JP2010174822A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】リード線間及びコネクタ端子間が燃料により短絡することを防止するシール部材について、そのシール部材の製造コスト抑制を図った燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】電動ユニットＵは、制御弁６５を作動させる電磁アクチュエータ６０と、電磁アクチュエータ６０に設けられてリード線８２と電気接続される内部端子６７と、内部端子６７が挿入組み付けされる組付孔６８ｂを有するとともに内部端子６７を絶縁状態で保持するハウジング６８，７１と、を備えて構成される。そして、概略円柱形状に形成されたハウジング７１の円柱端部には、リード線８２をハウジング７１内に挿通させる挿通部７２が設けられており、ハウジング６８の円柱外周面と挿入孔４３の内周面との間に外部シール部材７３を配置し、組付孔６８ｂと内部端子６７との間に内部シール部材６９を配置する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。

特許文献１，２等に記載の従来の燃料噴射弁は、外部から供給された高圧燃料を噴孔へ導く高圧通路が内部に形成されたボディを備え、ボディ内に電動ユニット及び制御弁等の各種部品を収容して構成されている。そして、電動ユニットを駆動させることで制御弁を作動させ、制御弁により燃料通路を開閉させることで、噴孔からの燃料噴射と噴射停止とを制御する。また、ボディには外部から電力供給されるコネクタ端子が取り付けられており、その電力は、ボディ内に配線されたリード線を介して電動ユニットへ供給される。

図３は、従来の電動ユニットの構造を示す断面図であり、この電動ユニットは、制御弁を作動させるアクチュエータ６０ｘと、アクチュエータ６０ｘに設けられてリード線８２ｘと電気接続される内部端子６７ｘと、内部端子６７ｘを保持する樹脂製のハウジング６８ｘと、を備えて構成されている。そして、概略円柱形状に形成されたハウジング６８ｘの円柱端部には、リード線８２ｘをハウジング６８ｘ内に挿通させる挿通部７２ｘが設けられている。

このように構成された電動ユニットは、ボディ４０ｘに形成された挿入孔４３ｘに挿入配置されている。ちなみに、挿入孔４３ｘに配置されたスプリング６０２ｘにより、電動ユニットは挿入孔４３ｘから挿出する向き（図３の下向き）に押し付けられており、これにより、挿出入方向（図３の上下方向）に電動ユニットを位置決めさせている。また、リード線８２ｘは、挿入孔４３ｘに連通する連通孔４５ｘに配置されている。

ここで、制御弁の開弁により燃料通路から流出した燃料等、ボディ４０ｘ内の燃料は、電動ユニットの外周面と挿入孔４３ｘの内周面との隙間ＣＬ１へ流入し得る。そのため、燃料が隙間ＣＬ１を通じて挿通部７２ｘに達すると、リード線８２ｘ間の短絡が懸念される。さらに、挿通部７２ｘに達した燃料がリード線８２ｘを伝ってコネクタ端子に達することで、コネクタ端子間の短絡も懸念される。また、ボディ４０ｘ内の燃料は電動ユニットの内部にも浸入し得る。そのため、ユニット内部に浸入した燃料が内部端子６７ｘを伝ってリード線８２ｘに達した場合にも、先述したリード線８２ｘ間の短絡やコネクタ端子間の短絡が懸念される。

これらの懸念に対し図３に示す従来構造では、ゴム製のシール部材９０を挿通部７２ｘに設けている。このシール部材９０は、以下に説明する第１シール部９１、第２シール部９２及び第３シール部９３を一体に形成して構成されている。

第１シール部９１は、連通孔４５ｘの内周面と挿通部７２ｘの外周面との隙間ＣＬ２をシールすることで、燃料が隙間ＣＬ１，ＣＬ２を通じてリード線８２ｘに達することを防止する。第２シール部９２は、挿通部７２ｘの端面７２ｂｘのうちリード線８２ｘ間の部分をシールすることで、内部端子６７ｘを伝って前記端面７２ｂｘに達した燃料が、リード線８２ｘ間を短絡させることを防止する。第３シール部９３は、内部端子６７ｘを伝って前記端面７２ｂｘに達した燃料が、リード線８２ｘを伝ってコネクタ端子に達することを防止する。

