JPH08261106A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料噴射弁に点火プラグを一体的に構成する
ものにおいて、燃料噴射弁のコイルとハーネスとの電気
接続部から接地側部材へのリークの発生を防止し、その
リークによる作動不良をなくす。 【構成】 アーマチュア３をもつバルブ１０、バルブ１
０によって開閉されるバルブシート５、アーマチュア３
を通電によって吸引するコイル４２および前記コイル４
２に電気接続するハーネス４３がハウジング（２０）内
に組み込まれた燃料噴射弁と、バルブシート５を中心電
極として前記燃料噴射弁に一体的に構成した点火プラグ
とを備える。コイル４２とハーネス４３との電気接続部
（７２）と点火プラグの接地電極１２と導通する接地側
部材（１７）との間に絶縁体からなる遮蔽部材（６６）
を介在する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として車両用内燃機
関（エンジンともいう）に使用される燃料噴射装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の燃料噴射装置には、たとえば図４
に断面図で示されるように、エンジンの燃焼室に直接燃
料を噴射する燃料噴射弁とその燃料噴射弁に一体的に構
成した点火プラグとを備えるものがある。なお図４にお
いて断面を示すハッチングは省略されている。前記燃料
噴射弁においては、図示しない燃料タンクから所定の圧
力を付与された状態で供給されてくる高圧燃料は、ハウ
ジングサブアッシー（本発明でいうハウジングに相当す
る）２０の燃料吸入口１からその内部の燃料通路を通っ
てバルブシート５内に至っている。しかしながらバルブ
スプリング９の弾性によってバルブ１０がバルブシート
５の噴口５ａを閉じていると燃料は噴射しない。ここで
コイル４２が通電状態になると、アーマチュア３に作用
するコア２の吸引力によってバルブ１０が開かれて燃料
を噴射する。

【０００３】また点火プラグにおいては、イグニッショ
ンコイルからの高電圧がハイテンションコード６、スク
リュ止め７、セットスクリュ８、バルブスプリング９、
バルブ１０を介してバルブシート５に伝わり、そのバル
ブシート５を中心電極としてそのエッジ部５ｂとそれに
対向する接地電極（ＧＮＤ電極ともいう）１２との間で
火花放電をおこさせる。なおこの種の燃料噴射装置に
は、上記の他、例えば実開昭６３−１５４７６０号公報
に開示されるものがある。

【０００４】図４の燃料噴射装置における前記コイル４
２およびコア２等を組付けたボデーサブアッシー２１が
図５に拡大図で示されている。図５において、前記コイ
ル４２は、ボビン１６の上部の空間部１６ａにおいては
んだ付けによりターミナル４５と電気接続されている。
ターミナル４５は、ボビン１６の上端面より突出してお
りかつコア２のフランジ部２ａを通して第２ブロック１
５の凹部１５ａ内に介入されている。この凹部１５ａ内
において、第２ブロック１５とスプリングガイド４１と
の間を通して引き込まれたハーネス４３が前記ターミナ
ル４５にはんだ付けにより電気接続されている。また前
記コイル４２、コア２等は、前記ハウジンクサブアッシ
ー２０に挿着するヨーク１７内に嵌装されている。なお
ヨーク１７およびハウジンクサブアッシー２０は、前記
接地電極１２をもつキャップ１１と導通しており本発明
でいう接地側部材に相当する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記燃料噴射装置によ
ると、点火プラグを一体的に構成しているにもかかわら
ず、燃料噴射弁が点火プラグをもたない一般的な燃料噴
射弁と同様、点火ノイズの対策がなされていない。すな
わち図５に示されるように、コイル４２とハーネス４３
とのターミナル４５を含む電気接続部が直接接地側部材
のヨーク１７と近接した構造となっている。したがって
コイル４２およびハーネス４３に点火プラグの点火ノイ
ズがのった場合、前記電気接続部から接地側部材へのリ
ークが発生し、燃料噴射装置の作動不良を招くおそれが
ある。

【０００６】本発明が解決しようとする技術的課題は、
燃料噴射弁に点火プラグを一体的に構成するものにおい
て、燃料噴射弁のコイルとハーネスとの電気接続部から
接地側部材へのリークの発生を防止し、そのリークによ
る作動不良をなくすことのできる燃料噴射装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項１の発明は、アーマチュアをもつバルブ、そのバルブ
によって開閉されるバルブシート、前記アーマチュアを
通電によって吸引するコイルおよび前記コイルに電気接
続するハーネスがハウジング内に組み込まれた燃料噴射
弁と、前記バルブシートを中心電極として前記燃料噴射
弁に一体的に構成した点火プラグと、を備える燃料噴射
装置において、前記コイルとハーネスとの電気接続部と
前記点火プラグの接地電極と導通する接地側部材との間
に絶縁体からなる遮蔽部材を介在した燃料噴射装置であ
る。請求項２の発明は、コイルを巻装するボビンにその
コイルとハーネスとの電気接続部を収容する遮蔽空間部
を設け、そのボビンの遮蔽空間部の壁部を遮蔽部材とす
る請求項１記載の燃料噴射装置である。

