JP6270598B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に係り、詳細には燃焼室の状態を検出するセンサを燃焼室に臨む先端部に備えた燃料噴射装置に関する。

直噴式内燃機関では、燃料噴射装置はその外殻をなすバルブボディの先端部が燃焼室に臨むようにシリンダヘッドに配置される。バルブボディの先端部には噴射孔が形成され、バルブボディ内に設けられた弁体の駆動に応じて噴射孔から燃焼室内に燃料が噴射される。このような燃料噴射装置において、バルブボディの先端部に筒内圧を検出するための圧力センサを支持させたものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に係る燃料噴射装置では、圧力センサは環状に形成され、その内側にバルブボディの先端部が挿入され、燃焼室に臨むようにバルブボディに固定される。

このような燃料噴射装置では、圧力センサがバルブボディに支持されているため、圧力センサを設けるために燃焼室やシリンダヘッドの形状を変更する必要がない。また、シリンダヘッドと接触しないように圧力センサを配置することができるため、シリンダヘッドを通して伝達される他の気筒の振動や動弁機構の振動、ヘッドカバーの振動が圧力センサに影響し難くなる。また、圧力センサは、バルブボディの内部を通過する燃料によって冷却されるため、熱による損傷が抑制される。

国際公開第２０１２／１１５０３６号公報

上記特許文献１の燃料噴射装置では、バルブボディの外周部に環状の圧力センサを締まり嵌めした後、バルブボディ及び圧力センサの燃焼室側の端部を互いに溶接している。そのため、溶接熱によってセンサが変形し、応力が圧力センサに残存して圧力センサの検出特性が変化する虞がある。また、バルブボディの外周部と圧力センサの内周部との隙間を気密にシールするためには、圧力センサの内周部の全周にわたって溶接を行わなければならない。バルブボディ及び圧力センサは、微小な部品であるため、溶接には高い技術及び高精度な装置が必要とされ、生産性が悪いという問題がある。

本発明は、以上の背景を鑑み、燃焼室の状態を検出するセンサを燃焼室に臨む先端部に備えた燃料噴射装置において、簡単な構成で燃料噴射装置とセンサとの間を気密にシールすることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関本体（３）に形成されたインジェクタ孔（１９）に挿入され、燃焼室（７）に臨む先端部（４１、４５）を有するバルブボディ（３３）と、筒形に形成され、内側に前記バルブボディの先端部が挿入され、前記バルブボディの外周部に支持されるセンサ（３８）と、前記バルブボディの外面と前記センサの内面との隙間をシールする環状のシール部材（１０８）とを有し、前記センサの前記燃焼室側に配置される先端部は、前記バルブボディの先端部よりも前記燃焼室側に延出し、その内面に前記バルブボディの軸線側に突出する係止部（１０３）を有し、前記シール部材は、前記センサの内面と前記バルブボディの先端面の外周部とによって形成される隅部（１０１）に配置され、前記係止部と前記バルブボディとの間に挟持されることを特徴とする。

この構成によれば、シール部材によってセンサの内面とバルブボディの外面との隙間をシールするため、溶接によって隙間を密閉する必要がなくなり、溶接熱に伴うセンサの変形に起因するセンサの検出特性の変化が生じなくなる。

また、上記の発明において、前記シール部材は、可撓性を有し、前記係止部と前記バルブボディとによって前記バルブボディの軸線方向から圧縮力を受け、前記センサ及び前記バルブボディに密着しているとよい。