特開２００７−６４３６４号公報 特開２００６−２５７８７４号公報

しかしながら、上記従来のシール部材９０は、第１シール部９１、第２シール部９２及び第３シール部９３を一体化した形状であるため複雑な形状にならざるを得ず、シール部材９０の製造コストが高くなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、リード線間及びコネクタ端子間が燃料により短絡することを防止するシール部材について、そのシール部材の製造コスト抑制を図った燃料噴射弁を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明では、電動ユニットは、制御弁を作動させるアクチュエータと、アクチュエータに設けられてリード線と電気接続される内部端子と、内部端子が挿入組み付けされる組付孔を有するとともに内部端子を絶縁状態で保持するハウジングと、を備えて構成され、概略円柱形状に形成されたハウジングの円柱端部には、リード線をハウジング内に挿通させる挿通部が設けられている。そして、ハウジングの円柱外周面と前記挿入孔の内周面との間に配置されてシールする外部シール部材と、前記組付孔と前記内部端子との間に配置されてシールする内部シール部材と、備えることを特徴とする。

これによれば、ハウジングの円柱外周面と挿入孔の内周面との隙間は外部シール部材によりシールされるので、前記隙間を通じて燃料がリード線の挿通部に達することを防止できる。また、組付孔と前記内部端子との間は内部シール部材によりシールされるので、電動ユニットの内部に浸入した燃料が内部端子を伝ってリード線の挿通部に達することを防止できる。つまり、電動ユニットの外部（ハウジングの円柱外周面）及び内部のいずれの経路に対してもシールでき、燃料が挿通部に達することを防止できる。よって、挿通部において燃料がリード線間を短絡させることを防止でき、また、挿通部からリード線を伝ってコネクタ端子にまで燃料が達することも無くなるのでコネクタ端子間の短絡も防止できる。

また、電動ユニットの外部経路及び内部経路に対して別々のシール部材（外部シール部材及び内部シール部材）でシールさせるとともに、そのシール箇所を、ハウジングの円柱外周面と挿入孔の内周面との間、及び組付孔と内部端子との間としているので、各々のシール部材（外部シール部材及び内部シール部材）の構造を簡素にできる。よって、両シール部材に汎用部材（例えばＯリング等）を用いることを容易に実現でき、両シール部材の製造コスト抑制を図ることができる。

ここで、上述の如く外部シール部材を備えることに起因して、以下に説明する新たな懸念が生じるとの知見を本発明者らは得た。

すなわち、電動ユニットが燃料の圧力を受けて挿入孔の奥側（挿入側）へ押された状態となっており、かつ、このような燃料圧力に抗して電動ユニットを挿入孔の手前側（挿出側）へ押し付ける弾性部材を設けることで、挿出入方向に電動ユニットを位置決めさせる構造の場合について検討すると、上記外部シール部材は、ハウジングの円柱外周面から径方向外側に突出することになるので、外部シール部材が燃料圧力を受ける分、電動ユニットが燃料圧力で押される力が増大することとなる。そのため、弾性部材による押し付け力を増大させなければならなくなり、その結果、増大した押し付け力を受けるハウジングについて割れ等の損傷が懸念される。

このような懸念に対し、請求項２記載の発明では、前記電動ユニットに対して前記挿入孔から挿出する向きに弾性力を付勢することで、前記挿入孔に対する挿出入方向に前記電動ユニットを位置決めさせる弾性部材を備え、前記ハウジングの材質を、前記弾性力に耐えうる強度の樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やフェノール系樹脂等）とすることで、上記懸念の解消を図っている。

また、ハウジングには、上述した弾性力に耐えうる圧縮強度が要求されるとともに燃料による膨潤の生じにくいことが要求され、さらに、噴射した燃料の燃焼により高温環境となっていることを鑑みて、クリープ強度も要求される。このように、耐膨潤性及びクリープ強度を満たしつつ上述の弾性力に耐えうる圧縮強度を有する樹脂材質として、請求項３記載の如くポリフェニレンサルファイドを用いることが望ましい。

ところで、ハウジングのうち内部シール部材を収容している部分については、その収容スペース確保のためハウジングの外径寸法を小さくすることに制約がある。また、ハウジングのうち内部シール部材に対して電動ユニット側の部分については、電動ユニットとの接続構造を要するためハウジングの外径寸法を小さくすることに制約がある。これに対し、ハウジングのうち内部シール部材に対して電動ユニット側の部分については、上記制約がないため、ハウジングの外径寸法を小さくすることを容易に実現できる。

