WO2013183762A1 - 燃料噴射弁 - Google Patents

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WO2013183762A1
WO2013183762A1 PCT/JP2013/065837 JP2013065837W WO2013183762A1 WO 2013183762 A1 WO2013183762 A1 WO 2013183762A1 JP 2013065837 W JP2013065837 W JP 2013065837W WO 2013183762 A1 WO2013183762 A1 WO 2013183762A1
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fuel injection
injection valve
seal holder
nozzle
tip seal
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赤崎　修介
淳司 ▲高▼奥
相馬　正浩
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日立オートモティブシステムズ株式会社
本田技研工業株式会社
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    • F02M57/005—Fuel-injectors combined or associated with other devices the devices being sensors

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection valve used for an internal combustion engine.
  • Patent Document 1 An in-cylinder fuel injection valve that supplies fuel directly to a combustion chamber of an internal combustion engine is known (see Patent Document 1).
  • an annular seal member is sandwiched between the inner peripheral surface of the fuel injection valve mounting hole and the outer peripheral surface of the nozzle inserted through the fuel injection valve mounting hole. , Combustion gas leakage is prevented.
  • the fuel injection valve is a fuel injection valve that directly injects fuel into a cylinder of the internal combustion engine, and a nozzle that is inserted into a fuel injection valve mounting hole formed in the cylinder;
  • a cylindrical tip seal holder attached to the nozzle, and an annular seal member attached to the tip seal holder and sealing between the inner peripheral surface of the fuel injection valve mounting hole and the outer peripheral surface of the tip seal holder.
  • the tip seal holder may be formed in accordance with the diameter of the fuel injection valve mounting hole, and the same shape nozzle can be mounted on a plurality of types of fuel injection valve mounting holes having different diameters. It is possible to improve the performance.
  • 1 is a partially broken side view schematically showing a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is an external perspective view showing a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention.
  • (A) is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the tip of the nozzle, and
  • (b) is a cross-sectional view taken along line AA of (a).
  • the external appearance perspective view which shows the state before the secondary mold body of a fuel injection valve is shape
  • the partially broken perspective view which shows the state before the secondary mold body of a fuel injection valve is shape
  • the partially broken side surface schematic diagram which shows the state before the secondary mold body of a fuel injection valve is shape
  • (A) is a figure explaining the alignment process of a signal line and a protrusion part
  • (b) is a figure explaining the connection process of a signal line and a protrusion part.
  • (A) is a figure explaining the adhesion process of a signal wire
  • (b) is a figure explaining a secondary molding process.
  • the figure which shows typically advancing of the water in the interface of a connector mold body and a secondary mold body.
  • the partially broken side surface schematic diagram which shows the fuel injection valve which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
  • the external appearance perspective view which shows the state before the secondary mold body of a fuel injection valve is shape
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a fuel injection device 100 including a fuel injection valve 101 according to a first embodiment of the present invention.
  • the fuel injection device 100 includes an ECU 190 that is a fuel injection control device and a fuel injection valve 101.
  • the ECU 190 takes in information such as engine rotation speed, boost pressure, intake air amount, intake air temperature, water temperature, and fuel pressure detected by various sensors, and controls optimal fuel injection adapted to the state of the internal combustion engine (engine). I do.
  • the ECU 190 includes an injection amount calculation unit 191 that calculates an optimal injection amount based on the acquired information, and an injection time calculation unit 192 that calculates an injection time based on the calculation result of the injection amount calculation unit 191.
  • the drive circuit 195 generates a drive current corresponding to the injection pulse width, energizes the electromagnetic coil 108 disposed on the outer periphery of the fuel injection valve 101 movable valve body 106, and attracts the movable valve body 106 with magnetic force.
  • the valve is opened and maintained for a time corresponding to the injection pulse width, and then closed. That is, the fuel injection valve 101 is opened and closed by the electromagnetic force of the electromagnetic coil 108.
  • a pressure sensor 160 that detects the pressure in the cylinder (cylinder) is provided at the tip of the fuel injection valve 101.
  • a signal detected by the pressure sensor 160 is input to the ECU 190 via the signal processing unit 198.
  • the signal processing unit 198 performs analog / digital conversion processing on the signal detected by the pressure sensor 160.
  • the configuration of the fuel injection valve 101 will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 2 is a partially cutaway side view schematically showing the fuel injection valve 101
  • FIG. 3 is an external perspective view showing the fuel injection valve 101.
  • the fuel injection valve 101 is an electromagnetically driven fuel injection valve that directly injects fuel such as gasoline into a cylinder of an internal combustion engine (engine).
  • the fuel injection valve 101 includes a housing (also referred to as a yoke) 109 and a nozzle 104 that is partially press-fitted and fixed to the housing 109.
  • a housing also referred to as a yoke
  • nozzle 104 that is partially press-fitted and fixed to the housing 109.
  • a lower portion in the figure of a long hollow cylindrical core 120 having the inside as a fuel passage is disposed.
  • An electromagnetic coil 108 is disposed outside the core 120 inside the housing 109.
  • a movable valve element 106 is disposed in the nozzle 104 on the central axis (hereinafter also simply referred to as the central axis X) of the fuel injection valve 101.
  • the central axis X the central axis of the fuel injection valve 101.
  • a portion of the core 120 that protrudes from the housing 109 is formed with a connector mold body (resin mold) 170 on the outer periphery thereof by a known injection molding method.
  • a part of the connector mold body 170 is an overhanging portion 170c extending obliquely upward in the figure from the housing 109, and an end portion thereof is a connector portion 170a.
  • the connector mold body 170 holds the pair of excitation external terminals 125 and the sensor external terminals 115 in an insulated state.
