JP2010242573A - 燃料噴射弁及び燃料噴射弁の内部電気接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】螺子締結される燃圧センサを備えた燃料噴射弁において、ボデーに取り付けられたコネクタの端子と燃圧センサの端子とを容易に電気接続できるようにした燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】インジェクタボデーに取り付けられる燃圧センサ５１，５２と、燃圧センサに設けられた複数のセンサ端子５４ｂ〜５４ｅと、前記ボデーに取り付けられたコネクタを構成する複数のセンサ用コネクタ端子６３ｂ〜６３ｅと、両端子６３ｂ〜６３ｅ，５４ｂ〜５４ｅの各々を電気接続する複数本の電線７１ｂ〜７１ｅと、を備え、燃圧センサは、センサ端子とともに回転してボデーと螺子締結される螺子部５１ｄを有している。そして、燃圧センサを包囲するよう設けられるボビン５５（係止部材）は、螺子部５１ｄによって回転して螺子締結された燃圧センサのセンサ端子と電気接続する電線を、燃圧センサの外周側で係止する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関に搭載され、燃焼に供する燃料を噴孔から噴射する燃料噴射弁に関する。

内燃機関の出力トルク及びエミッション状態を精度良く制御するには、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射開始時期及び噴射量等、その噴射状態を精度良く制御することが重要である。そこで従来より、噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出することで、実際の噴射状態を検出する技術が提案されている。例えば、噴射開始に伴い燃圧が下降を開始した時期を検出することで実際の噴射開始時期を検出したり、噴射終了に伴い燃圧の上昇が停止した時期を検出することで実際の噴射終了時期を検出したりしている（特許文献１参照）。

このような燃圧の変動を検出するにあたり、コモンレール（蓄圧容器）に直接設置された燃圧センサ（レール圧センサ）では、噴射に伴い生じた燃圧変動がコモンレール内で緩衝されてしまうため、正確な燃圧変動を検出することができない。そこで特許文献１記載の発明では、燃圧センサを燃料噴射弁に搭載することで、噴射に伴い生じた燃圧変動がコモンレール内で緩衝する前に、その燃圧変動を検出することを図っている。

特開２００８−１４４７４９号公報

本発明者らは、燃圧センサに螺子部を形成し、燃料噴射弁のボデーに燃圧センサを螺子締結する構造を検討した。しかしこの構造では、燃圧センサを回転させて螺子締結が完了した時点において、燃圧センサの回転位置は特定の位置に定まらない。そのため、燃圧センサに設けられた端子（センサ端子）の回転方向位置が不特定となるので、ボデーに取り付けられたコネクタの端子（コネクタ端子）とセンサ端子とを電線で電気接続するにあたり、電線の配線経路が定まらなくなる。よって、燃圧センサの回転位置によっては隣り合う電線同士が干渉してしまう等の不具合が生じ、両端子間の電気接続が困難となる。なお、導線を絶縁被覆した電線を使用して短絡回避を図ったとしても、干渉する電線同士が内燃機関の振動とともに振動することで、摩擦により断線する等の問題が懸念される。

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、螺子締結される燃圧センサを備えた燃料噴射弁において、ボデーに取り付けられたコネクタの端子と燃圧センサの端子とを容易に電気接続できるようにした燃料噴射弁、及び燃料噴射弁の内部電気接続方法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記載の発明は、前記噴孔へ高圧燃料を流通させる高圧通路を内部に形成するボデーと、前記ボデーに取り付けられて前記高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサと、前記燃圧センサに設けられ、前記燃圧センサの検出信号を出力する端子を少なくとも含む複数のセンサ端子と、前記ボデーに取り付けられたコネクタハウジングに保持されている複数のコネクタ端子と、前記コネクタ端子及び前記センサ端子の各々を電気接続する複数本の電線と、を備えることを前提とする。そして、前記燃圧センサは、前記センサ端子とともに回転して前記ボデーと螺子締結される螺子部を有しており、前記燃圧センサを包囲するよう設けられる係止部材であって、この係止部材は、前記螺子部によって回転して前記ボデーに螺子締結された前記燃圧センサの前記センサ端子と電気接続する前記電線を係止し、係止された前記電線を前記コネクタ端子に電気接続させる係止部材であることを特徴とする。

これによれば、燃圧センサを回転させて螺子締結が完了した時点において、センサ端子の回転方向位置は不特定となるものの、コネクタ端子とセンサ端子とを電気接続する電線が係止部材に巻き回されているので、燃圧センサの回転位置に拘わらず電線の巻き回し終端位置（図５中の符号Ｐに示す位置）を一定にできる。よって、巻き回し終端位置Ｐからコネクタ端子までの配線経路を一定にできるので、この配線経路において隣り合う電線同士が干渉することを容易に回避できる。

ちなみに、電線の巻き回し方向はコネクタ端子へ向けて巻き回す向きに限定されるものではなく、センサ端子へ向けて巻き回すようにしてもよい。この場合には、上記終端位置Ｐは始端位置ということになる。以下の説明では、コネクタ端子へ向けて電線を巻き回すことを想定している。

請求項２記載の発明では、前記係止部材は、前記燃圧センサの回転周方向に延び、前記電線と線接触する形状であることを特徴とする。

これによれば、電線のうち係止部材に係止される部分は、係止部材と線接触するので、請求項５記載の如く係止部材が点接触する形状（図７参照）である場合に比べて、係止部材から受ける電線への応力が集中することを緩和でき、係止部材との摩擦で電線が損傷する恐れを低減できる。