【０００８】

【作用】請求項１の燃料噴射装置によると、コイルとハ
ーネスとの電気接続部と接地側部材との間に介在した遮
蔽部材によって、前記電気接続部と接地側部材とが絶縁
される。請求項２の燃料噴射装置によると、コイルとハ
ーネスとの電気接続部を収容するボビンの遮蔽空間部の
壁部が遮蔽部材として機能するので、専用の遮蔽部材を
別部品で組付ける必要がない。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。なお本例は前記した従来例の一部に変更を加え
たものであるから、同一もしくは均等部位に同一符号を
付すことにする。図１に断面図で示されている燃料噴射
装置は、大別すると、ハウジングサブアッシー２０と、
そのハウジングサブアッシー２０に組付けられるボデー
サブアッシー２１、バルブサブアッシー４およびキャッ
プサブアッシー２３とから構成されている。なお図１に
おいて断面を表すハッチングは省略されている。

【００１０】ハウジングサブアッシー２０は、ほぼ中空
円筒状をなし内外二重に挿着した内筒体３４と外筒体３
５とからなる。詳しくはＳＵＳ３０４材からなる内筒体
３４がＳＵＳ系磁性材からなる外筒体３５のほぼ上半部
内に挿着されている。内筒体３４の下半部外周面には適
数本の溝条３４ａが軸方向に沿って設けられている。ま
た外筒体３５の上端部外周面には適数本の溝条３５ａが
軸方向に沿って設けられている。これらの溝条３４ａ，
３５ａは、筒体相互の挿着によって軸方向に連通しかつ
その軸方向両端（図示上下端）が開口する燃料通路を形
成する。また外筒体３５は、その上端部に固着された段
付拡開状のフランジ部材６０を備えている。

【００１１】前記フランジ部材６０によって内筒体３４
周りに形成される環状空間部には、ＳＵＳ材からなるリ
ング状の継ぎ部品３７が回動可能にかつその下面と環状
空間部の底面との間に隙間を保持した状態で嵌合されて
いる。継ぎ部品３７は、内筒体３４にＳＵＳ３０３材か
らなる固定ナット３８を締めつけることによって固定さ
れている。継ぎ部品３７には、一端が外側面に突出する
接続部３６の端面に開口しかつ他端が下面に開口する燃
料吸入口１が形成されている。前記接続部３６内にはス
トレーナ３９が組み込まれている。また接続部３６には
燃料供給用配管が接続される。なお継ぎ部品３７には、
各筒体３５，３４との間の気密を保持するＯリング３
０，３１がそれぞれ設けられている。

【００１２】前記ハウジングサブアッシー２０内に組み
込まれたボデーサブアッシー２１は、図２の断面図に示
されているように、リング状をしたＳＵＳ３０４材から
なる第２ブロック１５と、その第２ブロック１５を中央
部にインサート成形したほぼ中空円筒状の電気絶縁材
（絶縁体ともいう）例えばポリフェニレンサルファイド
樹脂（ＰＰＳ樹脂ともいう）からなるスプリングガイド
４１と、そのスプリングガイド４１に嵌装されたほぼ中
空円筒状の磁性材からなるコア２と、そのコア２に嵌装
した電気絶縁材例えばＰＰＳ樹脂からなるボビン１６
と、そのボビン１６に多層状に巻装されたコイル４２
と、前記コア２の下端部に嵌装したリング状のＳＵＳ３
０４材からなる第１ブロック１４とを備えており、かつ
それらをほぼ中空円筒状をなすＳＵＳ系磁性材からなる
ヨーク１７内に嵌装してなる。なおスプリングガイド４
１にはコア２との間の気密を保持するＯリング２７が設
けられ、また第１ブロック１４にはヨーク１７およびコ
ア２との間の気密を保持するＯリング２５，２６がそれ
ぞれ設けられている。また前記コイル４２の外周面は電
気絶縁材の被覆層６３によって被覆されている。