この点を鑑みた請求項４記載の発明では、挿出入方向における前記外部シール部材の位置を、前記内部シール部材に対して前記電動ユニットと反対側としたことを特徴とするので、ハウジングのうち外部シール部材が配置される部分の外径寸法を小さくすることで、ハウジングの円柱外周面から径方向外側に突出する外部シール部材の突出面積を小さくすることができる。よって、外部シール部材が燃料圧力から受ける力を小さくできるので、弾性部材の弾性力を小さく設定してハウジングにかかる圧縮力を低減でき、ひいては、ハウジングに要求される圧縮強度を低減できる。

請求項５記載の発明では、前記電動ユニットと前記高圧通路とが、前記ボディの軸方向に対して垂直な方向に並ぶようレイアウトされている燃料噴射弁（以下、「ペンシル型インジェクタ」と記載）に、上記各発明を適用したものである。なお、上記特許文献１記載の如く、電動ユニットを高圧通路の反噴射孔側に軸方向に並べて配置（直列配置）する燃料噴射弁（以下、「一般型インジェクタ」と記載）に、上記各発明を適用するようにしてもよい。

ペンシル型インジェクタにおいては、電動ユニットを高圧通路に対して並列配置するので、直列配置する一般型インジェクタに比べて電動ユニットの径を小さくせざるを得なくなる。すると、小型化したハウジングを形成するには、ハウジングを樹脂製とすることが望ましくなる。しかしハウジングを樹脂製とした場合には、先述した押し付け力（弾性力）によるハウジング損傷の懸念が大きくなる。したがって、請求項５記載の発明に請求項４記載の発明を組み合わせれば、「ハウジングの材質をポリフェニレンサルファイドとすることにより十分なハウジング強度を得る」といった効果が、ペンシル型インジェクタにおいて好適に発揮され、望ましい。

本発明の一実施形態にかかる燃料噴射弁の全体断面図。 図１に記載の燃料噴射弁のうち、電動ユニットの部分を拡大した断面図。 従来の電動ユニットの構造を示す断面図。

以下、本発明にかかる燃料噴射弁を、車両に搭載されたディーゼルエンジン（内燃機関）のコモンレール式燃料噴射システムに適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は燃料噴射弁１０の全体断面図、図２は図１の拡大図である。燃料噴射弁１０は、エンジンのシリンダヘッド（図示せず）に挿入搭載され、コモンレールから供給される燃料をエンジンの各気筒内へ直接噴射するものである。

先ず、図１を用いて燃料噴射弁１０の全体構造を説明する。燃料噴射弁１０は、ノズルボディ２０、ニードル３０、ホルダボディ４０（「ボディ」に相当）、オリフィスプレート５０、及び電磁アクチュエータ６０を有する電動ユニットＵ等より構成される。

ノズルボディ２０は、オリフィスプレート５０を介してホルダボディ４０の図示下側（噴孔側）に、リテーニングナット１１により固定されている。ノズルボディ２０には、ニードル３０を摺動自在に収容するガイド孔２１と、ニードル３０のリフト時に燃料を噴射する噴孔２２等が形成されている。

ガイド孔２１は、ノズルボディ２０の上端面からノズルボディ２０の先端部に向かって穿設され、ガイド孔２１内周面とニードル３０外周面との隙間により、噴孔２２へ高圧燃料を導く高圧通路２３が形成されている。また、ガイド孔２１の途中には、内径が拡大する燃料溜室２４が形成されている。高圧通路２３（ガイド孔２１）は、上流端がノズルボディ２０の上端面に開口して、オリフィスプレート５０に形成される高圧通路５１に接続されている。そして、ノズルボディ２０内周面に形成された着座面に、ニードル３０先端部に形成されたシート面が着座することにより、噴孔２２へ通じる高圧通路２３をニードル３０が閉塞遮断することとなる。

ガイド孔２１には円筒形状のスプリング台座２５が圧入固定されており、スプリング台座２５の下端面とニードル３０の上端面との間には、ニードル３０を閉弁方向（図１の下方向）に押圧するスプリング２６が配置されている。スプリング台座２５の内周面には、ニードルの上端面に高圧燃料圧力を背圧として付与させる背圧室２７が形成されている。この背圧によりニードル３０は閉弁方向（図１の下方向）に付勢される。また、燃料溜室２４の高圧燃料の圧力は、ニードル３０を開弁方向（図１の上方向）に付勢する。