請求項３記載の発明では、前記係止部材は、前記燃圧センサの回転周方向に円弧状に延びる形状であることを特徴とする。

これによれば、係止部材が多角形状に延びる形状（図６参照）である場合に比べて、係止部材から受ける電線への応力が集中することを緩和でき、係止部材との摩擦で電線が損傷する恐れを低減できる。

請求項４記載の発明では、前記係止部材は、前記センサ端子と対向する位置に開口部が形成された形状であり、前記電線は、前記開口部を通るよう配置されるとともに、前記係止部材のうち前記開口部の端部を始点又は終点として、その外周に沿って配置されていることを特徴とする。

これによれば、電線に所定のテンションをかけた場合において、開口部の端部に電線が押し付けられた状態となるため、電線の係止始点（又は終点）が係止部材から外れ難くできる。さらに、係止始端位置（図３中の符号Ｑに示す位置）からセンサ端子までの配線経路を一定にできるので、例えば請求項９記載の如く係止部材を燃圧センサに保持させてユニット化した場合において、係止始端位置Ｑからセンサ端子までの配線経路を一定にできる。よって、この配線経路において隣り合う電線同士が干渉することを容易に回避できる。

また、係止部材を電線と線接触する形状にすることに替え、請求項５記載の如く、前記係止部材を、前記燃圧センサの回転周方向に沿って複数配置して前記電線と点接触する形状（図７参照）にしてもよい。

請求項６記載の発明では、前記係止部材には、前記電線を嵌め込む溝部が、前記燃圧センサの回転中心方向に複数並べて形成されていることを特徴とする。

これによれば、電線のうち係止部材に係止されている部分が、隣り合う電線と干渉することを回避できる。よって、導線が絶縁被覆されていない電線を採用できるようになる。また、絶縁被覆されている電線を採用した場合においては、万一、隣り合う電線同士が干渉してもショートすることを回避できる。

請求項７記載の発明では、前記高圧通路を開閉するニードルを駆動させるための駆動手段、及び前記駆動手段に電力供給する駆動端子を備え、前記駆動端子を前記コネクタハウジングに保持させることで、前記コネクタ端子及び前記駆動端子を共通のコネクタに構成したことを特徴とする。

要するに、ニードルを駆動させるための駆動手段への電力が供給される駆動端子と、燃圧センサからの検出信号を外部に出力するセンサ端子とを、共通のコネクタハウジングに保持させ、コネクタハウジング及び両端子により１つのコネクタを構成する。そのため、コネクタの数を増やすことなく燃料噴射弁に燃圧センサを搭載することができ、エンジンＥＣＵ等の外部機器とコネクタとを接続するハーネスが、燃料噴射弁に備えられた１つのコネクタからまとめて延出することとなる。よって、ハーネスの取り回しを簡素にできる。また、コネクタ接続作業の手間が増えることを回避できる。

請求項８記載の発明では、前記燃圧センサは、前記高圧燃料を内部に導入する導入口が一端に形成された円筒形状の円筒部と、前記円筒部の他端を閉塞するよう位置し、前記高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する円板形状のダイヤフラム部と、前記ダイヤフラム部に取り付けられ、前記ダイヤフラム部にて生じた歪の大きさを電気信号に変換して前記検出信号として出力するセンサ素子と、を有して構成され、前記螺子部は、前記円筒部の外周面に形成されていることを特徴とする。

請求項１記載の如く燃圧センサをボデーと螺子締結させる構成の具体例として、上記発明の如く螺子部を円筒部の外周面に形成した構成が挙げられる。

請求項９記載の発明では、前記係止部材は、前記螺子締結の時に前記燃圧センサとともに回転するよう構成されていることを特徴とする。

これによれば、燃圧センサの回転位置に拘わらず、巻き回し始端位置Ｑからセンサ端子までの配線経路を一定にできるので、この配線経路において隣り合う電線同士が干渉することを容易に回避できる。

請求項１０記載の発明では、前記燃圧センサから出力される検出信号を増幅する電子部品を、モールド樹脂で封止して構成されたモールド体を備え、前記モールド体を前記燃圧センサの回転周方向に延びる形状に形成するとともに、前記モールド体を、前記電線が係止される前記係止部材としたことを特徴とする。

これによれば、モールド体に係止部材を兼用させるので、モールド体とは別に専用の係止部材を備える場合に比べて、燃料噴射弁の体格を小型化できる。

請求項１１記載の発明は、上記燃料噴射弁の内部電気接続方法であって、前記燃圧センサを前記センサ端子とともに回転させて、前記燃圧センサを前記ボデーに螺子締結させる締結工程と、前記締結工程の後、前記コネクタ端子及び前記センサ端子のいずれか一方に前記電線を電気接続する第１接続工程と、前記第１接続工程の後、前記係止部材に前記電線を係止させる係止工程と、前記係止工程の後、前記コネクタ端子及び前記センサ端子の他方に前記電線を溶接する第２接続工程と、を含むことを特徴とする。

これによれば、締結工程により燃圧センサの螺子締結が完了した時点において、センサ端子の回転方向位置は不特定となるものの、その後の係止工程により、コネクタ端子とセンサ端子とを電気接続する電線が係止部材に係止されるので、その後の第２接続工程を実施する時には、燃圧センサの回転位置に拘わらず電線の係止終端位置（図５中の符号Ｐに示す位置）を一定にできる。よって、係止終端位置Ｐからコネクタ端子までの配線経路を一定にできるので、この配線経路において隣り合う電線同士が干渉することを容易に回避できる。