  • One end of the excitation external terminal 125 is an excitation connection terminal 125b and is located on the connector portion 170a (see FIGS. 2 and 6).
  • One end of the sensor external terminal 115 serves as a sensor connection terminal 115b and is located on the connector portion 170a (see FIGS. 2 and 6).
  • a wiring 196 for supplying an excitation current to the electromagnetic coil 108 is connected to the excitation connection terminal 125b, and a detection signal detected by the pressure sensor 160 is taken out to the sensor connection terminal 115b.
  • a wiring 197 is connected.
  • a pressure sensor 160 that detects the pressure in the cylinder is attached to the tip of the nozzle 104, and a signal line 150 is connected to the pressure sensor 160.
  • the signal line 150 is covered with a covering material except for an electrical connection portion, and has one end connected to the pressure sensor 160 and the other end connected to the sensor external terminal 115.
  • a detection signal detected by the pressure sensor 160 is supplied to the ECU 190 via the signal line 150, the sensor external terminal 115, and the wiring 197.
  • the signal line 150 is disposed along the outer peripheral surface of the housing 109 or the nozzle 104 (see FIGS. 2 and 5).
  • the signal line 150 is fixed to the outer peripheral surfaces of the housing 109 and the nozzle 104 with an adhesive or the like, and then covered with the housing 109 and the nozzle 104 by a secondary mold body 180 (see FIGS. 2 and 3).
  • FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the tip of the nozzle 104
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A.
  • the tip seal holder 130 is a cylindrical member, and its central axis coincides with the central axis X of the fuel injection valve 101.
  • a groove 131 is provided on the outer peripheral surface of the chip seal holder 130 along the circumferential direction. As shown in FIG. 4A, a chip seal 140 that is an annular seal member is fitted in the groove 131.
  • the tip seal holder 130 is press-fitted from the tip of the nozzle 104 and laser-welded at a predetermined position.
  • the nozzle 104 is enlarged in diameter at a position away from the tip of the nozzle 104 by a predetermined distance, and a step 149 is provided.
  • One end of the tip seal holder 130 is engaged with the step 149.
  • the step 149 is formed for positioning the chip seal holder 130.
  • the cylinder head 102 has a fuel injection valve mounting hole 103 formed therein.
  • the tip seal 140 seals between the inner peripheral surface of the fuel injection valve mounting hole 103 and the outer peripheral surface of the tip seal holder 130.
  • the dimension D of the gap 138 between the outer peripheral surface of the tip seal holder 130 closer to the pressure sensor 160 than the groove 131 and the inner peripheral surface of the fuel injection valve mounting hole 103 is set to about 0.2 mm.
  • the dimension D of the gap 138 is set to be equal to or smaller than a predetermined dimension, it is possible to prevent the chip seal 140 from being melted due to direct contact of the high-temperature combustion gas with the chip seal 140.
  • the insertion groove 132 is formed along the central axis X on the inner peripheral surface of the chip seal holder 130.
  • a signal line 150 of the pressure sensor 160 is inserted into a space defined by the insertion groove 132 and the outer peripheral surface of the nozzle 104.
  • the signal line 150 is extended from the pressure sensor 160 through the insertion groove 132 to the protruding portion 170c side of the connector mold body 170 along the outer periphery of the nozzle 104 and the housing 109 as shown in FIG.
  • the signal line 150 is electrically connected to a protruding portion 115a that protrudes toward the pressure sensor 160 from a slope portion 170b that is a surface of the overhang portion 170c on the pressure sensor 160 side.
  • FIG. 5 is an external perspective view, a partially broken perspective view, and a partially broken side schematic view showing a state before the secondary mold body 180 of the fuel injection valve 101 is molded.
  • an excitation external terminal 125 and a sensor external terminal 115 are fixed to a connector mold body 170 which is a primary mold body.
  • one end of the pair of excitation external terminals 125 is exposed as an excitation connection terminal 125b on the connector portion 170a of the connector mold 170, and one end of the sensor external terminal 115 is connected to the sensor. It is exposed as a terminal 115b.
  • the excitation connection terminal 125b and the sensor connection terminal 115b are arranged in a single connector portion 170a, the electrical connection and pressure between the electromagnetic coil 108 and the wiring 196 (see FIG. 1). Electrical connection between the sensor 160 and the wiring 197 (see FIG. 1) can be easily performed.
  • the sensor external terminal 115 extends from the sensor connection terminal 115 b along the projecting portion 170 c of the connector mold body 170, and bends toward the pressure sensor 160 in the vicinity of the housing 109. , Extending parallel to the central axis X.
  • the sensor external terminal 115 has a projecting portion 115a at the end opposite to the sensor connection terminal 115b.
  • the protruding portion 115 a protrudes toward the pressure sensor 160 from the vicinity of the housing 109 on the slope portion 170 b that is the surface on the pressure sensor 160 side of the protruding portion 170 c of the connector mold body 170.
  • FIGS. 8 and 9 a connection portion between signal line 150 and sensor external terminal 115 fixed to connector mold body 170 will be described.
  • FIG. 8A and FIG. 8B are diagrams for explaining the alignment process and the connection process between the signal line 150 and the protruding portion 115a.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining an adhesion process between the signal line 150 and the protruding portion 115a
  • FIG. 9B is a diagram for explaining a secondary molding process. 8 and 9, the connection portion between the signal line 150 and the protruding portion 115a is shown in an enlarged manner.
  • the signal line 150 and the protruding portion 115a are aligned prior to the connection between the signal line 150 and the protruding portion 115a.
  • line 150 peels the coating
  • the exposed portion 150a where the covering material 150b is not provided is positioned so as to be in contact with the protruding portion 115a.
