JP5819220B2 - 筒内圧センサ付き燃料噴射弁 - Google Patents

Description

本発明は，エンジンに設けられる噴射弁取り付け孔に，弁ハウジングの前端よりエンジンの燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を装着し，この弁ハウジングに，燃焼室の圧力を検出する筒内圧センサを付設し，この筒内圧センサに，その出力信号を外部に伝達する信号伝達手段を接続した，筒内圧センサ付き燃料噴射弁の改良に関する。

かゝる筒内圧センサ付き燃料噴射弁は，特許文献１に開示されるように既に知られている。

特開平９−５３４８３号公報

上記特許文献１に記載の筒内圧センサ付き燃料噴射弁では，筒内圧センサの出力信号を外部に伝達する信号伝達手段として，筒内圧センサにリード線を接続し，これをエンジンの噴射弁取り付け孔内で燃料噴射弁の一側方に配線しながら外部に引き出すようにしている。

こうしたものでは，撓み性を有するリード線がエンジンの振動を受けて振動し，噴射弁取り付け孔の内面に接触して損傷する虞がある。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，筒内圧センサに接続される信号伝達手段が噴射弁取り付け孔で振動せず，その耐久性を保持し得るようにした前記筒内圧センサ付き燃料噴射弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，エンジンに設けられる噴射弁取り付け孔に，弁ハウジング部の前端よりエンジンの燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を装着し，この弁ハウジング部に，燃焼室の圧力を検出する筒内圧センサを付設し，この筒内圧センサに，その出力信号を外部に伝達する信号伝達手段を接続した，筒内圧センサ付き燃料噴射弁において，前記燃料噴射弁の，前記噴射弁取り付け孔に収容される弁ハウジング部の外周面に，前端を前記燃焼室に臨ませる円筒状の筒内圧センサと，この筒内圧センサの後端部内周面と嵌合接続される，前記信号伝達手段の一部としての円筒状の信号回路筒体とを嵌合，固定したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記燃料噴射弁の外周に，前記信号回路筒体を被覆する絶縁層を形成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記絶縁層の前端部外周面に，前記筒内圧センサの後端面に当接する支持リングを気密に嵌合し，この支持リングを前記筒内圧センサの後端に溶接したことを第３特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，燃料噴射弁の，噴射弁取り付け孔に収容される弁ハウジング部の外周面に，前端を燃焼室に臨ませる円筒状の筒内圧センサと，この筒内圧センサの後端部内周面と嵌合接続される，信号伝達手段の一部としての円筒状の信号回路筒体とを嵌合，固定したことで，両者共円筒状をなす筒内圧センサ及び信号回路筒体の相互嵌合，接続時には，特別な位置決めは不要となり，組立性が良好となる。しかも，弁ハウジング部の外周面に嵌合した信号回路筒体は，エンジンの振動を受けても振動することがないので，噴射弁取り付け孔内に収容されていても，噴射弁取り付け孔内面に触れることはなく，その耐久性を維持することができる。

本発明の第２の特徴によれば，燃料噴射弁の外周に，信号回路筒体を被覆する絶縁層を形成したことで，絶縁層によって，信号回路筒体を保護しつゝ，信号回路筒体の噴射弁取り付け孔内面への接触を確実に防ぐことができる。

本発明の第３の特徴によれば，絶縁層の前端部外周面に，筒内圧センサの後端面に当接する支持リングを気密に嵌合し，この支持リングを筒内圧センサの後端に全周溶接により結合したことで，筒内圧センサの支持強度を高めることができると共に，支持リングと絶縁層及び筒内圧センサとの各間のシール状態を確保できる。

本発明に係る筒内圧センサ付き燃料噴射弁をエンジンに装着した状態で示す要部破断側面図。 図１の２部拡大図。 図１の３−３線拡大断面図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