この構成によれば、シール部材とセンサの内面及びバルブボディの先端面とが密着するため、センサの内面とバルブボディの外面との隙間が確実にシールされる。

また、上記の発明において、前記係止部は、前記バルブボディの軸線を中心とした周方向に延在し、環状に形成されているとよい。

この構成によれば、シール部材が全周において係止部とバルブボディとの間に挟持されるため、シールが一層確実になる。

また、上記の発明において、前記係止部は、その突出端に前記バルブボディの先端面（４５Ａ）側に延びる壁部（１０６）を有するとよい。

この構成によれば、壁部は、係止部とバルブボディとの間で挟持されることによって変形したシール部材を係止し、シール部材の係止部とバルブボディとの間からの離脱を抑制する。これにより、シール部材とバルブボディ及びセンサとの接触圧が高くなり、高いシール性能が得られる。また、壁部がシール部材を覆うことによって、シール部材の燃焼室への露出面積が低減され、シール部材と燃焼室の高温ガスとの接触が抑制される。これにより、シール部材の劣化が抑制される。

また、上記の発明において、前記壁部は、可撓性を有し、前記バルブボディの先端面に弾性変形しつつ当接しているとよい。

この構成によれば、壁部の先端がバルブボディの先端面に接触するまで延びることによって、シール部材の燃焼室への露出面積が一層低減され、シール部材と燃焼室の高温ガスとの接触が一層抑制される。

また、上記の発明において、前記係止部及び前記壁部は、前記バルブボディの軸線を中心とした周方向に延在し、環状に形成され、前記壁部と前記バルブボディの先端面との接触部が前記バルブボディの軸線を中心とした環状に形成されているとよい。

この構成によれば、シール部材は係止部及び壁部によって覆われ、燃焼室に露出しなくなる。そのため、シール部材は燃焼室の高温ガスとの接触が避けられ、劣化が抑制される。

また、上記の発明において、前記係止部は、その基部の前記バルブボディの前記先端面側を向く部分に、前記バルブボディの前記先端面側と相反する方向に凹設された溝部（２０１）を有するとよい。

この構成によれば、係止部とバルブボディの先端面との間で圧縮力を受けて変形するシール部材は、溝部側に導かれ、センサの内面との接触圧を高い状態に維持することができる。

また、上記の発明において、前記シール部材は、外周側部分が内周側部分に対して前記バルブボディの軸線方向において幅が小さいとよい。

この構成によれば、係止部とバルブボディの先端面との間で圧縮力を受けて変形するシール部材は、内周側よりも外周側の圧力が小さくなることによって外周側に導かれ、センサの内面との接触を維持することができる。

また、上記の発明において、前記バルブボディの先端面は、中央側が外周側に対して突出した傾斜面に形成されているとよい。

この構成によれば、係止部とバルブボディの先端面との間で圧縮力を受けて変形するシール部材は、バルブボディの先端部の外周側に導かれ、センサの内面との接触を維持することができる。

以上の構成によれば、燃焼室の状態を検出するセンサを燃焼室に臨む先端部に備えた燃料噴射装置において、簡単な構成で燃料噴射装置とセンサとの間を気密にシールすることができる。

第１実施形態に係る燃料噴射装置が取り付けられた内燃機関の断面図 第１実施形態に係る燃料噴射装置の断面図 第１実施形態に係る燃料噴射装置の先端部の拡大断面図 （Ａ）第１実施形態においてセンサを第１ボディの小径部に装着した断面図、（Ｂ）第１実施形態においてセンサを第１ボディの小径部に装着する前の状態の断面図 第２実施形態においてセンサを第１ボディの小径部に装着する前の状態の断面図 （Ａ）第３実施形態においてセンサを第１ボディの小径部に装着する前の状態の断面図、（Ｂ）第３実施形態の変形例においてセンサを第１ボディの小径部に装着する前の状態の断面図 第４実施形態においてセンサを第１ボディの小径部に装着する前の状態の断面図 （Ａ）第５実施形態においてセンサを第１ボディの小径部に装着する前の状態の断面図、（Ｂ）第５実施形態においてセンサを第１ボディの小径部に装着した断面図

以下、図面を参照して、本発明を自動車の直噴式内燃機関の燃料噴射装置に適用した実施形態について詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、自動車の内燃機関１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部に接合されたシリンダヘッド３とを有する。シリンダブロック２には複数のシリンダ４が形成されており、各シリンダ４にはピストン５がシリンダ４の軸線に沿って摺動可能に受容されている。シリンダヘッド３の各シリンダ４に対向する部分には、略半球状に凹設された燃焼室凹部６が形成されている。燃焼室凹部６は、ピストン５の上面との間に燃焼室７を形成する。