ホルダボディ４０のうち上端部分（反噴孔側部分）には配管継手４１が設けられ、この配管継手４１に接続される燃料配管（図示せず）を介してコモンレールより高圧燃料が供給される。配管継手４１の内部通路には、燃料を濾過するバーフィルタ（図示せず）が配設されている。ホルダボディ４０の内部には、配管継手４１に導入された高圧燃料を、オリフィスプレート５０の高圧通路５１を介してノズルボディ２０の高圧通路２３へ導く高圧通路４２と、電動ユニットＵを挿入配置するための挿入孔４３等が形成されている。これら高圧通路４２及び挿入孔４３は、燃料噴射弁１０の軸方向（図１の上下方向）に延びる形状である。本明細書で言う「軸方向」とは、燃料噴射弁１０の長手方向のことであり、シリンダヘッドに挿入搭載される燃料噴射弁１０の挿入方向のことでもある。

ホルダボディ４０に対する電動ユニットＵの配置レイアウトに関し、本実施形態では、ホルダボディ４０の軸方向に対して垂直な方向（図１の左右方向）に電動ユニットＵと高圧通路４２とが並ぶようレイアウトされており、本実施形態にかかる燃料噴射弁１０は、いわゆるペンシル型インジェクタである。

図２に示すように、オリフィスプレート５０には、高圧通路５１から背圧室２７へ高圧燃料を流入させる流入通路５２と、背圧室２７から低圧側へ流出させる流出通路５３とが形成されている。また、流入通路５２には入口オリフィス５２ａが形成され、流出通路５３には出口オリフィス５３ａが形成されている。

電動ユニットＵは、以下に説明する電磁アクチュエータ６０、内部端子６７、及びハウジング本体６８（ハウジング）等を備えて構成されている。電磁アクチュエータ６０は、樹脂製ボビン６１に巻き回された電磁コイル６２を有するステータ６３、及びこのステータ６３に対向して可動するアーマチャ６４等を備えて構成されている。また、アーマチャ６４は、当該アーマチャ６４と一体に可動して出口オリフィス５３ａ（燃料通路）を開閉するボール弁６５（制御弁）を収容している。

電磁コイル６２へ通電すると、アーマチャ６４は発生磁束によって磁化されて、磁気吸引力によりステータ６３へ吸引されて可動する。また、ステータ６３の中心部分に配置されたスプリング６６は、ボール弁６５を閉弁する方向（図２の下方向）にアーマチャ６４に弾性力を付勢する。

ホルダボディ４０の挿入孔４３のうちステータ６３の下方に位置する部分は、ボール弁６５を収容する弁室４３ａとして機能しており、この弁室４３ａには、アーマチャ６４がボール弁６５とともに収容されている。なお、弁室４３ａ内は、出口オリフィス５３ａから流出した低圧燃料で満たされている。

オリフィスプレート５０の上端面には、円環形状の溝５４、及び溝５４から径方向外側に延びる溝５５が形成されており、弁室４３ａ内の燃料は、溝５４，５５を介して、ホルダボディ４０に形成された低圧通路４４と通じている。低圧通路４４は、高圧通路４２と平行して軸方向に延びるよう形成されている。オリフィスプレート５０の下端面には円環形状の溝５６が形成されており、この溝５６を通じて、オリフィスプレート５０の高圧通路５１とノズルボディ２０の高圧通路２３とが連通する。

弁室４３ａには円筒形状のスペーサ６０１が配置されている。このスペーサ６０１は、オリフィスプレート５０の上端面とステータ６３の下端面とに当接しており、アーマチャ６４上端面とステータ６３下端面との間に非通電時におけるエアギャップを形成する。電動ユニットＵの上端面は、図１に示す皿ばね６０２（弾性部材）によりオリフィスプレート５０側へ押し付けられている。つまり、この皿ばね６０２の弾性力により、オリフィスプレート５０とステータ６３との間において、電動ユニットＵがスペーサ６０１とともに挟持されていると言える。

なお、ハウジングヘッド７１の円柱上端面と皿ばね６０２との間にはワッシャ６０３が配置されており、このワッシャ６０３の厚み寸法を調節することで、皿ばね６０２が電動ユニットＵを押し付ける弾性力の大きさを調節している。