先ず，図１において，エンジンＥのシリンダヘッドＥｈには，燃焼室Ｅｃに燃料を直接噴射し得る燃料噴射弁Ｉと，この燃料噴射弁Ｉに燃料を分配する燃料分配管Ｄとが取り付けられる。以下，燃料噴射弁Ｉにおいて，燃焼室Ｅｃ側を前，燃料分配管Ｄ側を後とする。燃料噴射弁Ｉは，その前端から後端に向けてそれぞれ円筒状の弁ハウジング部２，中間連結部３，電磁コイル部４及び燃料導入筒部５を同軸上に順次連ねて構成され，電磁コイル部４に通電したとき，弁ハウジング部２内の弁を開いて，燃料導入筒部５が燃料分配管Ｄから導入した燃料を燃焼室Ｅｃに直接噴射するようになっている。

この燃料噴射弁Ｉでは，弁ハウジング部２，中間連結部３及び電磁コイル部４の順で外径が大となっており，その電磁コイル部４の後部に，その一側方に突出するカプラ６が形成される。

シリンダヘッドＥｈには，燃焼室Ｅｃの天井面に開口する噴射弁取り付け孔７が設けられており，これに弁ハウジング部２及び中間連結部３が嵌挿され，電磁コイル部４の前端面がシリンダヘッドＥｈの外面に当接するようにして燃料噴射弁ＩはシリンダヘッドＥｈに取り付けられる。

図１及び第２に示すように，弁ハウジング部２の外周には，前端を燃焼室Ｅｃに臨ませる円筒状の筒内圧センサ１０と，この筒内圧センサ１０の後端部内周に嵌合して電気的接続される円筒状の信号回路筒体１１とが嵌合され，筒内圧センサ１０は，その前端内周縁で弁ハウジング部２と全周溶接１２により結合される。筒内圧センサ１０の中間部外周には環状のシール溝１３が形成されており，これに，噴射弁取り付け孔７の内周面に密接するシール部材１４が装着される。筒内圧センサ１０は，例えば圧電素子で構成される。

信号回路筒体１１の後端は，弁ハウジング部２の後端部まで延びており，その後端には，中間連結部３及び電磁コイル部４の一側方を経て電磁コイル部４の後端近傍まで延びる信号導線１５が接続される。

電磁コイル部４は，弁ハウジング部２内の弁を吸引開弁する固定コア１６の外周に嵌装される合成樹脂製のボビン１７と，このボビン１７に巻装されるコイル１８と，これらボビン１７及びコイル１８を収容する磁性体のコイルハウジング１９とで構成される。ボビン１７の後端部には端子支持部２０が一体に形成されており，この端子支持部２０によって，前記コイル１８の巻線の両端末１８ａを接続する一対の給電端子２１と，前記信号導線１５の端末を接続する信号端子２２とが保持される。

前記コイルハウジング１９及び信号回路筒体１１の外周面には，それらを連続して被覆する合成樹脂製の絶縁層２３がモールド成形される。

図１及び図３に示すように，電磁コイル部４を被覆する絶縁層２３の後部には，その一側方へ突出する前記カプラ６が一体成形され，このカプラ６に，前記給電端子２１及び信号端子２２の基部が埋設されると共に，それらの接続端部がカプラ６の接続口内に配置される。図示例では，信号端子２２の接続端部は，一対の給電端子２１の接続端部の中間部に配置される。

以上において，前記信号回路筒体１１，信号導線１５及び信号端子２２は，筒内圧センサ１０の出力信号を外部に伝達する信号伝達手段２５を構成する。

前記絶縁層２３の前端部外周には，筒内圧センサ１０の後端面が臨む環状凹部２７が形成されており，この環状凹部２７において，筒内圧センサ１０の後端面に当接する金属（例えばステレス製）製の支持リング２８が絶縁層２３の外周面に接着剤２９を介して気密に嵌合されると共に，この支持リング２８と筒内圧センサ１０との当接部は全周溶接３０により結合される。

次に，この実施形態の作用について説明する。

エンジンＥ中，燃料噴射弁Ｉは，その弁ハウジング部２前端に開口する燃料噴孔より燃料を燃焼室Ｅｃに所定のタイミングで直接噴射し，また筒内圧センサ１０は，燃焼室Ｅｃ内の圧力を受けて軸方向に圧縮され，その歪み量に応じた電圧信号を出力し，その出力信号は，信号回路筒体１１及び信号導線１５を通して，信号端子２２に接続される電子制御ユニット（図示せず）へと伝達され，そこで燃焼室Ｅｃの圧力，即ち筒内圧が演算され，ノッキング制御等に利用される。

