料を外周流路６６内および下流側流路（外周流路６７）内に噴出する第３噴出口として機能する。なお、第２、第３連通孔６２、６３は、中心孔５６の周方向に等間隔で交互に設けられている。
【００８４】
ここで、インジェクタ２の第２噴射孔５５が開かれると、外部から中心孔５６に供給された圧縮エアが、インジェクタ１の第１噴射孔２５から噴射された中心孔５６内の液体燃料を第２、第３連通孔６２、６３、摺動クリアランスおよび外周流路６６、外周流路６７を通って第２噴射孔５５へ向けて押し出す効果が発生する。
一方、中心孔５６の流路部５８から第１連通孔６１、外周流路６４、６５を通って摺動クリアランス内および外周流路６６内に導かれた圧縮エアが、中心孔５６の貯留部５９から複数の第２、第３連通孔６２、６３を介して第２、第３連通孔６２、６３の出口側へ押し出された液体燃料を摺動クリアランス内および外周流路６６内に吸い出す効果が発生する。
この結果、摺動クリアランス、外周流路６６、外周流路６７を流れる圧縮エアと複数の第２、第３連通孔６２、６３の出口より噴出する液体燃料との混合性を向上することができる。したがって、インジェクタ２の第２噴射孔５５から噴射される燃料噴霧の微粒化を促進することができる。
【００８５】
また、インジェクタ２の第２ニードル７の貯留部５９に連通する複数の第２連通孔６２の出口を、第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面で開口させることにより、インジェクタ２の第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面との間に形成される摺動クリアランス（第２ニードル摺動部）に大量の液体燃料を導入することができる。これにより、液体燃料による第２ニードル摺動部の潤滑効果を高めることができる。
これによって、エアブラストインジェクタを構成するインジェクタ１、２とは別に、ニードル摺動部に潤滑オイルを供給する潤滑油供給機構を設けることなく、第２ニードル摺動部を効率良く潤滑することができる。
【００８６】
その結果、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面に対する第２ニードル７の摺動抵抗を低減することができるので、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面との摩耗を低減することができる。これにより、第２ニードル摺動部の耐摩耗性を向上することができる。また、液体燃料による摺動摩擦熱の冷却効果についても第２ニードル摺動部に付与される。これらにより、第２ニードル７の摺動に対する信頼性を向上することができる。
また、本実施例のインジェクタ２は、複数の第２ガイド５２のうちの隣設する２つの第２ガイド５２間に、上流側流路（外周流路６４、６５）と下流側流路（外周流路６７）とを連通する外周流路６６が区画形成されている。これにより、インジェクタ２の第２噴射孔５５が開かれた際に、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５から摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
【実施例２】
【００８７】
図５は本発明の実施例２を示したもので、図５（ａ）、（ｂ）はエアブラストインジェクタのインジェクタ２（第２燃料噴射弁）の主要部を示した図である。
【００８８】
本実施例のインジェクタ２は、実施例１と同様に、第２ニードル７をその軸線方向に往復摺動自在に支持する第２ガイド孔５１を有する第２ノズルボディ６と、第２ガイド孔５１の内面を往復摺動する複数の第２ガイド５２を有する第２ニードル７とを備えている。 複数の第２ガイド５２は、第２ニードル７の外面より径方向外側に突出し、周方向の両側に平面状の側面（液体燃料や圧縮エアの流れ方向と平行な方向に対して直交する垂直面）を有している。
両側の側面間を繋ぐように設けられる摺動面（第２ガイド５２の摺動面）は、第１ガイド孔２１の内面（凹曲面）の曲率半径よりも僅かに小さい曲率半径の凸曲面形状に形成されている。複数の第２ガイド５２の摺動面は、第１ガイド孔２１の内面と摺動する。
そして、複数の第２ガイド５２のうちの隣設する２つの第２ガイド５２間には、複数の第２ガイド５２の各摺動面より第２ニードル７の中心側（中心孔５６の中心側）に凹んだ凹溝９１が複数形成されている。これらの凹溝９１は、第２ニードル７の断面円筒形状の径大部の外面を切り欠くことで形成される。
【００８９】