本発明の第１実施形態に係るインジェクタの、概略内部構成を示す模式的な断面図である。 燃圧センサのインジェクタへの組み付け構造を示す、図１の拡大図。 第１実施形態において（ａ）は燃圧センサを含むアッシーの状態を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。 図３のボビン単体を示す２面図。 電線をボビンに巻き回した状態を示す図であり、（ａ）（ｂ）、（ｃ）（ｄ）、（ｅ）（ｆ）はそれぞれ、螺子締結完了時点における燃圧センサの回転位置の違いを示す図。 本発明の第２実施形態において、ボビン単体を示す図。 本発明の第３実施形態において、（ａ）は燃圧センサを含むアッシーの状態を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。 本発明の第４実施形態において、（ａ）は燃圧センサを含むアッシーの状態を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。

以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図５を用いて説明する。図１は本実施形態に係るインジェクタ（燃料噴射弁）の概略内部構成を示す模式的な断面図であり、先ずこの図１に基づいて、インジェクタの基本的な構成、作動について説明する。

インジェクタは、図示しないコモンレール（蓄圧容器）内に蓄えられた高圧燃料を、ディーゼル内燃機関の気筒内に形成された燃焼室Ｅ１に噴射するものであり、開弁時に燃料を噴射するノズル１、電力供給されて駆動する電動アクチュエータ２（駆動手段）、電動アクチュエータ２により駆動されてノズル１の背圧を制御する背圧制御機構３を備えている。

ノズル１は、噴孔１１が形成されたノズルボデー１２、ノズルボデー１２の弁座に接離して噴孔１１を開閉するニードル１３、ニードル１３を閉弁向きに付勢するスプリング１４を備えている。

電動アクチュエータ２には、ピエゾ素子を多数積層してなる積層体（ピエゾスタック）により構成されたピエゾアクチュエータが採用されており、ピエゾ素子への充電と放電とを切り替えることで伸長状態と縮小状態とが切り替えられる。これにより、ピエゾスタックはニードル１３を作動させるアクチュエータとして機能する。なお、ピエゾアクチュエータに替えて、ステータ及びアーマチャにより構成された電磁アクチュエータを採用してもよい。

背圧制御機構３のバルブボデー３１内には、ピエゾアクチュエータ２の伸縮に追従して移動するピストン３２、ピストン３２をピエゾアクチュエータ２側に向かって付勢する皿ばね３３、ピストン３２に駆動される球状の弁体３４が収納されている。

略円筒状のインジェクタボデー４は、その径方向中心部に、インジェクタ軸線方向（図１の上下方向）に延びる段付き円柱状の収納孔４１が形成されており、この収納孔４１にピエゾアクチュエータ２及び背圧制御機構３が収納されている。また、略円筒状のリテーナ５をインジェクタボデー４に螺合させることにより、インジェクタボデー４の端部にノズル１が保持されている。

ノズルボデー１２、インジェクタボデー４、及びバルブボデー３１には、コモンレールから常に高圧燃料が供給される高圧通路６、及び図示しない燃料タンクに接続される低圧通路７が形成されている。また、これらのボデー１２，４，３１は金属製であり、内燃機関のシリンダヘッドＥ２に形成された挿入穴Ｅ３に挿入配置されている。インジェクタボデー４にはクランプＫの一端と係合する係合部４２が形成されており、クランプＫの他端をシリンダヘッドＥ２にボルトで締め付けることにより、クランプＫの一端が係合部４２を挿入穴Ｅ３に向けて押し付けることとなる。これにより、インジェクタは挿入穴Ｅ３内に押し付けられた状態で固定される。

ニードル１３における噴孔１１側の外周面とノズルボデー１２の内周面との間には、高圧通路６の一部となる高圧室１５が形成されている。この高圧室１５は、ニードル１３が開弁方向に変位した際に噴孔１１と連通する。ニードル１３における反噴孔側には背圧室１６が形成されている。この背圧室１６には前述したスプリング１４が配置されている。

バルブボデー３１には、バルブボデー３１内の高圧通路６とノズル１の背圧室１６とを連通させる経路中に高圧シート面３５が形成され、バルブボデー３１内の低圧通路７とノズル１の背圧室１６とを連通させる経路中に低圧シート面３６が形成されている。そして、高圧シート面３５と低圧シート面３６との間に前述した弁体３４が配置されている。

インジェクタボデー４には、図示しない高圧配管と接続される高圧ポート４３（高圧配管接続部）、及び図示しない低圧配管と接続される低圧ポート４４（低圧配管接続部）が形成されている。そして、コモンレールから高圧配管を通じて高圧ポート４３に供給される燃料は、円筒状インジェクタボデー４の外周面側から供給される。インジェクタに供給された燃料は、高圧通路６を通じて高圧室１５及び背圧室１６へ流入する。

高圧通路６には、インジェクタボデー４の反噴孔側に分岐する分岐通路６ａが形成されている。この分岐通路６ａにより、高圧通路６内の燃料は後述する燃圧センサ５０に導入される。

インジェクタボデー４の反噴孔側上部にはコネクタ６０が取り付けられている。コネクタ６０の端子（駆動用コネクタ端子６２）に外部から供給された電力は、リード線２１を介してピエゾアクチュエータ２に供給され、これによりピエゾアクチュエータ２は伸長し、電力供給を停止すると縮小する。

上記構成において、ピエゾアクチュエータ２が縮小した状態では、図１に示すように弁体３４が低圧シート面３６に接して背圧室１６は高圧通路６と接続され、背圧室１６には高圧の燃料圧が導入される。そして、この背圧室１６内の燃料圧とスプリング１４とによってニードル１３が閉弁向きに付勢されて噴孔１１が閉じられている。