ホルダボディ４０に対する電動ユニットＵの配置レイアウトに関し、本実施形態では、ホルダボディ４０の軸方向に対して垂直な方向（図１の左右方向）に電動ユニットＵと高圧通路４２とが並ぶようレイアウトされており、本実施形態にかかる燃料噴射弁１０は、いわゆるペンシル型インジェクタである。

次に、電動ユニットＵのうち、内部端子６７及びハウジング本体６８の部分について、図２を参照しつつ詳細に説明する。

電磁アクチュエータ６０には内部端子６７が取り付けられている。この取付構造について詳細に説明すると、内部端子６７の一端６７ａは、ボビン６１に挿入されて電磁コイル６２と電気接続されている。そして、このように電気接続された状態で、内部端子６７は、ボビン６１及び電磁コイル６２とともに樹脂材６０ａにより一次モールドされている。これにより、内部端子６７は電磁アクチュエータ６０に取り付けられて一体化される。

また、電磁アクチュエータ６０のうちアーマチャ６４と反対側の部分には、樹脂製のハウジング本体６８が取り付けられている。ハウジング本体６８は、電動ユニットＵの軸方向に延びる概略円柱形状に形成されている。ハウジング本体６８には、円柱両端面を貫通する貫通孔６８ａが形成される。ハウジング本体６８のうち電磁アクチュエータ６０の側の円柱端面には、貫通孔６８ａの径を拡大した第１拡径部６８ｂ（組付孔）、及び第１拡径部６８ｂの径をさらに拡大した第２拡径部６８ｃが形成されている。内部端子６７のうち、樹脂材６０ａから電磁アクチュエータ６０の反対側に延出する部分は、貫通孔６８ａに挿入配置されている。つまり、ハウジング本体６８は内部端子６７を絶縁状態で保持していると言える。

また、第１拡径部６８ｂには内部シール部材６９が配置されている。内部シール部材６９は、内部端子６７の外周面と第１拡径部６８ｂの内周面との間をシールする部材である。本実施形態では、内部シール部材６９にゴム製のＯリングを採用している。

電磁アクチュエータ６０に対するハウジング本体６８の取付構造について詳細に説明すると、内部端子６７、ボビン６１、電磁コイル６２及び樹脂材６０ａからなる一次モールド品に、ステータ６３（鉄心部分）を挿入した状態、かつ、ハウジング本体６８の貫通孔６８ａに内部端子６７を挿入した状態で、ハウジング本体６８は、前記一次モールド品とともに樹脂材６０ｂにより二次モールドされている。これにより、ハウジング本体６８は、内部端子６７とともに電磁アクチュエータ６０に取り付けられて一体化される。

二次モールドの際には、第２拡径部６８ｃに樹脂製のインシュレータ７０を嵌め込んでおき、内部シール部材６９が樹脂材６０ｂと接触しないようにしている。これにより、二次モールドの際に樹脂材６０ｂの熱で内部シール部材６９が損傷することを防止している。

挿入孔４３に対する電動ユニットＵの挿出入方向（軸方向）において、ハウジング本体６８のうち内部シール部材６９を収容している部分（拡径部分６８ｄ）は、その収容スペース確保のためハウジング本体６８の外径寸法を大きく形成している。これに対し、内部シール部材６９に対して電磁アクチュエータ６０と反対側の部分（縮径部分６８e）は、内部端子６７を収容するのみであるため拡径部分６８ｄに比べて外径寸法を小さく形成している。なお、ノズルボディ２０の挿入孔４３の内周面は、これらの拡径部分６８ｄ及び縮径部分６８eに対応した段差を有する形状に形成されている。つまり、挿入孔４３の内周面と電動ユニットＵの外周面との隙間ＣＬ１は、拡径部分６８ｄと縮径部分６８eとで同一の大きさとなっている。

ハウジング本体６８の縮径部分６８eの外周面には、環状に延びる溝６８ｆが形成されており、この溝６８ｆには外部シール部材７３が配置されている。外部シール部材７３は、縮径部分６８eの外周面と挿入孔４３の内周面との隙間ＣＬ１をシールする部材である。本実施形態では、外部シール部材７３にゴム製のＯリングを採用している。