また、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の外面との間には、第２噴射孔５５の開弁時に中心孔５６の流路部５８から第１連通孔６１を通って外周流路６４、６５内に供給された圧縮エアを外周流路６７、第２噴射孔５５へ向けて流通させるためのエア流路が区画形成されている。このエア流路には、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５と摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７とを摺動クリアランスを迂回して連通する複数の外周流路（中継流路）６６が設けられている。複数の外周流路６６は、複数の第２ガイド５２のうちの隣設する２つの第２ガイド５２間に区画形成されている。これらの外周流路６６は、第２ニードル７の周方向に所定の間隔（等間隔）で形成される扇状の断面を有している。
【００９０】
ここで、第２ニードル７の中間部には、図２および図４（ａ）に示したように、中心孔５６とエア流路（外周流路６４、６５）とを連通する第１連通孔６１が設けられている。第１連通孔６１は、中心孔５６の流路部５８から第２ニードル７の外面へ向かって放射状に複数形成されている。また、第２ニードル７における第１連通孔６１よりも下方には、図５に示したように、中心孔５６と摺動クリアランスおよび外周流路６６とを連通する複数の第２、第３連通孔（燃料孔）６２、６３が設けられている。第２、第３連通孔６２、６３は、中心孔５６の下端（底面近傍）の貯留部５９から流路絞り部の最大絞り部である第２ガイド５２の摺動面および凹溝９１の溝壁面（溝底面）へ向かって放射状に複数形成されている。
【００９１】
本実施例の第３連通孔６３は、中心孔５６の貯留部５９の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の下端壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の貯留部５９から外周流路６６へ主に液体燃料を導く連通流路である。この第３連通孔６３の入口は、中心孔５６の貯留部５９の内面（中心孔５６の底面近傍）で開口している。また、第３連通孔６３の出口は、凹溝９１の溝底面で開口している。つまり第３連通孔６３の出口は、液体燃料を外周流路６６内および下流側流路（外周流路６７）内に噴出する第３噴出口として機能する。なお、第２、第３連通孔６２、６３は、中心孔５６の周方向に等間隔で交互に設けられている。
【００９２】
以上のように、液体燃料を噴射するインジェクタ１と、液体燃料と圧縮エアとの混合燃料を噴射するインジェクタ２とを備えたエアブラストインジェクタにおいて、内部を液体燃料が流れる燃料孔である第２連通孔６２の出口を、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面との間に形成される摺動クリアランス（第２ニードル摺動部）で開口させることによって、エアブラストインジェクタを構成するインジェクタ１、２とは別に、ニードル摺動部に潤滑オイルを供給する潤滑油供給機構を設けることなく、第２ニードル摺動部を効率良く潤滑することができる。
【００９３】
その結果、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面に対する第２ニードル７の摺動抵抗を低減することができるので、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の各第２ガイド５２の摺動面との摩耗を低減することができる。これにより、第２ニードル摺動部の耐摩耗性を向上することができる。また、液体燃料による摺動摩擦熱の冷却効果についても第２ニードル摺動部に付与される。これらにより、第２ニードル７の摺動に対する信頼性を向上することができる。
また、本実施例のインジェクタ２は、複数の第２ガイド５２のうちの隣設する２つの第２ガイド５２間に、上流側流路（外周流路６４、６５）と下流側流路（外周流路６７）とを連通する外周流路６６が区画形成されている。これにより、インジェクタ２の第２噴射孔５５が開かれた際に、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５から摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
【実施例３】
【００９４】
図６は本発明の実施例３を示したもので、図６（ａ）、（ｂ）はエアブラストインジェクタのインジェクタ２（第２燃料噴射弁）の主要部を示した図である。
【００９５】
本実施例のインジェクタ２は、実施例１及び２と同様に、第２ニードル７をその軸線方向に往復摺動自在に支持する第２ガイド孔５１を有する第２ノズルボディ６と、第２ガイド孔５１の内面を往復摺動する第２ガイド５２を有する第２ニードル７とを備えている。 第２ガイド５２は、第２ニードル７の外面より径方向外側に突出した円筒形状の断面を有している。