  • the exposed portion 150a of the signal line 150 and the protruding portion 115a of the sensor external terminal 115 are electrically connected by solder 151.
  • solder 151 After soldering, as shown in FIG. 9A, a silicon adhesive is applied so as to cover the entire outer periphery of the exposed portion 150a and the protruding portion 115a. The silicon adhesive is also applied to the slope portion 170b of the connector mold body 170. By curing the silicon adhesive, a silicon adhesive layer 152 is formed on the outer periphery of the exposed portion 150a and the protruding portion 115a. The silicon adhesive layer 152 is in close contact with the slope 170b around the protrusion 115a.
  • the secondary mold is formed so as to cover the outer periphery of the housing 109 and the nozzle 104 and the base portion of the slope portion 170b of the overhang portion 170c by a known injection molding method.
  • the body 180 is molded.
  • the signal line 150 bonded to the outer peripheral surfaces of the housing 109 and the nozzle 104, and the connection portion between the signal line 150 and the protruding portion 115 a of the sensor external terminal 115 are covered with the secondary mold body 180.
  • the exposed portion 150a of the signal line 150 and the protruding portion 115a of the sensor external terminal 115 are covered with the silicon adhesive layer 152, and the silicon adhesive layer 152 is secondary. Covered by the mold body 180. Since the exposed portion 150a of the signal line 150 and the protruding portion 115a of the sensor external terminal 115 are covered twice, waterproofness is improved.
  • FIG. 10A is a view showing a comparative example in which the secondary mold body 980 is formed without forming the silicon adhesive layer 152
  • FIG. 10B shows the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 (a) and 10 (b) the progress of water at the interfaces 178 and 978 between the connector mold body 170 and the secondary mold bodies 180 and 980 is schematically shown by arrows.
  • Water may enter the engine due to heavy rain. As shown in FIG. 10A, the water adhering to the fuel injection valve 101 flows along the slope portion 170 b of the connector mold body 170 and reaches the interface 978 between the connector mold body 170 and the secondary mold body 980.
  • the resin material constituting the secondary mold body 980 may shrink when cured in the mold, and a slight gap may be generated between the secondary mold body 980 and the connector mold body 170. For this reason, water advances from the interface 978 between the connector mold body 170 and the secondary mold body 980 and reaches the protruding portion 115a.
  • the silicon bonding The agent layer 152 prevents its progress.
  • a gap may also be formed between the silicon adhesive layer 152 and the secondary mold body 180.
  • the exposed portion 150 a of the signal line 150 and the sensor external terminal 115 on the path of water traveling through the interface 185 since the protruding portion 115a is not located, water is prevented from adhering to the exposed portion 150a and the protruding portion 115a.
  • the fuel injection valve 101 includes a nozzle 104 inserted into a fuel injection valve mounting hole 103 formed in the cylinder head 102, a cylindrical tip seal holder 130 attached to the nozzle 104, and a tip seal holder 130.
  • An annular tip seal 140 that is attached and seals between the inner peripheral surface of the fuel injection valve mounting hole 103 and the outer peripheral surface of the tip seal holder 130 is provided. Therefore, by forming the tip seal holder 130 according to the diameter of the fuel injection valve mounting hole 103, the gap between the fuel injection valve 101 and the fuel injection valve mounting hole 103 is closer to the pressure sensor 160 than the tip seal 140.
  • the dimension D can be set to a predetermined value or less, and the chip seal 140 can be prevented from melting.
  • the tip seal holder 130 may be formed according to the diameter of the fuel injection valve mounting hole 103, and there is no need to form the nozzle 104 according to the diameter of the fuel injection valve mounting hole 103. . For this reason, since the nozzle 104 of the same shape can be attached to a plurality of types of fuel injection valve attachment holes 103 having different diameters, productivity can be improved.
  • the nozzle 104 of the fuel injection valve 101 is provided with a step 149 with which one end of the tip seal holder 130 is engaged.
  • the tip seal holder 130 can be easily positioned at a predetermined attachment position by press-fitting the tip seal holder 130 until one end of the tip seal holder 130 is engaged with the step 149. Can do. Since the tip seal holder 130 can be easily positioned with respect to the nozzle 104, productivity can be improved and costs can be reduced.
  • An insertion groove 132 through which the signal line 150 is inserted is formed on the inner peripheral surface of the chip seal holder 130 along the central axis X of the chip seal holder 130. Therefore, the pressure sensor 160 provided at the tip of the nozzle 104 and the sensor external terminal 115 can be electrically connected without impairing the sealing performance.
  • a groove 131 into which the chip seal 140 is fitted is formed along the circumferential direction.
  • the chip seal 140 can be easily attached to the chip seal holder 130 by fitting the chip seal 140 into the groove 131. Further, the tip seal 140 is held at a predetermined position by the groove 131, and it is possible to reliably prevent the combustion gas from leaking from the cylinder.
  • the protruding portion 115 a of the sensor external terminal 115 and the exposed portion 150 a of the signal line 150 are covered with the silicon adhesive layer 152, and the silicon adhesive layer 152 is covered with the secondary mold body 180. .
  • the silicon adhesive layer 152 prevents the water from proceeding.
  • the waterproof property of the electrical connection portion between the sensor external terminal 115 and the signal line 150 is improved.
  • the fuel injection valve 101 can be easily electrically connected to the outside. it can.
  • FIG. 11 is a partially cutaway side view schematically showing the fuel injection valve 201 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows a state before the secondary mold body 280 of the fuel injection valve 201 is molded.
  • FIG. in the figure the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • differences from the first embodiment will be described in detail.
