JPH0771343A - 点火プラグ一体型筒内直噴インジェクタ - Google Patents

点火プラグ一体型筒内直噴インジェクタ

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JPH0771343A
JPH0771343A JP5218716A JP21871693A JPH0771343A JP H0771343 A JPH0771343 A JP H0771343A JP 5218716 A JP5218716 A JP 5218716A JP 21871693 A JP21871693 A JP 21871693A JP H0771343 A JPH0771343 A JP H0771343A
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Hideo Einaga
秀男 永長
Norihiko Nakamura
徳彦 中村
Kenichi Nomura
憲一 野村
Kazuhisa Mogi
和久 茂木
孝寛 ▲櫛▼部
Takahiro Kushibe
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    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
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    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の最終電極以外での放電が起きないよう
に分割された絶縁体を配設した点火プラグ一体型筒内直
噴インジェクタを提供することを目的とする。 【構成】 中心電極の導電路が中央部に配設され、その
周囲が軸方向に分割された絶縁体で覆われ、その外側に
金属体が配設され、外側で金属部材に周接し、内側で中
心電極の導電路に周接する絶縁体の、金属部材に接する
外周面に縁を境に隣接する外周側の軸方向の端部の軸方
向の位置と、導電体に接する内周面に縁を境に隣接する
内周側の軸方向の端部の軸方向の位置とが離間されそれ
ぞれ縁を介して連結され、内周側の軸方向の端部が、外
周側の軸方向の端部よりも軸方向に延伸しているか、ま
たは等しい場合には、これに係合するように外周側の軸
方向の端部が延伸した絶縁体が入れ子状に係合される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、点火プラグ一体型筒内
直噴インジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】筒内に直接燃料を噴射する筒内直噴ガソ
リンエンジンに用いる点火プラグとインジェクタを一体
化させた点火プラグ一体型筒内直噴インジェクタが開示
されている。例えば実開昭63−154760号公報に
よれば、中央に高圧電流の流れる導電体を配した点火プ
ラグ一体型筒内直噴インジェクタが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
中央に高圧電流の流れる導電体を配した点火プラグ一体
型筒内直噴インジェクタにおいては、外側の金属部材と
の間の絶縁が悪いと本来火花放電をさせようとしていた
最終の電極に到る以前に放電が起こり、本来火花放電を
させようとしていた最終の電極の間で放電が起きなくな
ったり、あるいはインジェクタの噴口の開閉をおこなう
電磁コイルに高電圧がかかったりすると的確な励磁がで
きなくなりインジェクタの噴口の開閉を所定通りにでき
なくなるというおそれがある。ところが、図3に示され
る、前記実開昭63−154760号公報による点火プ
ラグ一体型筒内直噴インジェクタにおいては中央の高圧
電流の流れる導電体と電磁コイルの間(図3のe1 とe
2 との間)の絶縁が不十分であって、電磁コイルに高電
圧がかかったりすると的確な励磁ができなくなりインジ
ェクタの噴口の開閉を所定通りにできなくなるというお
それがある。本発明は上記問題に鑑み、所定の最終電極
以外での放電が起きないように絶縁体を配設した点火プ
ラグ一体型筒内直噴インジェクタを提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、点火プ