また、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の外面との間には、第２噴射孔５５の開弁時に中心孔５６の流路部５８から第１連通孔６１を通って外周流路６４、６５内に供給された圧縮エアを外周流路６７、第２噴射孔５５へ向けて流通させるためのエア流路が区画形成されている。このエア流路には、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５と摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７とを連通する複数の流路孔９２が設けられている。複数の流路孔９２は、円筒状の第２ガイド５２を、第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に貫通する貫通孔である。複数の流路孔９２は、第２ガイド５２の上流側の端面（傾斜面）から第２ガイド５２の下流側の端面（傾斜面）まで第２ニードル７の軸線方向と平行な方向に真っ直ぐに延びている。
【００９６】
ここで、第２ニードル７の中間部には、実施例１及び２と同様に、第１連通孔６１が設けられている。
また、第２ニードル７における第１連通孔６１よりも下方には、図６に示したように、中心孔５６と摺動クリアランスおよび外周流路６６とを連通する複数の燃料孔９３が設けられている。燃料孔９３は、中心孔５６の下端（底面近傍）の貯留部５９から複数の流路孔９２を経て第２ガイド５２の摺動面へ向かって放射状に複数形成されている。
本実施例の燃料孔９３は、中心孔５６の貯留部５９の周囲を周方向に取り囲む管壁部（第２ニードル７の下端壁部）を放射状に貫通するように複数形成されて、中心孔５６の貯留部５９から流路孔９２を経て摺動クリアランスへ主に液体燃料を導く第２連通孔としての機能と、中心孔５６の貯留部５９から流路孔９２へ主に液体燃料を導く第３連通孔としての機能を合わせ持っている。
【００９７】
この燃料孔９３の入口は、中心孔５６の貯留部５９の内面（中心孔５６の底面近傍）で開口している。また、燃料孔９３の中間出口は、流路孔９２の孔壁面で開口している。つまり燃料孔９３の中間出口は、液体燃料を流路孔９２内および下流側流路（外周流路６７）内に噴出する第３噴出口として機能する。また、燃料孔９３の中間入口は、流路孔９２の孔壁面で開口している。また、燃料孔９３の出口は、第２ガイド５２の摺動面で開口している。つまり燃料孔９３の出口は、液体燃料を摺動クリアランス内に噴出する第２噴出口として機能する。なお、燃料孔９３は、中心孔５６の周方向に等間隔で設けられている。
【００９８】
以上のように、液体燃料を噴射するインジェクタ１と、液体燃料と圧縮エアとの混合燃料を噴射するインジェクタ２とを備えたエアブラストインジェクタにおいて、内部を液体燃料が流れる燃料孔９３の出口を、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の第２ガイド５２の摺動面との間に形成される摺動クリアランス（第２ニードル摺動部）で開口させることによって、エアブラストインジェクタを構成するインジェクタ１、２とは別に、ニードル摺動部に潤滑オイルを供給する潤滑油供給機構を設けることなく、第２ニードル摺動部を効率良く潤滑することができる。
【００９９】
その結果、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面に対する第２ニードル７の摺動抵抗を低減することができるので、第２ノズルボディ６の第２ガイド孔５１の内面と第２ニードル７の第２ガイド５２の摺動面との摩耗を低減することができる。これにより、第２ニードル摺動部の耐摩耗性を向上することができる。また、液体燃料による摺動摩擦熱の冷却効果についても第２ニードル摺動部に付与される。これらにより、第２ニードル７の摺動に対する信頼性を向上することができる。
また、本実施例のインジェクタ２は、燃料孔９３と十字状に交差すると共に、第２ガイド５２を貫通する流路孔９２が形成されている。これにより、インジェクタ２の第２噴射孔５５が開かれた際に、摺動クリアランスよりも上流側の外周流路６４、６５から摺動クリアランスよりも下流側の外周流路６７へ向かう圧縮エアの流路抵抗（流通抵抗）を低減することができる。
【０１００】
［変形例］
本実施例では、本発明の燃料噴射装置を、エンジンの気筒内（燃焼室内）に直接燃料を噴射供給する直接噴射方式のエアブラストインジェクタに適用しているが、本発明の燃料噴射装置を、エンジンの燃焼室に連通する吸気ポート内に燃料を噴射供給するエアブラストインジェクタに適用しても良い。
本実施例では、第１燃料噴射弁（インジェクタ１）の第１ニードル４を駆動する第１ニードル駆動手段として電磁アクチュエータ（第１アクチュエータ）を使用しているが、第１ニードル駆動手段としてピエゾアクチュエータ、電動アクチュエータ、流体圧作動式アクチュエータ等の他の第１アクチュエータを使用しても良い。
本実施例では、第２燃料噴射弁（インジェクタ２）の第２ニードル７を駆動する第２ニードル駆動手段として電磁アクチュエータ（第２アクチュエータ）を使用しているが、第２ニードル駆動手段としてピエゾアクチュエータ、電動アクチュエータ、流体圧作動式アクチュエータ等の他の第１アクチュエータを使用しても良い。