一方、ピエゾアクチュエータ２に電圧が印加されてピエゾアクチュエータ２が伸長した状態では、弁体３４が高圧シート面３５に接して背圧室１６は低圧通路７と接続され、背圧室１６内は低圧になる。そして、高圧室１５内の燃料圧によってニードル１３が開弁向きに付勢されて噴孔１１が開かれ、この噴孔１１から燃焼室Ｅ１へ燃料が噴射される。

ここで、噴孔１１からの燃料噴射に伴い高圧通路６内の高圧燃料の圧力は変動する。この圧力変動を検出する燃圧センサ５０が、インジェクタボデー４に取り付けられている。燃圧センサ５０により検出された圧力変動波形中において、噴孔１１からの噴射開始に伴い燃圧が下降を開始した時期を検出することで、実際の噴射開始時期を検出することができる。また、噴射終了に伴い燃圧が上昇を開始した時期を検出することで、実際の噴射終了時期を検出することができる。また、これらの噴射開始時期及び噴射終了時期に加え、噴射に伴い生じた燃圧下降量の最大値を検出することで、噴射量を検出することができる。

次に、燃圧センサ５０の単体構造、及び燃圧センサ５０のインジェクタボデー４への取付構造について、図２を用いて説明する。

燃圧センサ５０は、分岐通路６ａ内の高圧燃料の圧力を受けて弾性変形するステム５１（起歪体）と、ステム５１にて生じた歪の大きさを電気信号に変換して圧力検出値として出力する歪ゲージ（センサ素子）５２と、を備えて構成されている。

ステム５１は、高圧燃料を内部に導入する導入口５１ａが一端に形成された円筒形状の円筒部５１ｂと、円筒部５１ｂの他端を閉塞する円板形状のダイヤフラム部５１ｃとを備えて構成されている。導入口５１ａから円筒部５１ｂ内に流入した高圧燃料の圧力を、円筒部５１ｂの内面及びダイヤフラム部５１ｃで受け、これによりステム５１全体が弾性変形することとなる。

円筒状インジェクタボデー４のうち反噴孔側の端面には、ステム５１の円筒部５１ｂが挿入される凹部４５が形成されている。凹部４５の内周面には雌螺子部が形成され、円筒部５１ｂの外周面には雄螺子部５１ｄが形成されている。そして、インジェクタボデー４の凹部４５にステム５１の雄螺子部５１ｄを螺子締結することで、燃圧センサ５０はインジェクタボデー４に取り付けられる。

歪ゲージ５２は、ダイヤフラム部５１ｃに貼り付けられている。より詳細には、歪ゲージ５２は、ダイヤフラム部５１ｃ上に配置された状態でガラス部材５２ｂにより封止（焼付け）して固定されている。したがって、円筒部５１ｂ内に流入した高圧燃料の圧力によりステム５１が拡大するよう弾性変形した時、ダイヤフラム部５１ｃに生じた歪の大きさ（弾性変形量）を歪ゲージ５２が検出することとなる。

ステム５１には、円板形状の金属製プレート５３が取り付けられており、このプレート５３上には、後に詳述するモールドＩＣ５４（モールド体）及びボビン５５（係止部材）が固定支持されている。なお、ステム５１の円筒部５１ｂとモールドＩＣとの間、及びモールドＩＣとボビン５５との間にはそれぞれ隙間が形成されるよう配置されている。図３は、燃圧センサ５０、プレート５３、モールドＩＣ５４及びボビン５５を組み付けて一体化したアッシーＡｓの状態を示す図であり、図３（ｂ）及び図２は図３（ａ）のＡ−Ａ断面を示している。なお、図３（ａ）中の網点はボビン５５の該当箇所を示す。

モールドＩＣ５４は、ワイヤボンドＷにより歪ゲージ５２と電気接続されており、電子部品５４ａ及びセンサ端子５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，５４ｅ（図３（ａ）参照）を、モールド樹脂５４ｍで封止して構成されている。電子部品５４ａは、歪ゲージ５２から出力される検出信号を増幅する増幅回路や、検出信号に重畳するノイズを除去するフィルタリング回路、歪ゲージ５２に電圧印加する回路等を構成する。

なお、電圧印加回路から電圧印加された歪ゲージ５２は、ダイヤフラム部５１ｃにて生じた歪の大きさに応じて抵抗値が変化するブリッジ回路を構成している。これにより、ダイヤフラム部５１ｃの歪に応じてブリッジ回路の出力電圧が変化し、当該出力電圧が高圧燃料の圧力検出値としてモールドＩＣ５４の増幅回路に出力される。増幅回路は、歪ゲージ５２（ブリッジ回路）から出力される圧力検出値を増幅し、増幅した信号をセンサ端子５４ｂから出力する。

モールド樹脂５４ｍは、ステム５１の円筒部５１ｂの外周面に沿って環状に延びる円筒形状に形成されている。但し、モールド樹脂５４ｍの外周面には、径方向に対して垂直に拡がる平坦面５４ｆが形成されており、この平坦面５４ｆからは複数のセンサ端子５４ｂ〜５４ｅが延出している。これらのセンサ端子５４ｂ〜５４ｅは、モールドＩＣ５４内部にて電子部品５４ａと電気接続されており、燃圧センサの検出信号を出力する端子、電源を供給する端子、接地用端子等として機能するものである。これらのセンサ端子５４ｂ〜５４ｅは、インジェクタの軸方向（図２の上下方向）において同じ位置に配置されている。