  • the protruding portion 115a is protruded in parallel to the central axis X of the fuel injection valve 101 from the slope portion 170b which is the pressure sensor 160 side surface of the overhang portion 170c of the connector mold body 170 ( (See FIG. 2).
  • the center of the fuel injection valve 201 is formed from the inclined surface portion 270b that is the surface on the pressure sensor 160 side of the protruding portion 270c of the connector mold body 270.
  • a convex portion 271 protrudes in parallel with the axis X.
  • the convex portion 271 has a flat side portion 271a parallel to the central axis X and a top surface portion 271b orthogonal to the central axis X.
  • the protruding portion 115a of the sensor external terminal 115 protrudes from the top surface portion 271b of the convex portion 271 toward the pressure sensor 160 side.
  • the same operational effects as those of the first embodiment described above can be obtained. Furthermore, according to the second embodiment, the water from the time when it enters the interface between the secondary mold body 280 and the connector mold body 270, which is the primary mold body, until it reaches the layer 152 of the silicon adhesive. The travel path can be lengthened. For this reason, even if water permeates into the interface between the secondary mold body 280 and the connector mold body 270, the water can be effectively evaporated before the water flows into the silicon adhesive layer 152. Therefore, according to the second embodiment, the waterproof property is further improved as compared with the first embodiment.
  • the pressure sensor 160 is described as an example of the state detection unit attached to the tip of the fuel injection valve 101, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also be applied to a case where a thermocouple for measuring the temperature in a cylinder (cylinder) is attached to the tip of the fuel injection valve 101 as a state detection unit.
  • the protrusion 271 is provided, and the water progresses from reaching the interface between the connector mold body 270 and the secondary mold body 280 until reaching the silicon adhesive layer 152.
  • the path is configured to be long, the shape of the convex portion 271 is not limited to that described above. Proper irregularities may be provided as appropriate to further lengthen the path.
  • the insertion groove 132 is formed on the inner peripheral surface of the chip seal holder 130, but the present invention is not limited to this.
  • the insertion groove 132 is not provided on the inner peripheral surface of the chip seal holder 130, but the insertion groove is formed along the central axis X on the outer peripheral surface of the nozzle 104.
  • a signal line 150 connecting the terminal 115 may be inserted.