【００１３】前記ヨーク１７の外周面には、適数本の溝
条１７ａが軸方向に沿って設けられている。この溝条１
７ａはヨーク１７の上端面に開口する一方、その下端は
ヨーク１７の下端部においてヨーク半径方向に貫通する
連通孔４４とつながっている。

【００１４】前記ボビン１６の上側のフランジ部６４上
面には内外二重環状をなす内壁部６５と外壁部６６が形
成されており、その両壁部６５，６６の間に環状溝状の
遮蔽空間部６７が形成されている。なお図２のＡ−Ａ線
断面図が図３に示されている。図２および図３におい
て、前記遮蔽空間部６７内には、コイル４２の両接続端
が前記上側フランジ部６４の各コイル挿通孔６８を通し
てそれぞれ引き出されている。また遮蔽空間部６７の上
面開口は、ボビン４２と同一の電気絶縁材からなるリン
グ状の蓋板７０によって密閉状に覆蓋されている。この
蓋板７０には、後述するハーネス４３を挿通するための
ハーネス挿通孔７１が２個開けられている。なおハーネ
ス挿通孔７１は、前記各コイル挿通孔６８とほぼ対称を
なす位置に設けられている。

【００１５】一方、前記コイル４２に接続するための２
本のハーネス４３の各コイル接続側端は、図２に示され
るように、第２ブロック１５とスプリングガイド４１と
の間からコア２の上側フランジ部２ａに設けた溝部７３
を通し、さらに前記蓋板７０の各ハーネス挿通孔７１を
通して前記遮蔽空間部６７に引き込まれている。このハ
ーネス４３の各コイル接続側端の導線４３ａは、図３に
示されるように前記遮蔽空間部６７において前記コイル
４２の接続端とはんだ付け部（符号７２を付す）によっ
て電気接続されている。このコイル４２とハーネス４３
とのはんだ付け部７２による電気接続部７２（はんだ付
け部と同一符号を付す）を含む部分は、前記遮蔽空間部
６７内に沿って円弧状に収容されている。これによっ
て、前記電気接続部７２とヨーク１７とが遮蔽空間部６
７の外壁部６６によって絶縁されている。なお前記ハー
ネス４３は、たとえば軟鋼撚線からなる導線４３ａを照
射架橋ビニル絶縁体からなる絶縁層４３ｂで被覆した絶
縁電線からなる。

【００１６】前記ボデーサブアッシー２１は、図１に示
すようにハウジングサブアッシー２０の下半部内に挿着
されている。この挿着にともない、前記ハーネス４３が
ハウジングサブアッシー２０内を通して上方へ引き出さ
れている。このハーネス４３の引き出し端は図示されな
い電子制御装置（ＥＣＵともいう）と電気接続されてお
り、その電子制御装置からの入力をコイル４２が受ける
ことによりその通電およびその解除がなされる。

【００１７】前記ヨーク１７の溝条１７ａは、前記外筒
体３５への挿着によって軸方向に通じる燃料通路を形成
する。この燃料通路は、内筒体３４、外筒体３５、ヨー
ク１７および第２ブロック１５によって取り囲まれる空
間部を介して前記ハウジングサブアッシー２０における
溝条３４ａ，３５ａによる燃料通路と連通する。また前
記第２ブロック１５の上端部は内筒体３４内に嵌合され
ている。なお第２ブロック１５には、内筒体３４との間
の気密を保持するＯリング２８が設けられている。

【００１８】前記スプリングガイド４１の上端部には、
ＳＵＳ３０３材からなるセットスクリュ８およびセット
スクリュ用止め（スクリュ止めという）７が順次ねじつ
けられている。詳しくは、セットスクリュ８は溝部８ａ
をもつ頭部自体がスプリングガイド４１にねじつけられ
ている。そのセットスクリュ８の軸端部には、後述する
バルブスプリング９と当接するＳＵＳ３０３材からなる
パイプ６１が回動可能に嵌挿されている。パイプ６１
は、セットスクリュ８のねじ込み時にそのスクリュ８に
対し相対的に回動し、バルブスプリング９の連れ回りに
よるねじれの発生を防止する。なおセットスクリュ８に
は、スプリングガイド４１との間の気密を保持するＯリ
ング２９が設けられている。

【００１９】またスクリュ止め７はその下端部がスプリ
ングガイド４１にねじつけられている。そのスクリュ止
め７の上端部に形成された角形溝状のソケット部７ａに
は、ハイテンションコード６の接続端子６ａが電気接続
されている。なお前記内筒体３４の上端部には、ハイテ
ンションコード６及びハーネス４３周りの空間部分を密
閉するエポキシ樹脂等の充填材４６が装填されている。