先述したコネクタ６０のハウジング６１には、駆動用コネクタ端子６２とともにセンサ用コネクタ端子６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６３ｅが保持されている。コネクタ６０には、図示しないエンジンＥＣＵ等の外部機器と接続する外部ハーネスのコネクタが接続される。これにより、外部ハーネスを介して、モールドＩＣ５４から出力される圧力検出信号がエンジンＥＣＵに入力される。

センサ用コネクタ端子６３ｂ〜６３ｅの各々は、インジェクタの軸方向において同じ位置に配置されている。これらのコネクタ端子６３ｂ〜６３ｅとセンサ端子５４ｂ〜５４ｅとは、電線７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅにより電気接続されている。本実施形態ではレーザ溶接により電線７１ｂ〜７１ｅと両端子６３ｂ〜６３ｅ，５４ｂ〜５４ｅとを電気接続しているが、半田付け、ヒュージング溶接、抵抗溶接等の手段により接続してもよい。電線７１ｂ〜７１ｅには、導線を絶縁被覆したリード線を用いてもよいし、導線を絶縁被覆しない裸線を用いてもよい。

ボビン５５は、これらの電線７１ｂ〜７１ｅが巻き回される樹脂製の部材である。これにより電線７１ｂ〜７１ｅは燃圧センサ５０の外周側でボビン５５により係止されることとなる。なお、ボビン５５（係止部材）のうち電線７１ｂ〜７１ｅを係止する部分は、センサ端子５４ｂ〜５４ｅに対して燃圧センサ５０の回転中心の反対側（回転径方向外側）に位置する。
図４は、ボビン５５単体を示す２面図であり、ボビン５５は、モールド樹脂５４ｍの外周面に沿って延びる円弧状に形成され、センサ端子５４ｃ，５４ｄと対向する位置に開口部５５ａを有する形状である。ボビン５５の上端位置は、モールドＩＣ５４の上端位置及び歪ゲージ５２と同じである。

ボビン５５の外周面には周方向に延びる複数の溝部５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５５ｅが形成されており、溝部５５ｂ〜５５ｅに電線７１ｂ〜７１ｅが嵌め込まれることで、ボビン５５の外周面上において電線７１ｂ〜７１ｅを軸方向（図２の上下方向）に位置決めする。これにより、隣り合う電線７１ｂ〜７１ｅ同士が接触することを回避している。

なお、インジェクタの軸方向において、センサ用コネクタ端子６３ｂ〜６３ｅ及びセンサ端子５４ｂ〜５４ｅの位置は、最上部に位置する溝部５５ｂより下方、かつ最下部に位置する溝部５５ｅより上方に位置していることが望ましく、ボビン５５の中心位置と同じであればより望ましい。

プレート５３の外周端部にはケース５６が取り付けられている。そして、ケース５６及びプレート５３の内部に、ステム５１の円筒部５１ｂのうち雄螺子部５１ｄを除く部分、歪ゲージ５２、モールドＩＣ５４及びボビン５５が収容されている。これにより、金属製のケース５６及びプレート５３が外部ノイズを遮断して、歪ゲージ５２及びモールドＩＣ５４を保護する。なお、ケース５６のうちコネクタ端子６３ｂ〜６３ｅと対抗する部分には、電線７１ｂ〜７１ｅが挿通される開口部５６ａが形成されている。

ケース５６及びプレート５３は、燃圧センサ５０を介してインジェクタボデー４に取り付けられた状態で、コネクタ６０とともにモールド樹脂８０によりインジェクタボデー４にモールドされている。

次に、燃圧センサ５０等のインジェクタボデー４への取り付け手順、及び両端子６３ｂ〜６３ｅ,５４ｂ〜５４ｅを電線７１ｂ〜７１ｅで電気接続する手順について説明する。

先ず、図３に示すようにアッシーＡｓを組み立てる。具体的には、歪ゲージ５２が張り付けられたステム５１にプレート５３を組み付け、その後、モールドＩＣ５４及びボビン５５をプレート５３に固定する。その後、ボンディングマシンを用いてモールドＩＣ５４と歪ゲージ５２とをワイヤボンドＷで接続する。

次に、アッシーＡｓをインジェクタボデー４に取り付ける。具体的には、ステム５１の雄螺子部５１ｄを、インジェクタボデー４の凹部４５に螺子締結させる（締結工程）。また、コネクタ６０をインジェクタボデー４の所定位置に取り付けておく。

次に、図示しない配線マシン及び溶接マシンを用いて、アッシーＡｓが有するセンサ端子５４ｂ〜５４ｅと、コネクタ６０が有するコネクタ端子６３ｂ〜６３ｅとを、電線７１ｂ〜７１ｅで電気接続する（第１接続工程）。

具体的には、配線マシンを用いて電線７１ｂ〜７１ｅの一端をセンサ端子５４ｂ〜５４ｅ上に位置させ、溶接マシンを用いて電線７１ｂ〜７１ｅの一端をセンサ端子５４ｂ〜５４ｅに溶接する。

その後、一端がセンサ端子５４ｂ〜５４ｅに溶接された状態で、配線マシンの電線供給ノズルを予め設定した経路で移動させることにより、電線７１ｂ〜７１ｅをボビン５５に巻き回して係止させる（係止工程）。すなわち、前記ノズルを、ボビン５５の開口部５５ａを通じてボビン５５の内側から外側へ移動させ、その後、溝部５５ｂ〜５５ｅに沿って移動させることで、電線７１ｂ〜７１ｅを溝部５５ｂ〜５５ｅに巻き回して係止させる。