  • the exposed portion 150a of the signal line 150 and the protruding portion 115a of the sensor external terminal 115 are electrically connected via the solder 151, but the present invention is not limited to this. It is not limited.
  • the exposed portion 150a of the signal line 150 and the protruding portion 115a of the sensor external terminal 115 may be electrically connected using a low-temperature sintered bonding material containing a silver sheet and fine metal particles.

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Abstract

　燃料噴射弁は、燃料を内燃機関の気筒内に直接噴射する燃料噴射弁であって、気筒に形成された燃料噴射弁取付孔に挿入されるノズルと、ノズルに取り付けられた円筒状のチップシールホルダと、チップシールホルダに取り付けられ、燃料噴射弁取付孔の内周面とチップシールホルダの外周面との間をシールする環状のシール部材とを備える。

Description

燃料噴射弁
　本発明は、内燃機関に用いられる燃料噴射弁に関する。
　内燃機関の燃焼室に直接燃料を供給する筒内噴射式の燃料噴射弁が知られている（特許文献１参照）。燃料噴射弁は、気筒（シリンダ）に取り付けられると、燃料噴射弁取付孔の内周面と、燃料噴射弁取付孔に挿通されるノズルの外周面との間に、環状のシール部材が挟まれ、燃焼ガスの漏れが防止されている。
日本国特開２０１１－６４１２４号公報
　特許文献１に記載の燃料噴射弁では、ノズルの外周面にシール部材を取り付ける溝が設けられており、気筒（シリンダ）の燃料噴射弁取付孔の径に合わせて、ノズルの形状が決定されている。このため、特許文献１に記載の燃料噴射弁では、燃料噴射弁取付孔の径が異なるシリンダの種類ごとにノズルを形成する必要があった。
　本発明の第１の態様によると、燃料噴射弁は、燃料を内燃機関の気筒内に直接噴射する燃料噴射弁であって、気筒に形成された燃料噴射弁取付孔に挿入されるノズルと、ノズルに取り付けられた円筒状のチップシールホルダと、チップシールホルダに取り付けられ、燃料噴射弁取付孔の内周面とチップシールホルダの外周面との間をシールする環状のシール部材とを備える。
　本発明によれば、燃料噴射弁取付孔の径に応じて、チップシールホルダを形成すればよく、径の異なる複数種類の燃料噴射弁取付孔に同一形状のノズルを取り付けることができるので、生産性の向上を図ることができる。
燃料噴射装置の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁を示す一部破断側面模式図。 本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁を示す外観斜視図。 （ａ）はノズルの先端近傍を示す断面模式図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線切断断面図。 燃料噴射弁の２次モールド体が成型される前の状態を示す外観斜視図。 燃料噴射弁の２次モールド体が成型される前の状態を示す一部破断斜視図。 燃料噴射弁の２次モールド体が成型される前の状態を示す一部破断側面模式図。 （ａ）は信号線と突出部との位置合わせ工程を説明する図、（ｂ）は信号線と突出部との接続工程を説明する図。 （ａ）は信号線と突出部との接着工程を説明する図、（ｂ）は２次モールド工程を説明する図。 コネクタモールド体と２次モールド体との界面における水の進行を模式的に示す図。 本発明の第２の実施の形態に係る燃料噴射弁を示す一部破断側面模式図。 燃料噴射弁の２次モールド体が成型される前の状態を示す外観斜視図。
　以下、本発明による燃料噴射弁の実施形態を図面を参照して説明する。
－第１の実施の形態－
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る燃料噴射弁１０１を備えた燃料噴射装置１００の構成を示すブロック図である。燃料噴射装置１００は、燃料噴射制御装置であるＥＣＵ１９０と、燃料噴射弁１０１とを備えている。
　ＥＣＵ１９０は、各種センサにより検出されたエンジンの回転速度、ブースト圧、吸入空気量、吸気温度、水温、燃料圧力等の情報を取り込み、内燃機関（エンジン）の状態に適応した最適な燃料噴射の制御を行う。
　ＥＣＵ１９０は、取り込んだ情報に基づいて最適な噴射量を演算する噴射量演算部１９１と、噴射量演算部１９１の演算結果に基づいて噴射時間を演算する噴射時間演算部１９２とを備えている。
　噴射時間演算部１９２で演算された噴射パルス幅の情報は、駆動回路１９５に送信される。駆動回路１９５は、噴射パルス幅に対応する駆動電流を発生させ、燃料噴射弁１０１可動弁体１０６の外周に配設される電磁コイル１０８を通電し、可動弁体１０６を磁気力で吸引して開弁させ、噴射パルス幅に対応した時間開弁した状態を保持し、その後、閉弁する。つまり、燃料噴射弁１０１は、電磁コイル１０８の電磁力によって開閉動作が行われる。
　本実施の形態では、燃料噴射弁１０１の先端に、気筒（シリンダ）内の圧力を検出する圧力センサ１６０が設けられている。圧力センサ１６０で検出された信号は、信号処理部１９８を介してＥＣＵ１９０に入力される。信号処理部１９８は、圧力センサ１６０で検出された信号に対してアナログ・デジタル変換処理を行う。
　図２および図３を参照して、燃料噴射弁１０１の構成について説明する。図２は燃料噴射弁１０１を示す一部破断側面模式図であり、図３は燃料噴射弁１０１を示す外観斜視図である。燃料噴射弁１０１は、ガソリン等の燃料を内燃機関（エンジン）の気筒（シリンダ）内に直接噴射する電磁駆動式の燃料噴射弁である。燃料噴射弁１０１は、ハウジング（ヨークともいう）１０９と、ハウジング１０９に一部圧入固定されるノズル１０４を備えている。ハウジング１０９内には、内部を燃料通路とする長尺な中空筒状のコア１２０の図中下側の部分が配設されている。ハウジング１０９の内側におけるコア１２０の外側には、電磁コイル１０８が配設されている。
　図２に示すように、ノズル１０４内には、可動弁体１０６が燃料噴射弁１０１の中心軸（以下、単に中心軸Ｘとも記す）上に配置されている。電磁コイル１０８に励磁電流が供給されると、磁気力により可動弁体１０６が中心軸Ｘに沿って図中上方に移動し、開弁する。