ラグ一体型筒内直噴インジェクタであって、中心電極の
導電路が軸にそって中央部に配設され、その周囲が軸方
向に分割された絶縁体で覆われ、その外側に金属部材が
配設されていて、外側で金属部材に周接し、内側で中心
電極の導電路に周接する絶縁体の、軸方向の最も外側の
両方の端部を除いた軸方向の端部であって、外側の金属
部材に接する外周面に縁を境に隣接する外周側の軸方向
の端部の軸方向の位置と、前記外周側の軸方向の端部と
軸方向同じ側の絶縁体の端部であって、内側の導電体に
接する内周面に縁を境に隣接する内周側の軸方向の端部
の軸方向の位置とが離間され、離間された軸方向位置に
ある内周側の端部と外周側の端部がそれぞれ縁を介して
連結されていて、内周側の軸方向の端部が、外周側の軸
方向の端部よりも軸方向に延伸している場合、または外
周側の軸方向の端部に等しい場合には、これに係合する
絶縁体は前記軸方向に延伸した内周側の軸方向の端部を
取り巻くように外周側の軸方向の端部が延伸した絶縁体
であって、分割された絶縁体が継ぎ目部分で互いに入れ
子状になって係合された点火プラグ一体型筒内直噴イン
ジェクタが提供される。
【0005】
【作用】絶縁体の内側の導電体に接する内周面の縁と、
外側の金属部材に接する縁とは軸方向にずれて配置され
ているのでその間で放電はおきない。
【0006】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を説明
する。図1は本発明による点火プラグ一体型筒内直噴イ
ンジェクタの全体の構造を示す図である。図において、
1は点火プラグ一体型筒内直噴インジェクタの全体を示
す。2は高圧配電線であり、一方の端部は図示されない
配電器に接続され、他方の端部が導電性材料で作られた
第1導電体3に接続されている。第1導電体3の高圧配
電線2に接続されていない方の端部は導電性材料で作ら
れた筒状の第2導電体4の一方の端部に挿入されて接続
されている。第2導電体4の他方の端部には導電性材料
で作られたアジャスティングバー5の一方の端部が挿入
されて接続されている。アジャスティングバー5の他方
の端部は導電性材料で作られたリターンスプリング6の
一方の端部を押圧して接している。リターンスプリング
6の他方の端部は導電性材料で作られたニードル7を押
圧して接している。ニードル7は導電性材料で作られた
ニードルシート8の内部に摺接している。ニードルシー
ト8の先端には中心電極9が設けられている。該中心電
極9の中央には燃料を噴出するための噴口9aが設けら
れている。11は第1絶縁体、12は第2絶縁体、13
は第3絶縁体、14は位置決め用の第4絶縁体、15は
第5絶縁体であって、中心部に配設され高電圧が流れる
第1導電体3、第2導電体4、アジャスティングバー
5、リターンスプリング6、ニードル7、ニードルシー
ト8と、外側に配設されそれぞれ導電性の金属で作られ
た第1筒体21、フランジ付き第2筒体22、シム2
3、スプール24、カラー25、第3筒体26、燃料通
路配設部材27、第1ハウジング28、第2ハウジング
29との間を電気的に絶縁している。なお、第2ハウジ
ング29の先端部は中心電極9を取り巻くような形に成
形され接地電極10が形成されている。30は電磁コイ
ルであって、コイル用コード31によって電流が流され
ると励磁してニードル7を動かし、それによって燃料が
噴口9aから噴出される。40は連結部材であって、第
1筒体21と、第1ハウジング28の拡大された端部の
間に嵌入され軸回りの回転方向の位置決め後にナット4
1によって固定される。また連結部材40はコイル用コ
ード31の外部との接続部分42と、外部の燃料パイプ
との接続部分43とを有し、該接続部分43から導入さ
れた燃料を第1筒体21と、第1ハウジング28の間に
設けられた燃料流路に導く内部通路44を有する。
【0007】次に、上記のように構成された本装置の作
動について説明する。本装置は点火プラグとしての作動
と、燃料噴射弁としての作動をするが始めに燃料噴射弁
としての作動を説明する。外部の燃料パイプを通って供
給された燃料は連結部材40の接続部分43より本装置
の内部に入り、まず連結部材40の内部通路44を通
り、次に第1筒体21と第1ハウジング28の間の流路
を通り、次に該第1筒体21と第1ハウジング28の間