【００２０】前記ボデーサブアッシー２１の下端部に組
み込まれるバルブサブアッシー４は、ＳＵＳ４４０Ｃ材
からなる軸状バルブ１０と、そのバルブ１０の上端部を
インサート成形した電気絶縁材例えばＰＰＳ樹脂からな
るバルブ支持体４８と、そのバルブ支持体４８の中央部
外周にインサート成形された磁性材からなるアーマチュ
ア３とからなる。なおバルブ支持体４８の上半部は中空
円筒状に形成されている。

【００２１】前記バルブサブアッシー４は、ボデーサブ
アッシー２１に上下動可能に嵌挿されている。詳しく
は、スプリングガイド４１内にＳＵＳ３０４材からなる
バルブスプリング９を挿入した後、そのバルブスプリン
グ９の下端部にバルブ支持体４８の筒状部を嵌合した状
態でバルブ支持体４８がスプリングガイド４１内に嵌装
されている。そしてアーマチュア３は、ヨーク１７の下
端部内に位置するとともにその上端面が前記コア２の下
端面と対向し、前記コイル４２の通電時においてコア２
から吸引力を受ける。また前記ヨーク１７の連通孔４４
の開口端はバルブ支持体４８周りの空間部分と連通す
る。

【００２２】前記ハウジングサブアッシー２０の下端部
に組み込まれたキャップサブアッシー２３は、ほぼ中空
円筒状をなすとともにその下端に噴口５ａを設けたステ
ンレス合金材からなるバルブシート５と、ほぼ中空円筒
状をなしかつその内部に前記バルブシート５を挿入しか
つその内部に前記バルブシート５をねじつけたセラミッ
ク製絶縁カバー１３と、ほぼ中空円筒状をなしかつその
内部に前記絶縁カバー１３を挿着したＳＵＳ系材からな
るキャップ１１とからなる。

【００２３】前記キャップ１１の下端部には、Ｎｉ合金
材からなりかつ前記バルブシート５の下端エッジ部５ｂ
に指向する接地電極１２が設けられている。またキャッ
プ１１の外周面には、内燃機関のシリンダヘッド（図示
省略）にねじつけるための雄ねじ１１ａが形成されてい
る。なおバルブシート５には絶縁カバー１３との間の気
密を保持するＯリング１９が設けられ、絶縁カバー１３
にはキャップ１１との間の気密を保持するＯリング２４
が設けられている。またキャップ１１の上端縁は絶縁カ
バー１３にＯリング３２を介してかしめつけられてい
る。

【００２４】前記キャップサブアッシー２３はハウジン
グサブアッシー２０に組み込まれるもので、詳しくはバ
ルブシート５内には前記バルブ１０が摺動可能に挿入さ
れるとともに、キャップ１１が外筒体３５の下端部に嵌
着されかつレーザー溶接によって固定されている。バル
ブサブアッシー４は、前記バルブスプリング９の弾性に
より常時は図示下方へ付勢され、バルブ１０がバルブシ
ート５の噴口５ａを閉じる状態に保持されている。

【００２５】前記キャップ１１には、前記ヨーク１７に
対向する金属製例えばＳＵＳ３０３材からなる円筒状の
リング筒１８Ａが挿着されている。このリング筒１８Ａ
とこれに対向するヨーク１７との間には、金属製例えば
ＳＵＳ４４０Ｃ系材料からなるリング状の調整プレート
２２Ａが介在されている。この調整プレート２２Ａの板
厚の調整によってバルブ１０の開閉ストロークが微調整
されている。なお前記絶縁カバー１３の上端部内径は前
記バルブ支持体４８の大径部よりも大きく形成されてお
り絶縁カバー１３とバルブ支持体４８との間に前記ヨー
ク１７の連通孔４４からバルブシート５内に通じる燃料
通路が形成されている。

【００２６】なお前記各部に使用したＯリング１９，２
４〜３２はいずれもフッ素系ゴム材料からなる。また各
部材に明記した材質はそれに限定されるものでなく、そ
の部材毎に必要とされる条件を満たす材質であればよ
い。

【００２７】前記燃料噴射装置において先ず燃料噴射弁
の作動から説明する。図示しない燃料タンクから所定の
圧力が付与された状態で供給されてくる燃料は、燃料吸
入口１のストレーナ３９によってろ過された後、燃料通
路を通ってバルブシート５内に至っている。しかしなが
ら、バルブ１０がバルブスプリング９の弾性によってバ
ルブシート５の噴口５ａを閉じた状態に保持されている
ため、この噴口５ａからの燃料噴射は生じない。