　コア１２０のうち、ハウジング１０９から突出した部分には、その外周に、周知の射出成型法によりコネクタモールド体（樹脂モールド）１７０が形成されている。コネクタモールド体１７０の一部は、ハウジング１０９から図中斜め上方に延在する張り出し部１７０ｃとされ、その端部がコネクタ部１７０ａとされている。
　コネクタモールド体１７０は、一対の励磁用外部端子１２５と、センサ用外部端子１１５とを絶縁した状態で保持している。励磁用外部端子１２５の一端は、励磁用接続端子１２５ｂとされ、コネクタ部１７０ａに位置している（図２および図６参照）。センサ用外部端子１１５の一端は、センサ用接続端子１１５ｂとされ、コネクタ部１７０ａに位置している（図２および図６参照）。図１に示すように、励磁用接続端子１２５ｂには電磁コイル１０８に励磁電流を供給するための配線１９６が接続され、センサ用接続端子１１５ｂには圧力センサ１６０で検出した検出信号を取り出すための配線１９７が接続される。
　図１に示すように、ノズル１０４の先端にはシリンダ内の圧力を検出する圧力センサ１６０が取り付けられ、圧力センサ１６０には信号線１５０が接続されている。信号線１５０は、電気的な接続部を除いて導線が被覆材で覆われており、一端が圧力センサ１６０に接続され、他端がセンサ用外部端子１１５に接続されている。圧力センサ１６０で検出された検出信号は、信号線１５０およびセンサ用外部端子１１５、配線１９７を介してＥＣＵ１９０に供給される。信号線１５０は、ハウジング１０９やノズル１０４の外周面に沿って配設されている（図２および図５参照）。信号線１５０は、接着剤等によりハウジング１０９やノズル１０４の外周面に固着された後、２次モールド体１８０によってハウジング１０９やノズル１０４とともに覆われている（図２および図３参照）。
　図２および図３に示すように、ノズル１０４の先端近傍には、チップシール１４０が取り付けられたチップシールホルダ１３０が配設されている。図４を参照して、ノズル１０４に取り付けられるチップシールホルダ１３０について説明する。図４（ａ）はノズル１０４の先端近傍を示す断面模式図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ－Ａ線切断断面図である。
　チップシールホルダ１３０は、円筒状部材であって、その中心軸は燃料噴射弁１０１の中心軸Ｘと一致している。チップシールホルダ１３０の外周面には、周方向に沿って溝１３１が設けられている。図４（ａ）に示すように、溝１３１には、環状のシール部材であるチップシール１４０が嵌め込まれている。
　チップシールホルダ１３０は、ノズル１０４の先端から圧入され、所定位置においてレーザ溶接されている。本実施の形態では、ノズル１０４の先端から所定距離だけ離れた位置においてノズル１０４が拡径され、段差１４９が設けられている。段差１４９には、チップシールホルダ１３０の一端が係合している。この段差１４９は、チップシールホルダ１３０の位置決めのために形成されている。チップシールホルダ１３０を取り付ける際、チップシールホルダ１３０の一端を段差１４９に係合するまで圧入することで、容易に位置決めすることができる。
　図２および図４に示すように、シリンダヘッド１０２には、燃料噴射弁取付孔１０３が形成されている。燃料噴射弁１０１のノズル１０４が燃料噴射弁取付孔１０３に挿入されると、燃料噴射弁取付孔１０３の内周面とチップシールホルダ１３０の外周面との間がチップシール１４０によりシールされる。
　図４に示すように、溝１３１よりも圧力センサ１６０側のチップシールホルダ１３０の外周面と、燃料噴射弁取付孔１０３の内周面との隙間１３８の寸法Ｄは、０．２ｍｍ程度に設定されている。隙間１３８の寸法Ｄが、所定の寸法以下に設定されることで、高温の燃焼ガスがチップシール１４０に直接触れることに起因して、チップシール１４０が溶解することを防ぐことができる。
　チップシールホルダ１３０の内周面には中心軸Ｘに沿って挿通溝１３２が形成されている。挿通溝１３２と、ノズル１０４の外周面とによって画成される空間には、圧力センサ１６０の信号線１５０が挿通されている。
　信号線１５０は、圧力センサ１６０から挿通溝１３２を通って、図２に示すように、ノズル１０４およびハウジング１０９の外周に沿ってコネクタモールド体１７０の張り出し部１７０ｃ側に延ばされている。信号線１５０は、張り出し部１７０ｃの圧力センサ１６０側の面である斜面部１７０ｂから圧力センサ１６０側に突出された突出部１１５ａに電気的に接続されている。
　図５および図６、図７は、燃料噴射弁１０１の２次モールド体１８０が成型される前の状態を示す外観斜視図および一部破断斜視図、一部破断側面模式図である。図７に示すように、１次モールド体であるコネクタモールド体１７０には、励磁用外部端子１２５と、センサ用外部端子１１５とが固着されている。
　図６に示すように、コネクタモールド体１７０のコネクタ部１７０ａには、上記した一対の励磁用外部端子１２５の一端が励磁用接続端子１２５ｂとして露出し、センサ用外部端子１１５の一端がセンサ用接続端子１１５ｂとして露出している。図示するように、励磁用接続端子１２５ｂと、センサ用接続端子１１５ｂとが単一のコネクタ部１７０ａに配列されているため、電磁コイル１０８と配線１９６（図１参照）との電気的接続および圧力センサ１６０と配線１９７（図１参照）との電気的接続を容易に行うことができる。
　図６および図７に示すように、センサ用外部端子１１５は、センサ用接続端子１１５ｂからコネクタモールド体１７０の張り出し部１７０ｃに沿って延在し、ハウジング１０９の近傍で圧力センサ１６０側に屈曲し、中心軸Ｘに対して平行に延在している。センサ用外部端子１１５は、センサ用接続端子１１５ｂとは反対側の端部が突出部１１５ａとされている。図５および図７に示すように、突出部１１５ａは、コネクタモールド体１７０の張り出し部１７０ｃの圧力センサ１６０側の面である斜面部１７０ｂにおけるハウジング１０９近傍から圧力センサ１６０側に突出している。
　図８および図９を参照して、信号線１５０とコネクタモールド体１７０に固定されるセンサ用外部端子１１５との接続部について説明する。図８（ａ）および図８（ｂ）は、信号線１５０と突出部１１５ａとの位置合わせ工程、および、接続工程を説明する図である。図９（ａ）は信号線１５０と突出部１１５ａとの接着工程を説明する図であり、図９（ｂ）は２次モールド工程を説明する図である。図８および図９の説明図では、信号線１５０と突出部１１５ａとの接続部を拡大して示している。
　図８（ａ）に示すように、信号線１５０と突出部１１５ａとの接続に先立って、信号線１５０と突出部１１５ａとの位置合わせを行う。なお、図８（ａ）に示すように、信号線１５０の端部は、予め被覆材１５０ｂを剥離して、導線を露出させておく。位置決め工程では、被覆材１５０ｂが設けられていない露出部１５０ａを突出部１１５ａに接するように位置決めする。