ハウジング本体６８のうち電磁アクチュエータ６０の反対側の円柱端面には、樹脂製のハウジングヘッド７１（ハウジング）が接続されている。この接続には熱溶着や接着剤を用いることが挙げられるが、ハウジング本体６８及びハウジングヘッド７１を一体に樹脂成型した構成としてもよい。ハウジングヘッド７１は、ハウジング本体６８と同軸上に配置された概略円柱形状に形成されている。

そして、これらの樹脂成型品（ハウジングヘッド７１及びハウジング本体６８）の材質には、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いている。ＰＰＳは、皿ばね６０２の押付力（弾性力）に対する十分な圧縮強度を確保できるとともに、耐膨潤性及びクリープ強度にも優れた熱可塑性の結晶性プラスチックであり、いわゆるスーパーエンジニアリングプラスチックと呼ばれるものである。

ハウジングヘッド７１のうちハウジング本体６８側の円柱端面には、内部端子６７の他端６７ｂが挿入される挿入孔７１ａが形成されている。また、その反対側の円柱端面には、後述する挿通部７２が挿入される、挿入孔７１ｂが形成されている。

ホルダボディ４０の反噴孔側の上部には樹脂製のコネクタハウジング８０（図１参照）が取り付けられ、このコネクタハウジング８０は、外部から電力供給されるコネクタ端子８１を保持している。コネクタ端子８１から供給された電力は、リード線８２及び内部端子６７を通じて電磁コイル６２へ供給される。ちなみに、コネクタ端子８１、リード線８２及び内部端子６７の各々には、正極用及び負極用が設けられていることは勿論である。

ホルダボディ４０には、リード線８２が配置される連通孔４５が形成されている。連通孔４５は、高圧通路４２と平行して軸方向に延びる形状であり、連通孔４５の下端は、電動ユニットＵが挿入配置される挿入孔４３と連通している。なお、連通孔４５及び挿入孔４３は断面円形の形状であり、連通孔４５の直径は挿入孔４３の直径よりも小さい。また、連通孔４５には、連通孔４５の軸方向全体に亘って延びるゴム製のブッシュ８３が配置されており、リード線８２は、ブッシュ８３の挿通孔８３ａに挿通された保護された状態で連通孔４５に配置されている。

リード線８２の下端部分は、挿通部７２に形成された挿入孔７２ａに挿入されて保持されている。リード線８２を保持した状態の挿通部７２をハウジングヘッド７１の挿入孔７１ｂに嵌め込むと、リード線８２の端部と内部端子６７の端部とが電気接続されるよう構成されている。なお、挿通部７２は、ハウジングヘッド７１及びハウジング本体６８と同軸上に配置された概略円柱形状に形成されている。また、本実施形態では、ハウジングヘッド７１と別体に樹脂成型された挿通部７２をハウジングヘッド７１に嵌め込む構造としているが、ハウジングヘッド７１及び挿通部７２を一体に樹脂成型した構成としてもよい。

次に、燃料噴射弁１０の作動を説明する。

電磁コイル６２への通電が停止されている場合には、ボール弁６５が出口オリフィス５３ａを閉弁しているので、ニードル３０を閉弁方向へ付勢する力（背圧室２７の燃圧による力＋スプリング２６の付勢力）がニードル３０を開弁方向へ押し上げる力（燃料溜室２４の燃圧によるリフト力）より大きくなる。その結果、ニードル３０のシート面が着座して、高圧通路２３と噴孔２２との間を遮断することにより、燃料は噴射されない。

電磁コイル６２に通電されている場合には、磁化されたステータ６３にアーマチャ６４が吸引され、スプリング６６の付勢力に抗してステータ６３側へアーマチャ６４が移動することにより、ボール弁６５が背圧室２７の燃圧を受けて出口オリフィス５３ａを開弁する。そのため、背圧室２７の高圧燃料が出口オリフィス５３ａを通じて低圧側（弁室４３ａ）に開放される。背圧室２７に対する出口オリフィス５３ａからの流出量は入口オリフィス５２ａからの流入量より多くなるよう両オリフィス５３ａ，５２ａは設定されているので、上述の如くボール弁６５が開弁作動すると背圧室２７の燃圧が低下する。その結果、ニードル３０を閉弁方向に付勢する力より、ニードル３０を開弁方向へ押し上げるリフト力の方が上回った時点でニードル３０がリフト作動する。そのため、コモンレールより燃料噴射弁１０に供給された高圧燃料は、高圧通路４２，５１，２３を通じて噴孔２２より噴射される。