燃焼室凹部６の一側には一対の吸気ポート１１が開口している。各吸気ポート１１は、燃焼室凹部６からシリンダヘッド３の一側の側壁へと延び、開口している。燃焼室凹部６の他側には一対の排気ポート１２が開口している。各排気ポート１２は、燃焼室凹部６からシリンダヘッド３の他側の側壁へと延び、開口している。各吸気ポート１１及び各排気ポート１２と燃焼室凹部６との境界部には、各ポートを開閉するポペット弁である吸気弁１３及び排気弁１４が設けられている。燃焼室凹部６の中央部であって、各吸気ポート１１及び各排気ポート１２に囲まれた部分には、シリンダヘッド３を上下に貫通する点火プラグ取付孔１６が形成されている。点火プラグ取付孔１６には、点火プラグ１７が挿入され、固定されている。

燃焼室凹部６の一側の縁部であって、一対の吸気ポート１１間には、インジェクタ孔１９の一端（内端）が開口している。インジェクタ孔１９は、直線状の軸線に沿って延び、他端（外端）がシリンダヘッド３の一側の側壁に開口している。インジェクタ孔１９の外端は、一側の側壁において、吸気ポート１１よりもシリンダブロック２側に配置されている。インジェクタ孔１９の外端の周囲は、インジェクタ孔１９の軸線と直交する平面をなす取付座２１が形成されている。インジェクタ孔１９は、断面が円形に形成された孔であり、内端側が外端側に比べて径が小さく形成され、中間部において径が連続的に変化している。このように、インジェクタ孔１９は、シリンダヘッド３を貫通し、燃焼室７とシリンダヘッド３の外部とを連通するように構成されている。

インジェクタ孔１９には、燃料噴射装置（インジェクタ）３０が挿入される。燃料噴射装置３０は、所定の軸線Ａに沿って延在した装置である。燃料噴射装置３０の軸線Ａに沿った一端側を先端、相反する他端側を基端とすると、燃料噴射装置３０は、先端が燃焼室７に臨み、基端側がインジェクタ孔１９からシリンダヘッド３の外方に突出するようにインジェクタ孔１９に挿入される。

図２に示すように、燃料噴射装置３０は、内部に燃料通路３２が形成されたバルブボディ３３と、バルブボディ３３の先端部に設けられたノズル部材３４と、燃料通路３２内に進退可能に受容された弁体３５と、弁体３５を駆動するソレノイド３７と、バルブボディ３３の先端外周部に設けられたセンサ３８とを有する。バルブボディ３３の外面には、第１樹脂部３９と第２樹脂部（被覆材）４０とがインサートモールドされている。

バルブボディ３３は、第１ボディ４１と、第２ボディ４２と、第３ボディ４３とを有する。第１〜第３ボディ４１〜４３は、導電性を有する磁性体から形成されている。第１ボディ４１は、燃料噴射装置３０の軸線Ａと同軸に延び、一端である先端側から他端である基端側にかけて、小径部４５、テーパ部４６、及び大径部４７を順に有している。小径部４５、テーパ部４６、及び大径部４７は、それぞれ横断面が円形を呈し、互いに同軸に配置されている。大径部４７は小径部４５に対して外径が大きく形成され、テーパ部４６は先端側から基端側に進むにつれて外径が漸増している。第１ボディ４１は、先端から基端にかけて軸線Ａと同軸に貫通する第１孔４８を有している。第１孔４８は、大径部４７側において小径部４５側よりも内径が大きく形成されている。