【００２８】ここで電子制御装置からの電気信号の入力
によってコイル４２が通電状態になると、アーマチュア
３に作用するコア２の吸引力によってバルブサブアッシ
ー４が後退する。この結果バルブシート５の噴口５ａが
開かれ、ここから燃料が噴射される。そしてコイル４２
に対する電気信号がオフになり、アーマチュア３に作用
していたコア２の吸引力が解除されると、バルブスプリ
ング９の弾性によってバルブ１０が再び噴口５ａを閉じ
た状態に保持されるので、この噴口５ａからの燃料噴射
は停止する。

【００２９】次に点火プラグの作動について説明する。
イグニッションコイルからの高電圧がハイテンションコ
ード６、スクリュ止め７、セットスクリュ８、パイプ６
１、バルブスプリング９、バルブ１０を介してバルブシ
ート５に伝わり、そのバルブシート５を中心電極として
そのエッジ部５ｂとそれに対向する接地電極１２との間
で火花放電させることにより、燃焼室内混合気に着火さ
せる。なおヨーク１７およびハウジンクサブアッシー２
０は、前記接地電極１２をもつキャップ１１と導通して
おり本発明でいう接地側部材に相当する。

【００３０】前記燃料噴射装置によると、コイル４２と
ハーネス４３との電気接続部７２がボビン１６の遮蔽空
間部６７に収容されているから、その電気接続部７２と
接地側部材であるヨーク１７との間に介在される前記遮
蔽空間部６７の外壁部６６が絶縁体からなる遮蔽部材と
して機能し、これにより前記電気接続部７２とヨーク１
７とが絶縁される。したがってコイル４２およびハーネ
ス４３に点火プラグの点火ノイズがのった場合でも、そ
の点火ノイズに起因する前記電気接続部７２からヨーク
１７へのリークの発生を防止することができ、そのリー
クに起因する作動不良をなくすことができる。

【００３１】また前記遮蔽空間部６７の外壁部６６が遮
蔽部材として機能するので、専用の遮蔽部材を別部品で
組付ける必要がない。したがって専用の遮蔽部材を別部
品で組付ける場合に比べ、前記電気接続部７２をボビン
１６の遮蔽空間部６７にコンパクトに収容することがで
きる。なおボビン１６の他に、専用の遮蔽部材を別部品
で組付けることを妨げない。また、コイル４２とハーネ
ス４３とを直接はんだ付けし、従来のもののターミナル
（図４，５の符号４５参照）を使用しないので、そのは
んだ付けの手間が削減されるとともに部品点数も少なく
て済むといった効果も得られる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１の燃料噴射装置によると、コイ
ルとハーネスとの電気接続部と接地側部材との間に介在
させた遮蔽部材によって前記電気接続部から接地側部材
への点火ノイズに起因するリークの発生を防止すること
ができ、よって燃料噴射弁に点火プラグを一体的に構成
する燃料噴射装置のリークによる作動不良を改善でき
る。請求項２の燃料噴射装置によると、専用の遮蔽部材
を別部品で組付ける場合に比べ、前記電気接続部をボビ
ンの遮蔽空間部にコンパクトに収容することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射装置を示す断面図である。

【図２】図２の部分拡大図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】従来例を示す燃料噴射装置の断面図である。

【図５】図４の部分拡大図である。

【符号の説明】

３ アーマチュア ５ バルブシート １０ バルブ １２ 接地電極 １６ ボビン ２０ ハウジンクサブアッシー（ハウジング） ４２ コイル ４３ ハーネス ６７ 遮蔽空間部 ６６ 外壁部（遮蔽部材） ７２ はんだ付け部（電気接続部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーマチュアをもつバルブ、そのバルブ
   によって開閉されるバルブシート、前記アーマチュアを
   通電によって吸引するコイルおよび前記コイルに電気接
   続するハーネスがハウジング内に組み込まれた燃料噴射
   弁と、 前記バルブシートを中心電極として前記燃料噴射弁に一
   体的に構成した点火プラグと、を備える燃料噴射装置に
   おいて、 前記コイルとハーネスとの電気接続部と前記点火プラグ
   の接地電極と導通する接地側部材との間に絶縁体からな
   る遮蔽部材を介在したことを特徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 コイルを巻装するボビンにそのコイルと
   ハーネスとの電気接続部を収容する遮蔽空間部を設け、
   そのボビンの遮蔽空間部の壁部を遮蔽部材とすることを
   特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。