なお、ボール弁６５の開弁に伴い弁室４３ａへ開放された低圧燃料は、オリフィスプレート５０の溝５４，５５を通じて低圧通路４４へ流れる。そして、低圧通路４４から燃料噴射弁１０の外部に流出し、図示しない燃料タンクへ戻される。

その後、電磁コイル６２への通電が停止されると、アーマチャ６４がスプリング６６に押し戻されて、ボール弁６５が出口オリフィス５３ａを閉じることにより、再び背圧室２７の燃圧が上昇する。その結果、ニードル３０を閉弁方向に付勢する力が、ニードル３０を開弁方向へ押し上げる力を上回った時点でニードル３０が押し戻され、ニードル３０のシート面が着座して高圧通路２３と噴孔２２との間の通路が遮断されることにより、噴射が終了する。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

ここで、弁室４３ａ内の燃料等、ホルダボディ４０内の燃料は、電動ユニットＵの外周面と挿入孔４３の内周面との隙間ＣＬ１へ流入し得る。そのため、燃料が隙間ＣＬ１を通じて挿通部７２に達すると、リード線８２間の短絡が懸念される。また、挿通部７２に達した燃料がリード線８２を伝ってコネクタ端子８１に達することで、コネクタ端子８１間の短絡も懸念される。これらの懸念に対し本実施形態では、隙間ＣＬ１に外部シール部材７３を配置することで、燃料が隙間ＣＬ１を通じて挿通部７２に達することを防止する。

また、ホルダボディ４０内の燃料は、電動ユニットＵを構成する金属製部品と樹脂製部品との当接面から、電動ユニットＵの内部に燃料が侵入し得る。例えば、ハウジング本体６８のうちステータ６３と当接する部分（符号６８ｇに示す部分）から電動ユニットＵ内部に燃料が侵入し得る。そのため、電動ユニットＵ内部に浸入した燃料が内部端子６７を伝ってリード線８２に達した場合にも、先述したリード線８２間の短絡やコネクタ端子８１間の短絡が懸念される。これらの懸念に対し本実施形態では、第１拡径部６８ｂに内部シール部材６９を配置することで、燃料が内部端子６７を伝って挿通部７２に達することを防止する。

要するに、外部シール部材７３及び内部シール部材６９を備えた本実施形態によれば、電動ユニットＵの外部経路及び内部経路のいずれに対してもシールでき、燃料が挿通部７２に達することを防止できる。よって、挿通部７２の上端面７２ｂにおいて燃料が正極用及び負極用リード線８２の間を短絡させることを防止できる。また、挿通部７２の上端面７２ｂからリード線８２を伝ってコネクタ端子８１にまで燃料が達することも無くなるので、正極用及び負極用コネクタ端子８１の間での短絡も防止できる。

また、電動ユニットの外部経路及び内部経路に対して別々のシール部材（内部シール部材６９及び外部シール部材７３）でシールさせるとともに、そのシール箇所を、ハウジング本体６８の円柱外周面と挿入孔４３の内周面との間、及び第１拡径部６８ｂと内部端子６７との間としているので、各々のシール部材６９，７３に簡素な構造で汎用性のあるＯリングを用いることを実現させている。よって、両シール部材６９，７３の製造コスト抑制を図ることができる。

ここで、外部シール部材７３は、ハウジング本体６８の円柱外周面から径方向外側に突出することになるので、外部シール部材７３が隙間ＣＬ１の燃料から圧力を受ける分、電動ユニットＵが燃料圧力で挿入孔４３の奥側（挿入側）へ押される力が増大することとなる。そのため、皿ばね６０２による押付力（弾性力）を増大させなければならなくなり、その結果、増大した押付力を受けるハウジング本体６８及びハウジングヘッド７１について割れ等の損傷が懸念される。この懸念に対し本実施形態では、ハウジング本体６８及びハウジングヘッド７１の材質にポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いる。そのため、前記押付力に耐えうる圧縮強度を十分に確保できる。