その後、前記ノズルを、プレート５３の外側に位置するコネクタ端子６３ｂ〜６３ｅ上に移動させ、溶接マシンを用いて電線７１ｂ〜７１ｅの他端をコネクタ端子６３ｂ〜６３ｅに溶接する（第２接続工程）。

前記ノズルは電線７１ｂ〜７１ｅに所定のテンションをかけながら移動するよう制御されており、電線７１ｂ〜７１ｅに所定のテンションをかけた状態で移動させており、電線７１ｂ〜７１ｅの両端について溶接が完了した時点では、電線７１ｂ〜７１ｅに所定のテンションがかけられた状態となっている。

次に、電線７１ｂ〜７１ｅがケース５６の開口部５６ａに位置するよう、ケース５６をプレート５３に取り付ける。その後、ケース５６及びプレート５３を、コネクタ６０とともにモールド樹脂８０によりインジェクタボデー４にモールドする。以上により、燃圧センサ５０等のインジェクタボデー４への取り付け、及び内部電気配線、接続が完了する。

ここで、ステム５１を回転させて燃圧センサ５０をインジェクタボデー４へ螺子締結するにあたり、この螺子締結が完了した時点において、ステム５１の回転位置は特定の位置に定まらない。このことは、ステム５１とともにアッシーＡｓを構成するモールドＩＣのセンサ端子５４ｂ〜５４ｅも、ステム５１の螺子締結完了時点においてその回転位置が不特定となることを意味する。例えば、締結完了時点において、センサ端子５４ｂ〜５４ｅは図３に示す位置になる場合もあれば、図５（ａ）（ｂ）や、図５（ｃ）（ｄ）、図５（ｅ）（ｆ）の位置になる場合もある。

これに対し、以上詳述した本実施形態によれば、電線７１ｂ〜７１ｅをボビン５５に巻き回して係止させているので、ステム５１とともに回転させたセンサ端子５４ｂ〜５４ｅの回転位置に拘わらず、電線７１ｂ〜７１ｅの巻き回し終端位置（図３及び図５中の符号Ｐに示す係止終端位置）を、燃圧センサ５０の外周側で一定にできる。よって、巻き回し終端位置Ｐからコネクタ端子６３ｂ〜６３ｅまでの配線経路を一定にできるので、この配線経路において隣り合う電線７１ｂ〜７１ｅ同士が干渉することを容易に回避できる。なお、係止終端位置Ｐは、センサ端子５４ｂ〜５４ｅの回転位置がいずれであっても、センサ端子５４ｂ〜５４ｅとコネクタ端子６３ｂ〜６３ｅとの間に位置する。

さらに本実施形態によれば、以下の効果も発揮される。

・ボビン５５は、電線７１ｂ〜７１ｅが巻き回される方向に沿って円弧状に延びる形状であるため、後述の第２実施形態の如くボビン５５が多角形状に延びる形状（図６参照）である場合に比べて、ボビン５５から受ける電線７１ｂ〜７１ｅへの応力が集中することを緩和でき、ボビン５５との摩擦で電線７１ｂ〜７１ｅが損傷する恐れを低減できる。

・ボビン５５は、燃圧センサ５０とともにアッシーＡｓに組み付けられるので、ステム５１を螺子締結する時にともに回転する。そして、ボビン５５には、センサ端子５４ｂ〜５４ｅと対向する位置に開口部５５ａが形成されており、この開口部５５ａの端部５５ｆ（図４参照）から電線７１ｂ〜７１ｅの巻き回しを開始させている。そのため、燃圧センサ５０の回転位置に拘わらず、巻き回し始端位置（図３及び図５中の符号Ｑに示す係止始端位置）からセンサ端子５４ｂ〜５４ｅまでの配線経路を一定にできる。よって、この配線経路において隣り合う電線７１ｂ〜７１ｅ同士が干渉することを確実に回避できる。

・ボビン５５に開口部５５ａを形成し、この開口部５５ａの端部５５ｆから電線７１ｂ〜７１ｅの巻き回しを開始させているので、所定のテンションがかけられた状態の電線７１ｂ〜７１ｅは、開口部５５ａの端部５５ｆに押し付けられた状態となるため、電線７１ｂ〜７１ｅの巻き回し始点Ｑがボビン５５から外れ難くできる。

・ボビン５５の外周面に、ステム５１の回転中心方向（図３の上下方向）に溝部５５ｂ〜５５ｅを並べて形成し、この溝部５５ｂ〜５５ｅに電線７１ｂ〜７１ｅを嵌め込んで巻き回すので、電線７１ｂ〜７１ｅのうちボビン５５に巻き回されて係止されている部分が、隣り合う電線７１ｂ〜７１ｅと干渉することを確実に回避できる。よって、導線が絶縁被覆されていない電線を採用できるようになる。また、絶縁被覆されている電線を採用した場合においては、万一電線同士が接触したとしても電気的なショートを回避できる。

・駆動用コネクタ端子６２及びセンサ用コネクタ端子６３ｂ〜６３ｅを、同一のコネクタハウジング６１に保持させることで、両端子６２,６３ｂ〜６３ｅを共通のコネクタ６０に構成している。そのため、コネクタの数を増やすことなくインジェクタに燃圧センサ５０を搭載することができ、エンジンＥＣＵ等の外部機器とコネクタとを接続するハーネスが、インジェクタボデー４に備えられた１つのコネクタ６０からまとめて延出することとなる。よって、ハーネスの取り回しを簡素にできる。また、コネクタ接続作業の手間が増えることを回避できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ボビン５５の外周側壁を、電線７１ｂ〜７１ｅの巻き回される方向（燃圧センサ５０の回転周方向）に沿って円弧状に延びる形状に形成しているのに対し、図６に示す本実施形態では、ボビン５５の外周側壁を多角形状に形成している。例えば、インジェクタの軸方向から見て、図６（ａ）に示すように四角形に形成する。或いは、図６（ｂ）に示すように六角形に形成する。またはそれ以上の多角形でも良い。