の流路に連続した第3筒体26と第1ハウジング28の
間の流路を通り、燃料通路配設部材27の外側に達す
る。燃料通路配設部材27の外側に達した燃料は該燃料
通路配設部材27の外側と内側を貫通して設けられてい
る燃料通路を通って燃料通路配設部材27の内側に流れ
込み、続いて第3絶縁体13と、位置決め用の第4絶縁
体14の間の隙間を通って,ニードル7のシャフト7a
と中間ガイド7bの上面と第3絶縁体13の底面および
ニードルシート8とで画定される部分に達する、中間ガ
イド7bはニードルシート8の内周面が円形断面である
のに対して四辺形であるので、前記部分に達した燃料は
中間ガイド7bとニードルシート8の内周面との隙間を
通って、ニードル7のシャフト7aと中間ガイド7bの
下面とニードル7の先端部7cの上面およびニードルシ
ート8とで画定される部分に達する。
【0008】ここで、ニードル7の先端部7cの内部に
は上面と円錐状に仕上げられた下面とを貫通する斜めの
孔7dが設けられているが、電磁コイル30に通電され
ていない時には、ニードル7の先端部7cの下側の円錐
状に仕上げられたその頂部が、ニードルシート8の内側
の底部に形成された前記ニードル7の先端部7cの下側
に形成された円錐よりも鈍角に形成された逆円錐の中央
に設けられた孔に入り込むようにされているので、燃料
は前記ニードル7の先端部7cの内部の貫通する斜めの
孔7dを通り前記ニードル7の先端部7cの下側の円錐
面とニードルシート8の内側の底部に形成された円錐面
との間の隙間にまで達するがそこで停止される。ニード
ルシート8の内側の底部に形成された前記ニードル7の
先端部7cの下側に形成された円錐よりも鈍角に形成さ
れた逆円錐の中央に設けられた孔の下方には燃焼室(図
示されない)に通ずる噴口9aが設けられているので、
電磁コイル30に通電されてニードル7全体が上方に引
き上げられ、ニードル7の円錐状の下面の頂部が閉じて
いたニードルシート8の内側の底部に形成された前記ニ
ードル7の先端部7cの下側に形成された円錐よりも鈍
角に形成された逆円錐の中央に設けられた孔が開かれる
と燃料は噴口9aを通って燃焼室に噴出される。
【0009】次に、点火プラグとしての作動を説明する
が、配電器から高圧電線2を通って伝えられた高圧電流
は第1導電体3、第2導電体4、アジャスティングバー
5、リターンスプリング6、ニードル7、ニードルシー
ト8を経てニードルシート8の先端部に配設された中心
電極9に達する。中心電極9の回りにはそれを取り巻く
ような形に成形され接地電極10が形成されているので
中心電極9と接地電極10との間で火花放電が発生す
る。
【0010】ここで、各導電体は分割された絶縁体によ
っておおわれている。以下、本発明に係わる絶縁体の継
ぎ目部分の詳細を説明する。図2の(A)は図1のAの
部分を拡大した図であって、この部分継ぎ目部分で内部
の高圧電流の流れる導電体と絶縁体の端面が接触してい
るのはa1 であって、外側の金属部材に接触しているの
はa2 である。図に示されるようにa1 とa 2 とはつな
がっているが、角度をもった鋸歯状断面を有する面で結
ばれ、その距離も長いのでa1 とa2 との間には放電は
おきない。図2の(B)は図1のBの部分を拡大した図
であって、この部分継ぎ目部分で内部の高圧電流の流れ
る導電体と絶縁体の端面が接触しているのはb1 とb3
であって、外側の金属部材に接触しているのはb2 とb
4 である。図に示されるようにb1 とb2 、b3 とb4
とはつながっているが途中で直角に曲がった面で結ば
れ、その距離も長いのでb1 とb2 、b3 とb4 との間
には放電はおきない。図2の(C)は図1のCの部分を
拡大した図であって、この部分継ぎ目部分で内部の高圧
電流の流れる導電体と絶縁体の端面が接触しているのは
1 とc3 であって、外側の金属部材に接触しているの
はc2 とc4 である。図に示されるようにc1 とc2
3 とc4 とはつながっているが途中で直角に曲がった
面で結ばれ、その距離も長いのでc1 とc2 、c3 とc
4 との間には放電はおきない。
【0011】
【発明の効果】本発明は、上記の様に構成され作用する
ので、分割された絶縁体が係合する部分において、絶縁
体の内側の導電体に接する内周面の縁と、外側の金属部
材に接する縁とは軸方向にずれて配置されているのでそ