【符号の説明】
【０１０１】
１ インジェクタ（第１燃料噴射弁）
２ インジェクタ（第２燃料噴射弁）
３ 第１ノズルボディ（第１ハウジング）
４ 第１ニードル
６ 第２ノズルボディ（第２ハウジング）
７ 第２ニードル
１１ 第１ロアボディ（第１ハウジング）
１２ 第１アッパーボディ（第１ハウジング）
１３ 第２ロアボディ（第２ハウジング）
１４ 第２アッパーボディ（第２ハウジング）
２５ 第１噴射孔
５１ 第２ガイド孔
５２ 第２ガイド
５３ 第２シート部
５４ 第２バルブシート
５５ 第２噴射孔
５６ 中心孔
５７ 中心孔の導入部
５８ 中心孔の流路部
５９ 中心孔の貯留部
６１ 第１連通孔（連通路）
６２ 第２連通孔（連通路）
６３ 第３連通孔（連通路）
６４ 外周流路（エア流路、上流側流路）
６５ 外周流路（エア流路、上流側流路）
６６ 外周流路（エア流路、中継流路）
６７ 外周流路（エア流路、下流側流路）
６９ 突条部（面取り部）
９１ 凹溝
９２ 流路孔
９３ 燃料孔（第２、第３連通孔）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）外部から供給された液体燃料を噴射する第１噴射孔を有する筒状の第１ハウジング、
およびこの第１ハウジングの内部に往復移動可能に収容されて、前記第１噴射孔を開閉する第１ニードル
を具備した第１燃料噴射弁と、
（ｂ）この第１燃料噴射弁から噴射された液体燃料に外部から供給されたエアを混合した混合燃料を噴射する第２噴射孔を有する筒状の第２ハウジング、
およびこの第２ハウジングの内部に往復移動可能に収容されて、前記第２噴射孔を開閉すると共に、内部に液体燃料とエアが供給される中心孔、およびこの中心孔に連通する連通路を有する有底筒状の第２ニードル
を具備した第２燃料噴射弁と
を備えた燃料噴射装置において、
前記第２ニードルは、前記第２ニードルの外面より径方向外側に突出した鍔状のガイドを具備し、
前記第２ハウジングは、摺動クリアランスを介して前記ガイドの摺動面を往復摺動可能に案内するガイド孔、および少なくとも前記ガイド孔の内面と前記第２ニードルの外面との間に形成されて、前記第２噴射孔の開弁時に前記中心孔から供給されたエアが少なくとも前記摺動クリアランスを経て前記第２噴射孔へ向けて流通するエア流路を具備し、
前記エア流路は、前記摺動クリアランスよりも上流側に形成されて、前記中心孔から供給されたエアを少なくとも前記摺動クリアランスへ導く上流側流路、および前記摺動クリアランスよりも下流側に形成されて、少なくとも前記摺動クリアランスを通過したエアを前記第２噴射孔へ導く下流側流路を具備し、
前記連通路は、前記中心孔から供給されたエアを前記上流側流路へ導く第１連通孔、および前記中心孔から供給された液体燃料を前記摺動クリアランスへ導く第２連通孔を具備し、前記第２連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第２連通孔の出口が前記ガイドの摺動面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記中心孔とは、前記第１燃料噴射弁側の端面で開口し、この開口側から底面側まで軸線方向に延びる凹状の軸方向孔のことであることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射装置において、
前記中心孔の奥側（開口側に対して反対側）には、液体燃料を溜める貯留部が設けられていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料噴射装置において、
前記第２連通孔は、前記貯留部と前記摺動クリアランスとを連通しており、
前記第２連通孔の出口とは、前記貯留部の液体燃料を前記摺動クリアランスへ導く噴出ポートのことであることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記ガイドは、前記第２ニードルの周方向に所定の間隔で形成された複数のガイドにより構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項５に記載の燃料噴射装置において、
前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間には、前記複数のガイドの各摺動面より前記第２ニードルの中心線側に凹んだ面取り部が設けられており、
前記エア流路は、前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、前記上流側流路と前記下流側流路とを連通する中継流路を具備していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料噴射装置において、