また、本実施形態においても上記第１実施形態の開口部５５ａと同様にして、センサ端子５４ｃ，５４ｄと対向する位置に開口部５５０ａ,５５１ａを形成している。また、上記第１実施形態の溝部５５ｂ〜５５ｅと同様にして、外面に溝部（図示せず）を形成することが望ましい。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、係止部材の形状を、電線７１ｂ〜７１ｅが巻き回される方向（燃圧センサ５０の回転周方向）に沿って延びて電線７１ｂ〜７１ｅと、その外周で線接触するボビン５５の形状（筒形状）としている。これに対し、図７に示す本実施形態では、係止部材の形状を、電線７１ｂ〜７１ｅの巻き回される方向（燃圧センサ５０の回転周方向）に複数配置されたピン５５２の形状としており、これらのピン５５２は、電線７１ｂ〜７１ｅと点接触する。

また、本実施形態においても上記第１実施形態の開口部５５ａと同様にして、センサ端子５４ｃ，５４ｄと径方向で対向する位置に開口部５５２ａを形成している。また、上記第１実施形態の溝部５５ｂ〜５５ｅと同様にして、各ピン５５２の外周に溝部５５２ｂ〜５５２ｅを形成している。

これらの溝部５５２ｂ〜５５２ｅは、本実施形態では、巻き回されて係止される電線７１ｂ〜７１ｅと接触する部分のみ形成されている。すなわち、各ピン５５２を結ぶことによって描かれるセンサ素子５２を中心とした円に対して、各ピン５５２が外接する外周部のみに溝部５５２ｂ〜５５２ｅを形成するものである。このように必要とする部分のみに溝部５５２ｂ〜５５２ｅを形成することで、ピン５５２の強度を確保できる。なお、必要とする強度が確保できるならば、溝部５５２ｂ〜５５２ｅを各ピン５５２の全周に形成してもよい。

（第４実施形態）
図８に示すように本実施形態では、上記ボビン５５やピン５５２を廃止しており、燃圧センサ５０の外周に円弧状に延びるように形成されたモールドＩＣ５４に電線７１ｂ〜７１ｅを巻き回して係止させている。すなわち、センサ素子５２を包囲するよう形成されるモールドＩＣ５４の外周側壁面を円弧状に形成することで、燃圧センサ５０の外周に電線７１ｂ〜７１ｅを巻き回して係止させている。このように、モールドＩＣ５４を係止部材として機能させている。また、本実施形態においても上記第１実施形態の溝部５５ｂ〜５５ｅと同様にして、外周面に溝部５４ｇを形成している。

これによれば、モールドＩＣ５４に係止部材を兼用させるので、モールドＩＣ５４とは別に専用の係止部材（例えばボビン５５やピン５５２）を備える場合に比べて、インジェクタの体格を径方向に小型化できる。

また、上記第１実施形態では、複数のセンサ端子５４ｂ〜５４ｅを、インジェクタの軸方向（図２の上下方向）において同じ位置に配置しているのに対し、本実施形態では、複数のセンサ端子５４ｂ〜５４ｅを、インジェクタの軸方向において各々異なる位置となるよう配置している。また、センサ端子５４ｂ〜５４ｅの軸方向位置と対応する溝部５４ｇの位置とを一致させている。

これにより、巻き回し始端位置（図８の符号Ｑに示す係止始端位置）からセンサ端子５４ｂ〜５４ｅまでの配線経路において隣り合う電線７１ｂ〜７１ｅ同士が干渉することを回避できる。

（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。

・上記各実施形態では、センサ端子５４ｂ〜５４ｅ及びコネクタ端子６３ｂ〜６３ｅに電線７１ｂ〜７１ｅを接続（溶接）するにあたり、先にセンサ端子５４ｂ〜５４ｅと接続し、係止部材５５，５５０，５５１，５５２，５４に巻き回して係止させた後、コネクタ端子６３ｂ〜６３ｅと接続している。これに対し、先にコネクタ端子６３ｂ〜６３ｅと接続し、係止部材に巻き回して係止させた後、センサ端子５４ｂ〜５４ｅと接続してもよい。換言すれば、電線７１ｂ〜７１ｅの係止部材への巻き回し方向を、コネクタ端子６３ｂ〜６３ｅへ向けて巻き回してもよいし、センサ端子５４ｂ〜５４ｅへ向けて巻き回してもよい。この場合には、上記終端位置Ｐは始端位置ということになる。

・上記各実施形態では、インジェクタボデー４の外周面側に高圧ポート４３を形成し、外周面側から高圧燃料が供給されるよう構成されたインジェクタに本発明を適用させているが、インジェクタボデー４の軸方向において反噴孔側に高圧ポート４３を形成し、反噴孔側から高圧燃料が供給されるよう構成されたインジェクタに適用させてもよい。