　位置決め後、図８（ｂ）に示すように、信号線１５０の露出部１５０ａとセンサ用外部端子１１５の突出部１１５ａとを半田１５１により電気的に接続する。半田付け後、図９（ａ）に示すように、露出部１５０ａと突出部１１５ａの外周部全体を覆うようにシリコン接着剤を塗布する。シリコン接着剤は、コネクタモールド体１７０の斜面部１７０ｂにも塗布する。シリコン接着剤が硬化することにより、露出部１５０ａと突出部１１５ａの外周には、シリコン接着剤の層１５２が形成される。シリコン接着剤の層１５２は、突出部１１５ａの周囲における斜面部１７０ｂに密着している。
　２次モールド工程では、図９（ｂ）に示すように、周知の射出成型法によりハウジング１０９およびノズル１０４の外周、ならびに、張り出し部１７０ｃの斜面部１７０ｂの根本部分を覆うように、２次モールド体１８０が成型される。これにより、ハウジング１０９およびノズル１０４の外周面に接着された信号線１５０、および、信号線１５０とセンサ用外部端子１１５の突出部１１５ａとの接続部が２次モールド体１８０によって覆われる。
　つまり、図９（ｂ）に示すように、信号線１５０の露出部１５０ａとセンサ用外部端子１１５の突出部１１５ａとがシリコン接着剤の層１５２で覆われ、シリコン接着剤の層１５２が２次モールド体１８０によって覆われる。信号線１５０の露出部１５０ａとセンサ用外部端子１１５の突出部１１５ａとが２重に覆われているため、防水性が向上する。
　図１０を参照して、露出部１５０ａと突出部１１５ａとをシリコン接着剤の層１５２で覆い、さらに２次モールド体１８０によって覆ったことによる防水性向上の効果について、比較例と比較して説明する。図１０（ａ）はシリコン接着剤の層１５２を形成せずに２次モールド体９８０を形成した比較例を示す図であり、図１０（ｂ）は本発明の第１の実施の形態を示す図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）では、コネクタモールド体１７０と２次モールド体１８０，９８０との界面１７８，９７８における水の進行を矢印で模式的に示している。
　激しい雨などに起因して、エンジン内には水が浸入することがある。図１０（ａ）に示すように、燃料噴射弁１０１に付着した水は、コネクタモールド体１７０の斜面部１７０ｂに沿って流れ、コネクタモールド体１７０と２次モールド体９８０との界面９７８に至る。２次モールド体９８０を構成する樹脂材は、金型内で硬化する際に収縮し、２次モールド体９８０とコネクタモールド体１７０との間に僅かな隙間が生じることがある。このため、コネクタモールド体１７０と２次モールド体９８０との界面９７８から水が進行し、突出部１１５ａに至る。
　これに対して、本発明の第１の実施の形態では、図１０（ｂ）に示すように、コネクタモールド体１７０と２次モールド体１８０との界面１７８から水が進行しても、シリコン接着剤の層１５２によって、その進行が妨げられる。なお、シリコン接着剤の層１５２と２次モールド体１８０との間にも隙間が生じることがある。しかしながら、シリコン接着剤の層１５２と２次モールド体１８０との界面１８５に水が浸入したとしても、界面１８５を進行する水の経路上に信号線１５０の露出部１５０ａおよびセンサ用外部端子１１５の突出部１１５ａが位置していないため、水が露出部１５０ａや突出部１１５ａに付着することが防止されている。
　上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）燃料噴射弁１０１は、シリンダヘッド１０２に形成された燃料噴射弁取付孔１０３に挿入されるノズル１０４と、ノズル１０４に取り付けられた円筒状のチップシールホルダ１３０と、チップシールホルダ１３０に取り付けられ、燃料噴射弁取付孔１０３の内周面とチップシールホルダ１３０の外周面との間をシールする環状のチップシール１４０とを備える。このため、燃料噴射弁取付孔１０３の径に応じて、チップシールホルダ１３０を形成することで、チップシール１４０よりも圧力センサ１６０側において、燃料噴射弁１０１と燃料噴射弁取付孔１０３との隙間の寸法Ｄを所定値以下に設定することができ、チップシール１４０が溶解することを防止することができる。
　つまり、本実施の形態によれば、燃料噴射弁取付孔１０３の径に応じてチップシールホルダ１３０を形成すればよく、燃料噴射弁取付孔１０３の径に応じてノズル１０４を形成する必要がない。このため、径の異なる複数種類の燃料噴射弁取付孔１０３に同一形状のノズル１０４を取り付けることができるので、生産性の向上を図ることができる。
　また、チップシールをノズルに直接取り付ける従来の燃料噴射弁では、シリンダヘッド１０２の仕様変更により、燃料噴射弁取付孔１０３の径が変わってしまうと、ノズルを作り直す必要があり、仕様変更の際に多大な手間と時間を要していた。これに対し、本実施の形態によれば、シリンダヘッド１０２の仕様変更により、燃料噴射弁取付孔１０３の径が変わった場合であっても、チップシールホルダ１３０の形状を変更するだけでよいため、仕様変更への対応を容易に行うことができる。
（２）燃料噴射弁１０１のノズル１０４には、チップシールホルダ１３０の一端が係合する段差１４９が設けられている。チップシールホルダ１３０をノズル１０４に取り付ける際、チップシールホルダ１３０の一端が段差１４９に係合するまでチップシールホルダ１３０を圧入することで、簡単に所定の取付位置にチップシールホルダ１３０を位置させることができる。チップシールホルダ１３０のノズル１０４に対する位置決めを簡単に行うことができるため、生産性が向上し、コストの低減を図ることができる。
（３）チップシールホルダ１３０の内周面には、チップシールホルダ１３０の中心軸Ｘに沿って、信号線１５０が挿通される挿通溝１３２が形成されている。このため、シール性を損なうことなく、ノズル１０４の先端に設けられた圧力センサ１６０と、センサ用外部端子１１５とを電気的に接続することができる。
（４）チップシールホルダ１３０の外周面には、チップシール１４０が嵌め込まれる溝１３１が周方向に沿って形成されている。チップシール１４０を溝１３１に嵌め込むことで、容易にチップシール１４０をチップシールホルダ１３０に取り付けることができる。また、チップシール１４０が溝１３１により所定位置に保持され、シリンダから燃焼ガスが漏れ出ることを確実に防止することができる。
（５）センサ用外部端子１１５の突出部１１５ａと、信号線１５０の露出部１５０ａとがシリコン接着剤の層１５２により覆われ、シリコン接着剤の層１５２が２次モールド体１８０により覆われている。これにより、１次モールド体であるコネクタモールド体１７０と２次モールド体１８０との界面１７８に水が浸入した場合に、シリコン接着剤の層１５２により水の進行が妨げられる。その結果、センサ用外部端子１１５と信号線１５０との電気的接続部の防水性が向上している。