ところで，シリンダヘッドＥｈに設けられる噴射弁取り付け孔７に収容される，燃料噴射弁Ｉの弁ハウジング部２の外周面に，前端を燃焼室Ｅｃに臨ませる円筒状の筒内圧センサ１０と，この筒内圧センサ１０の後端部内周面と嵌合接続される円筒状の信号回路筒体１１とが嵌合，固定されるので，両者共円筒状をなす筒内圧センサ１０及び信号回路筒体１１の相互嵌合，接続時には，特別な位置決めは不要となり，組立性が良好となる。しかも，弁ハウジング部２の外周面に嵌合した信号回路筒体１１は，エンジンＥの振動を受けても振動することがないので，噴射弁取り付け孔７内に収容されていても，噴射弁取り付け孔７内面に触れることはなく，その耐久性を維持することができる。

しかも，信号回路筒体１１の外周面は絶縁層２３によって被覆されるので，この絶縁層２３によって，信号回路筒体１１を保護しつゝ，信号回路筒体１１の噴射弁取り付け孔７内面への接触を確実に防ぐことができる。

また円筒状の筒内圧センサ１０は，その前端部内周縁が弁ハウジング部２に全周溶接１２により結合され，後端部が，信号回路筒体１１外周の絶縁層２３に気密に嵌合した支持リング２８に全周溶接３０により結合されるので，筒内圧センサ１０は，前後両端の二箇所で支持されることになり，その支持強度を高めることができる。しかも，筒内圧センサ１０及び弁ハウジング部２間は全周溶接１２により気密に結合されているから，その間への燃焼室Ｅｃの高圧ガスの侵入を防ぐことができる。

以上，本発明の実施形態について説明したが，本発明はそれに限定されることなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

Ｅ・・・・・エンジン
Ｅｃ・・・・燃焼室
Ｉ・・・・・電磁式燃料噴射弁
２・・・・・弁ハウジング部
７・・・・・噴射弁取り付け孔
１０・・・・筒内圧センサ
１１・・・・信号回路筒体
２３・・・・絶縁層
２５・・・・信号伝達手段
２８・・・・支持リング
３０・・・・全周溶接

Claims (3)

1. エンジン（Ｅ）に設けられる噴射弁取り付け孔（７）に，弁ハウジング部（２）の前端よりエンジン（Ｅ）の燃焼室（Ｅｃ）に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（Ｉ）を装着し，この弁ハウジング部（２）に，燃焼室（Ｅｃ）の圧力を検出する筒内圧センサ（１０）を付設し，この筒内圧センサ（１０）に，その出力信号を外部に伝達する信号伝達手段（２５）を接続した，筒内圧センサ付き燃料噴射弁において，
   前記燃料噴射弁（Ｉ）の，前記噴射弁取り付け孔（７）に収容される弁ハウジング部（２）の外周面に，前端を燃焼室（Ｅｃ）に臨ませる円筒状の筒内圧センサ（１０）と，この筒内圧センサ（１０）の後端部内周面と嵌合接続される，前記信号伝達手段（２５）の一部としての円筒状の信号回路筒体（１１）とを嵌合，固定したことを特徴とする，筒内圧センサ付き燃料噴射弁。
2. 請求項１記載の筒内圧センサ付き燃料噴射弁において，
   前記燃料噴射弁（Ｉ）の外周に，前記信号回路筒体（１１）を被覆する絶縁層（２３）を形成したことを特徴とする，筒内圧センサ付き燃料噴射弁。
3. 請求項２記載の筒内圧センサ付き燃料噴射弁において，
   前記絶縁層（２３）の前端部外周面に，前記筒内圧センサ（１０）の後端面に当接する支持リング（２８）を気密に嵌合し，この支持リング（２８）を前記筒内圧センサ（１０）の後端に溶接したことを特徴とする，筒内圧センサ付き燃料噴射弁。

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