第２ボディ４２は、燃料噴射装置３０の軸線Ａと同軸に延在する円柱状の軸部５１と、軸部５１の外周面であって軸部５１の先端から所定の距離をおいた部分から径方向外方へと突出した円板状のフランジ部５２とを有する。第２ボディ４２は、軸部５１の先端が第１ボディ４１の大径部４７内に挿入され、第１ボディ４１と同軸に結合される。第２ボディ４２のフランジ部５２と第１ボディ４１の大径部４７の基端側端面とが当接することによって、第２ボディ４２の第１ボディ４１に対する挿入深さが定められる。軸部５１には、基端から先端にかけて軸線Ａと同軸に貫通する第２孔５３が形成されている。第１及び第２ボディ４１、４２が互いに結合されることによって、第１及び第２孔４８、５３が互いに連通して燃料通路３２を構成する。

第３ボディ４３は、円筒状の筒部５６と、筒部５６の一端を閉じるように設けられた端壁部５７とを有している。端壁部５７の中央部には、筒部５６と同軸となる断面円形の貫通孔である挿通孔５８が形成されている。筒部５６の内周面の開口端側は、第２ボディ４２のフランジ部５２を受容可能なように段違いに拡径されている。第３ボディ４３は、筒部５６に対して端壁部５７が先端側になるように配置され、挿通孔５８に第１ボディ４１の大径部４７が挿通され、筒部５６の内部に第２ボディ４２のフランジ部５２が挿入されることによって、第１及び第２ボディ４１、４２に対して同軸に組み付けられる。フランジ部５２が筒部５６の内面に形成された段部（不図示）に当接することによって、第３ボディ４３の第１及び第２ボディ４１、４２に対する位置が定められる。これにより、第１ボディ４１の大径部４７の外周側には、筒部５６、端壁部５７、及びフランジ部５２によって囲まれた環状のソレノイド室が形成される。第１〜第３ボディ４１〜４３は、適所で溶接によって互いに接合される。

図３及び図４（Ａ）に示すように、ノズル部材３４は、筒状の周壁部６１と、周壁部６１の一端を閉塞する底壁部６２とを有し、カップ状に形成されている。ノズル部材３４は、底壁部６２が周壁部６１に対して先端側に配置されるように、周壁部６１が第１孔４８の先端側の開口端内に嵌め付けられる。周壁部６１の先端部が小径部４５の先端部に溶接され、ノズル部材３４は第１ボディ４１に接合されている。底壁部６２の中央部は、先端側へと半球状に膨出し、その内面側（基端側）が窪み、弁座６４を形成している。底壁部６２の中央部には、底壁部６２を貫通するように複数の噴射孔６５が形成されている。

図２に示すように、弁体３５は、軸線Ａに沿って第１孔４８内を延びるロッド７６と、ロッド７６に形成された拡径部７７とを有する。拡径部７７は、外径が第２孔５３の先端側の端部における内径よりも大きく軸部５１の先端面に当接可能になっている。ロッド７６の先端部は、ノズル部材３４に形成された弁座６４に着座可能な形状となっている。拡径部７７には、軸線Ａと平行に延びて拡径部７７を貫通する複数の燃料孔７１が形成されている。これにより、複数の燃料孔７１を介して第１孔４８と第２孔５３とは互いに連通されている。弁体３５は、磁性体から形成されている。

第２孔５３内には、筒状のばね座７８が圧入され、固定されている。ばね座７８と弁体３５の拡径部７７との間には、圧縮コイルばねである第１ばね７９が介装されている。第１ばね７９によって、弁体３５は先端側に付勢されている。これにより、ロッド７６の先端部は、ノズル部材３４の弁座６４に着座し、第１孔４８と噴射孔６５とを遮断する。

ソレノイド室には、軸線Ａを中心とした環状のソレノイド３７（コイル）が配置されている。ソレノイド３７を構成する巻線の両端部には、それぞれソレノイド配線８３が接続されている。ソレノイド配線８３は、フランジ部５２に形成された貫通孔を通過してバルブボディ３３の外部の基端側に引き出されている。ソレノイド配線８３は、長手方向における大部分が互いに束ねられ、一体となって延在している。