（６）励磁用外部端子１２５と、センサ用外部端子１１５とは、単一のコネクタモールド体１７０によって保持されているため、燃料噴射弁１０１に対する外部との電気的な接続を容易に行うことができる。
－第２の実施の形態－
　図１１および図１２を参照して本発明の第２の実施の形態に係る燃料噴射弁２０１を説明する。図１１は本発明の第２の実施の形態に係る燃料噴射弁２０１を示す一部破断側面模式図であり、図１２は燃料噴射弁２０１の２次モールド体２８０が成型される前の状態を示す外観斜視図である。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第１の実施の形態との相違点について詳しく説明する。
　第１の実施の形態では、コネクタモールド体１７０の張り出し部１７０ｃの圧力センサ１６０側の面である斜面部１７０ｂから燃料噴射弁１０１の中心軸Ｘに平行に突出部１１５ａを突出させるようにした（図２参照）。これに対して、第２の実施の形態では、図１１および図１２に示すように、コネクタモールド体２７０の張り出し部２７０ｃの圧力センサ１６０側の面である斜面部２７０ｂから燃料噴射弁２０１の中心軸Ｘに平行に凸部２７１が突設されている。
　凸部２７１は、中心軸Ｘに平行な平面側部２７１ａと、中心軸Ｘと直交する頂面部２７１ｂとを有している。第２の実施の形態では、センサ用外部端子１１５の突出部１１５ａが、凸部２７１の頂面部２７１ｂから圧力センサ１６０側に向かって突出されている。
　このような第２の実施の形態によれば、上記した第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。さらに、第２の実施の形態によれば、２次モールド体２８０と、１次モールド体であるコネクタモールド体２７０との界面に浸入してからシリコン接着剤の層１５２に到達するまでの水の進行経路を長くすることができる。このため、２次モールド体２８０とコネクタモールド体２７０との界面に水が浸入しても、シリコン接着剤の層１５２に水が流れ着く前に、水を効果的に蒸発させることができる。したがって、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べて、より防水性が向上している。
　次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）上記した実施の形態では、燃料噴射弁１０１の先端に取り付ける状態検出部として圧力センサ１６０を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、気筒（シリンダ）内の温度を測定する熱電対を状態検出部として燃料噴射弁１０１の先端に取り付ける場合にも本発明を適用することができる。
（２）第２の実施の形態では、凸部２７１を設けて、コネクタモールド体２７０と２次モールド体２８０との界面に浸入してからシリコン接着剤の層１５２に到達するまでの水の進行経路を長くする構成としたが、凸部２７１の形状は上記したものに限定されない。適宜凹凸を設けて、さらに経路を長くするようにしてもよい。
（３）上記した実施の形態では、チップシールホルダ１３０の内周面に、挿通溝１３２を形成するようにしたが、本発明はこれに限定されない。チップシールホルダ１３０の内周面に挿通溝１３２を設けず、ノズル１０４の外周面に中心軸Ｘに沿って挿通溝を形成し、ノズル１０４に設けられた挿通溝に圧力センサ１６０とセンサ用外部端子１１５とを接続する信号線１５０を挿通させるようにしてもよい。
（４）上記した実施の形態では、信号線１５０の露出部１５０ａとセンサ用外部端子１１５の突出部１１５ａとが半田１５１を介して電気的に接続されるようにしたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、銀シートおよび微細金属粒子を含んだ低温焼結接合材等を用いて、信号線１５０の露出部１５０ａとセンサ用外部端子１１５の突出部１１５ａとを電気的に接続してもよい。
　上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１２年第１３０９２３号（２０１２年６月８日出願）
１００　燃料噴射装置、１０１　燃料噴射弁、１０２　シリンダヘッド、１０３　燃料噴射弁取付孔、１０４　ノズル、１０６　可動弁体、１０８　電磁コイル、１０９　ハウジング、１１５　センサ用外部端子、１１５ａ　突出部、１１５ｂ　センサ用接続端子、１２０　コア、１２５　励磁用外部端子、１２５ｂ　励磁用接続端子、１３０　チップシールホルダ、１３１　溝、１３２　挿通溝、１３８　隙間、１４０　チップシール、１４９
　段差、１５０　信号線、１５０ａ　露出部、１５０ｂ　被覆材、１５１　半田、１５２
　シリコン接着剤の層、１６０　圧力センサ、１７０　コネクタモールド体、１７０ａ　コネクタ部、１７０ｂ　斜面部、１７０ｃ　張り出し部、１７８　界面、１８０　２次モールド体、１８５　界面、１９０　ＥＣＵ、１９１　噴射量演算部、１９２　噴射時間演算部、１９５　駆動回路、１９６，１９７　配線、１９８　信号処理部、２０１　燃料噴射弁、２７０　コネクタモールド体、２７０ｂ　斜面部、２７０ｃ　張り出し部、２７１
　凸部、２７１ａ　平面側部、２７１ｂ　頂面部、２８０　２次モールド体、９７８　界面、９８０　２次モールド体
 

Claims (4)

  1. 　燃料を内燃機関の気筒内に直接噴射する燃料噴射弁であって、
    　前記気筒に形成された燃料噴射弁取付孔に挿入されるノズルと、
    　前記ノズルに取り付けられた円筒状のチップシールホルダと、
    　前記チップシールホルダに取り付けられ、前記燃料噴射弁取付孔の内周面と前記チップシールホルダの外周面との間をシールする環状のシール部材とを備える燃料噴射弁。
  2. 　請求項１に記載の燃料噴射弁において、
    　前記ノズルには、前記チップシールホルダの一端が係合する段差が設けられている燃料噴射弁。
  3. 　請求項１または２に記載の燃料噴射弁において、
    　前記チップシールホルダの内周面には、前記チップシールホルダの中心軸に沿って溝が形成されている燃料噴射弁。
  4. 　請求項１または２に記載の燃料噴射弁において、
    　前記チップシールホルダの外周面には、前記シール部材が嵌め込まれる溝が周方向に沿って形成されている燃料噴射弁。
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