の間で放電はおきない。したがって、本来火花放電をさ
せようとしていた最終の電極に到る以前に放電が起きた
り、あるいはインジェクタの噴口の開閉をおこなう電磁
コイルに高電圧がかかったりして的確な励磁ができなく
なりインジェクタの噴口の開閉を所定通りにできなくな
るということが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による点火プラグ一体型筒内直噴インジ
ェクタの内部構造を示す断面図である。
【図2】(A)図1のA部の詳細である。 (B)図1のB部の詳細である。 (C)図1のC部の詳細である。
【図3】従来技術による点火プラグ一体型筒内直噴イン
ジェクタの構造を示す図である。
【符号の説明】
1…点火プラグ一体型筒内直噴インジェクタ 2…高圧配電線 3…第1導電体(中心電極の導電路) 4…第2導電体(中心電極の導電路) 5…アジャスティングバー(中心電極の導電路) 6…リターンスプリング(中心電極の導電路) 7…ニードル(中心電極の導電路) 8…ニードルシート(中心電極の導電路) 9…中心電極 9a…噴口 10…接地電極 11…第1絶縁体 12…第2絶縁体 13…第3絶縁体 14…位置決め用の第4絶縁体 15…第5絶縁体 21…第1筒体(金属製) 22…フランジ付き第2筒体(金属製) 24…スプール(金属製) 25…カラー(金属製) 26…第3筒体(金属製) 27…燃料通路配設部材(金属製) 28…第1ハウジング(金属製) 29…第2ハウジング(金属製) 30…電磁コイル(金属製) 40…連結部材(金属製)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 和久 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 ▲櫛▼部 孝寛 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 点火プラグ一体型筒内直噴インジェクタ
    であって、中心電極の導電路が軸にそって中央部に配設
    され、その周囲が軸方向に分割された絶縁体で覆われ、
    その外側に金属部材が配設されていて、 外側で金属部材に周接し、内側で中心電極の導電路に周
    接する絶縁体の、軸方向の最も外側の両方の端部を除い
    た軸方向の端部であって、外側の金属部材に接する外周
    面に縁を境に隣接する外周側の軸方向の端部の軸方向の
    位置と、前記外周側の軸方向の端部と軸方向同じ側の絶
    縁体の端部であって、内側の導電体に接する内周面に縁
    を境に隣接する内周側の軸方向の端部の軸方向の位置と
    が離間され、離間された軸方向位置にある内周側の端部
    と外周側の端部がそれぞれ縁を介して連結されていて、 内周側の軸方向の端部が、外周側の軸方向の端部よりも
    軸方向に延伸している場合、または外周側の軸方向の端
    部に等しい場合には、これに係合する絶縁体は前記軸方
    向に延伸した内周側の軸方向の端部を取り巻くように外
    周側の軸方向の端部が延伸した絶縁体であって、分割さ
    れた絶縁体が継ぎ目部分で互いに入れ子状になって係合
    されていることを特徴とする点火プラグ一体型筒内直噴
    インジェクタ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10161369B2 (en) 2014-08-22 2018-12-25 Imagineering, Inc. Injector built-in ignition device, internal combustion engine, gas burner, and ignition device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10161369B2 (en) 2014-08-22 2018-12-25 Imagineering, Inc. Injector built-in ignition device, internal combustion engine, gas burner, and ignition device

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