また、ハウジング本体６８及びハウジングヘッド７１には、上述した押付力に耐えうる圧縮強度が要求されるとともに燃料による膨潤の生じにくいことが要求され、さらに、噴射した燃料の燃焼により高温環境となっていることを鑑みて、クリープ強度も要求される。上述の如くＰＰＳを用いることは、これらの要求を満たす点でも好適である。

さらに本実施形態によれば、拡径部分６８ｄに比べて外径寸法が小さく形成された縮径部分６８eに外部シール部材７３を配置するので、ハウジング本体６８の円柱外周面から径方向外側に突出する外部シール部材７３の突出面積を、拡径部分６８ｄに配置した場合に比べて小さくすることができる。よって、外部シール部材７３が燃料圧力から受ける力を小さくできるので、皿ばね６０２の弾性力を小さく設定してハウジング本体６８及びハウジングヘッド７１にかかる圧縮力を低減でき、ひいては、ハウジング本体６８及びハウジングヘッド７１に要求される圧縮強度を低減できる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

・上記実施形態では、ハウジング本体６８の縮径部分６８eの外周面に外部シール部材７３を配置しているが、拡径部分６８ｄの外周面に外部シール部材７３を配置してもよい。また、ハウジングヘッド７１の外周面に外部シール部材７３を配置してもよい。

・上記実施形態では、ハウジング本体６８の材質にポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いているが、フェノール系樹脂を用いてもよい。但し、フェノール系樹脂は耐膨潤性及びクリープ強度に優れるものの、圧縮強度の点ではフェノール系樹脂よりもＰＰＳの方が優れている。

・上記実施形態では、電動ユニットＵが有するアクチュエータに、ステータ６３及びアーマチャ６４から構成される電磁アクチュエータ６０を用いているが、圧電素子から構成されるピエゾアクチュエータを用いてもよい。

１０…燃料噴射弁、４０…ホルダボディ（ボディ）、４２…高圧通路、４３…挿入孔、５３ａ…出口オリフィス（燃料通路）、６０…電磁アクチュエータ（アクチュエータ）、６５…ボール弁（制御弁）、６７…内部端子、６８…ハウジング本体（ハウジング）、６８ｂ…第１拡径部（組付孔）、６９…内部シール部材、…（挿通部）、７１…ハウジングヘッド（ハウジング）、７２…挿通部、７３…外部シール部材、８１…コネクタ端子、８２…リード線、６０２…皿ばね（弾性部材）、Ｕ…電動ユニット。

Claims (5)

1. 外部から供給された高圧燃料を噴孔へ導く高圧通路が内部に形成されたボディと、
   前記ボディに取り付けられて外部から電力供給されるコネクタ端子と、
   前記コネクタ端子と電気接続されて前記ボディ内に配線されるリード線と、
   前記ボディに形成された挿入孔に挿入配置され、前記リード線から供給された電力により駆動する電動ユニットと、
   前記電動ユニットの駆動により燃料通路を開閉するよう作動する制御弁と、を備え、
   前記制御弁により前記燃料通路が開閉されることに伴い前記噴孔からの燃料噴射と噴射停止とが制御されるよう構成された燃料噴射弁において、
   前記電動ユニットは、前記制御弁を作動させるアクチュエータと、前記アクチュエータに設けられて前記リード線と電気接続される内部端子と、前記内部端子が挿入組み付けされる組付孔を有するとともに前記内部端子を絶縁状態で保持するハウジングと、を備えて構成され、
   概略円柱形状に形成された前記ハウジングの円柱端部には、前記リード線を前記ハウジング内に挿通させる挿通部が設けられており、
   前記ハウジングの円柱外周面と前記挿入孔の内周面との間に配置されてシールする外部シール部材と、
   前記組付孔と前記内部端子との間に配置されてシールする内部シール部材と、
   を備えることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記電動ユニットに対して前記挿入孔から挿出する向きに弾性力を付勢することで、前記挿入孔に対する挿出入方向に前記電動ユニットを位置決めさせる弾性部材を備え、
   前記ハウジングの材質を、前記弾性力に耐えうる強度の樹脂としたことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記ハウジングの材質を、ポリフェニレンサルファイドとしたことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記挿出入方向における前記外部シール部材の位置を、前記内部シール部材に対して前記電動ユニットと反対側としたことを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料噴射弁。
5. 前記電動ユニットと前記高圧通路とが、前記ボディの軸方向に対して垂直な方向に並ぶようレイアウトされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料噴射弁。

Images