前記連通路は、前記中心孔から供給された液体燃料を前記中継流路へ導く第３連通孔を有し、前記第３連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第３連通孔の出口が前記面取り部の外面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項５に記載の燃料噴射装置において、
前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間には、前記複数のガイドの各摺動面より前記第２ニードルの中心線側に凹んだ凹溝が設けられており、
前記エア流路は、前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、前記上流側流路と前記下流側流路とを連通する中継流路を具備していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料噴射装置において、
前記連通路は、前記中心孔から供給された液体燃料を前記中継流路へ導く第３連通孔を有し、前記第３連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第３連通孔の出口が前記凹溝の溝壁面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記エア流路は、前記ガイドを前記第２ニードルの軸線方向と平行な方向に貫通すると共に、前記上流側流路と前記下流側流路とを連通する流路孔を具備していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の燃料噴射装置において、
前記連通路は、前記中心孔から供給された液体燃料を前記流路孔へ導く第３連通孔を有し、前記第３連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第３連通孔の出口が前記流路孔の孔壁面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の燃料噴射装置において、
前記エア流路は、前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、前記上流側流路と前記下流側流路とを連通する中継流路を具備していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の燃料噴射装置において、
前記連通路は、前記中心孔から供給された液体燃料を前記中継流路へ導く第３連通孔を有し、前記第３連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第３連通孔の出口が前記中継流路の流路壁面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１】
（ａ）外部から供給された液体燃料を噴射する第１噴射孔を有する筒状の第１ハウジング、
およびこの第１ハウジングの内部に往復移動可能に収容されて、前記第１噴射孔を開閉する第１ニードル
を具備した第１燃料噴射弁と、
（ｂ）この第１燃料噴射弁から噴射された液体燃料に外部から供給されたエアを混合した混合燃料を噴射する第２噴射孔を有する筒状の第２ハウジング、
およびこの第２ハウジングの内部に往復移動可能に収容されて、前記第２噴射孔を開閉すると共に、内部に液体燃料とエアが供給される中心孔、およびこの中心孔に連通する連通路を有する有底筒状の第２ニードル
を具備した第２燃料噴射弁と
を備えた燃料噴射装置において、
前記第２ニードルは、前記第２ニードルの外面より径方向外側に突出した鍔状のガイドを具備し、
前記第２ハウジングは、摺動クリアランスを介して前記ガイドの摺動面を往復摺動可能に案内するガイド孔、および少なくとも前記ガイド孔の内面と前記第２ニードルの外面との間に形成されて、前記第２噴射孔の開弁時に前記中心孔から供給されたエアが少なくとも前記摺動クリアランスを経て前記第２噴射孔へ向けて流通するエア流路を具備し、
前記エア流路は、前記摺動クリアランスよりも上流側に形成されて、前記中心孔から供給されたエアを少なくとも前記摺動クリアランスへ導く上流側流路、および前記摺動クリアランスよりも下流側に形成されて、少なくとも前記摺動クリアランスを通過したエアを前記第２噴射孔へ導く下流側流路を具備し、
前記連通路は、前記中心孔から供給されたエアを前記上流側流路へ導く第１連通孔、および前記中心孔から供給された液体燃料を前記摺動クリアランスへ導く第２連通孔を具備し、前記第２連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第２連通孔の出口が前記ガイドの摺動面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記中心孔とは、前記第１燃料噴射弁側の端面で開口し、この開口側から底面側まで軸線方向に延びる凹状の軸方向孔のことであることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料噴射装置において、