・上記各実施形態では、駆動用コネクタ端子６２及びセンサ用コネクタ端子６３ｂ〜６３ｅを同一のコネクタハウジング６１に保持させることで、両端子６２,６３ｂ〜６３ｅを共通のコネクタ６０に構成しているが、駆動用コネクタ端子６２及びセンサ用コネクタ端子６３ｂ〜６３ｅを別々のコネクタハウジングに保持させて、別々のコネクタを構成するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、係止部材５５，５５０，５５１，５５２，５４を、燃圧センサ５０とともに組み付けてアッシーＡｓを構成している。これに対し、係止部材をアッシーＡｓに組み付けないように構成してもよい。つまり、燃圧センサ５０を螺子締結する時に、係止部材が燃圧センサ５０とともに回転しないよう構成してもよく、例えば、螺子締結を行った後に、係止部材をプレート５３に取り付けるよう構成してもよい。

・上記各実施形態では、ステム５１の歪量を検出するセンサ素子として歪ゲージ５２を採用しているが、圧電素子等、他のセンサ素子を採用してもよい。

・上記各実施形態では、ディーゼルエンジンのインジェクタに本発明を適用しているが、ガソリンエンジン、特に、燃焼室Ｅ１に燃料を直接噴射する直噴式のガソリンエンジンに本発明を適用してもよい。

２…電動アクチュエータ（駆動手段）、４…インジェクタボデー（ボデー）、６…高圧通路、５０…燃圧センサ、５１ｃ…ダイヤフラム部、５１ｄ…螺子部、５２…歪ゲージ（センサ素子）、５４…モールドＩＣ（モールド体（係止部材））、５４ｂ〜５４ｅ…センサ端子、５５，５５０，５５１…ボビン（係止部材）、５５２…ピン（係止部材）、５５ａ，５５０ａ，５５１ａ…開口部、５５ｂ〜５５ｅ…溝部、６１…コネクタハウジング、６２…駆動用コネクタ端子（駆動端子）、６３ｂ〜６３ｅ…センサ用コネクタ端子（コネクタ端子）、７１ｂ〜７１ｅ…電線。

Claims (11)

1. 内燃機関に搭載されて噴孔から燃料を噴射する燃料噴射弁において、
   前記噴孔へ高圧燃料を流通させる高圧通路を内部に形成するボデーと、
   前記ボデーに取り付けられて前記高圧燃料の圧力を検出する燃圧センサと、
   前記燃圧センサに設けられ、前記燃圧センサの検出信号を出力する端子を少なくとも含む複数のセンサ端子と、
   前記ボデーの特定位置に取り付けられたコネクタハウジングに保持されている複数のコネクタ端子と、
   前記コネクタ端子及び前記センサ端子の各々を電気接続する複数本の電線と、
   を備え、
   前記燃圧センサは、前記センサ端子とともに回転して前記ボデーと螺子締結される螺子部を有しており、
   前記燃圧センサを包囲するよう設けられる係止部材であって、
   この係止部材は、前記螺子部によって回転して前記ボデーに螺子締結された前記燃圧センサの前記センサ端子と電気接続する前記電線を係止し、係止された前記電線を前記コネクタ端子に電気接続させることを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記係止部材は、前記燃圧センサの回転周方向に延び、前記電線と線接触する形状であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記係止部材は、前記燃圧センサの回転周方向に円弧状に延びる形状であることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記係止部材は、前記センサ端子と対向する位置に開口部が形成された形状であり、
   前記電線は、前記開口部を通るよう配置されるとともに、前記係止部材のうち前記開口部の端部を始点又は終点として、その外周に沿って配置されている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. 前記係止部材は、前記燃圧センサの回転周方向に沿って複数配置されて前記電線と点接触する形状であることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
6. 前記係止部材には、前記電線を嵌め込む溝部が、前記燃圧センサの回転中心方向に複数並べて形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料噴射弁。
7. 前記高圧通路を開閉するニードルを駆動させるための駆動手段、及び前記駆動手段に電力供給する駆動端子を備え、
   前記駆動端子を前記コネクタハウジングに保持させることで、前記コネクタ端子及び前記駆動端子を共通のコネクタに構成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃料噴射弁。
8. 前記燃圧センサは、
   前記高圧燃料を内部に導入する導入口が一端に形成された円筒形状の円筒部と、
   前記円筒部の他端を閉塞するよう位置し、前記高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する円板形状のダイヤフラム部と、
   前記ダイヤフラム部に取り付けられ、前記ダイヤフラム部にて生じた歪の大きさを電気信号に変換して前記検出信号として出力するセンサ素子と、
   を有して構成され、
   前記螺子部は、前記円筒部の外周面に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の燃料噴射弁。
9. 前記係止部材は、前記螺子締結の時に前記燃圧センサとともに回転するよう構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の燃料噴射弁。
10. 前記燃圧センサから出力される検出信号を増幅する電子部品を、モールド樹脂で封止して構成されたモールド体を備え、
    前記モールド体を前記燃圧センサの回転周方向に延びる形状に形成するとともに、
    前記モールド体を、前記電線が係止される前記係止部材としたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の燃料噴射弁。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の燃料噴射弁の内部電気接続方法であって、
    前記燃圧センサを前記センサ端子とともに回転させて、前記燃圧センサを前記ボデーに螺子締結させる締結工程と、
    前記締結工程の後、前記コネクタ端子及び前記センサ端子のいずれか一方に前記電線を電気接続する第１接続工程と、
    前記第１接続工程の後、前記係止部材に前記電線を係止させる係止工程と、
    前記係止工程の後、前記コネクタ端子及び前記センサ端子の他方に前記電線を溶接する第２接続工程と、
    を含むことを特徴とする燃料噴射弁の内部電気接続方法。

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