前記中心孔の奥側（開口側に対して反対側）には、液体燃料を溜める貯留部が設けられていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料噴射装置において、
前記第２連通孔は、前記貯留部と前記摺動クリアランスとを連通しており、
前記第２連通孔の出口とは、前記貯留部の液体燃料を前記摺動クリアランスへ導く噴出ポートのことであることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記ガイドは、前記第２ニードルの周方向に所定の間隔で形成された複数のガイドにより構成されていることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項５に記載の燃料噴射装置において、
前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間には、前記複数のガイドの各摺動面より前記第２ニードルの中心線側に凹んだ面取り部が設けられており、
前記エア流路は、前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、前記上流側流路と前記下流側流路とを連通する中継流路を具備していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項６に記載の燃料噴射装置において、
前記連通路は、前記中心孔から供給された液体燃料を前記中継流路へ導く第３連通孔を有し、前記第３連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第３連通孔の出口が前記面取り部の外面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項５に記載の燃料噴射装置において、
前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間には、前記複数のガイドの各摺動面より前記第２ニードルの中心線側に凹んだ凹溝が設けられており、
前記エア流路は、前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、前記上流側流路と前記下流側流路とを連通する中継流路を具備していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料噴射装置において、
前記連通路は、前記中心孔から供給された液体燃料を前記中継流路へ導く第３連通孔を有し、前記第３連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第３連通孔の出口が前記凹溝の溝壁面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記エア流路は、前記ガイドを前記第２ニードルの軸線方向と平行な方向に貫通すると共に、前記上流側流路と前記下流側流路とを連通する流路孔を具備していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の燃料噴射装置において、
前記連通路は、前記中心孔から供給された液体燃料を前記流路孔へ導く第３連通孔を有し、前記第３連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第３連通孔の出口が前記流路孔の孔壁面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の燃料噴射装置において、
前記エア流路は、前記複数のガイドのうちの隣設する２つのガイド間に区画形成されて、前記上流側流路と前記下流側流路とを連通する中継流路を具備していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の燃料噴射装置において、
前記連通路は、前記中心孔から供給された液体燃料を前記中継流路へ導く第３連通孔を有し、前記第３連通孔の入口が前記中心孔の内面で開口し、前記第３連通孔の出口が前記中継流路の流路壁面で開口していることを特徴とする燃料噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０２６９６（Ｐ２０１２−１０２６９６Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５３６２４（Ｐ２０１０−２５３６２４）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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