軸部５１の外周基端側には、周方向に沿って環状に凹設されたＯリング溝８５が形成されている。Ｏリング溝８５には、可撓性を有するＯリング８６が装着されている。第２孔５３の基端側の開口端内には、燃料から異物を取り除くためのフィルタ８７が装着されている。

センサ３８は、燃焼室７の状態を検出するセンサであって、例えば燃焼室７の圧力を検出する圧力センサ、燃焼室７内の温度を検出する温度センサ、燃焼室７内の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ等の公知のセンサである。本実施形態では、センサ３８を圧力センサとして構成した例について説明する。

センサ３８は、詳細な図示は省略するが、外殻をなすケース及びケースに収容された圧電素子を有する。センサ３８の外形は両端が開口した円筒形に形成されている。センサ３８の外殻は、例えば金属材料によって形成されている。図３及び図４（Ａ）に示すように、センサ３８は、断面が円形の内周面３８Ａによって形成される内孔３８Ｂを有する。内孔３８Ｂは、貫通孔であり、基端側の端部から小径部４５の先端が挿入される。小径部４５は内孔３８Ｂに締まり嵌めされ、センサ３８は小径部４５の外周先端部に装着される。

センサ３８が小径部４５に装着された状態で、センサ３８の先端部は小径部４５の先端面４５Ａよりも先端側（燃焼室側）に延出する。換言すると、小径部４５の先端面４５Ａはセンサ３８の内孔３８Ｂの内部に配置される。これにより、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、センサ３８の内周面３８Ａと小径部４５の先端面４５Ａとによって環状に延在する隅部１０１が形成される。

センサ３８の先端部の内周面３８Ａには、径方向内方に突出する係止部１０３が設けられている。本実施形態では、係止部１０３は、内周面３８Ａに沿って周方向に延在している。係止部１０３はセンサ３８と一体に形成されてもよく、或いは係止部１０３を形成する環状部材１０４をセンサ３８に結合することによって形成されてもよい。

本実施形態では、係止部１０３は、センサ３８とは別部材の環状部材１０４から形成されている。環状部材１０４は、横断面が四角形に形成された環状の本体部１０５と、本体部１０５の内周縁から本体部１０５の軸線と平行な方向に突出し、本体部１０５の内周縁に沿って環状に形成された壁部１０６とを有する。壁部１０６は、本体部１０５の軸線を中心とした円周面に形成された内面と、突出端に向うほど径方向内方に傾斜したテーパ面からなる外面とを有する。

環状部材１０４は、センサ３８の内孔３８Ｂに同軸に挿入され、外周面においてセンサ３８の内周面３８Ａに接触する。このとき、本体部１０５の先端側の端面は、センサ３８の先端面と略面一になるように配置される。また、壁部１０６は内孔３８Ｂの奥側を向くように配置される。

環状部材１０４は、センサ３８に溶接等によって結合される。環状部材１０４とセンサ３８との溶接は、環状部材１０４の外周の全域にわたって連続的、或いは断続的に行ってよい。環状部材１０４とセンサ３８との溶接は、センサ３８の圧力検出特性が決定される前に行われる。すなわち、センサ３８の較正作業は、溶接の後に行われる。そのため、環状部材１０４とセンサ３８との溶接に伴う熱変形に起因する応力が仮にセンサ３８に残存したとしても、その応力はセンサ３８の検出制度に影響を与えない。本実施形態では、本体部１０５の外周面の先端部とセンサ３８の内周面３８Ａの先端部とが全周にわたって溶接され、溶接部１０７を形成している。

センサ３８が小径部４５に装着された状態で、軸線Ａ方向から見て、係止部１０３の本体部１０５及び壁部１０６は小径部４５の先端面４５Ａと重なる位置に延出している。軸線Ａ方向において、小径部４５の先端面４５Ａと係止部１０３との間には、シール部材１０８が挟持されている。シール部材１０８は、可撓性及び耐熱性を有する部材、例えばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂から形成されている。図４（Ｂ）に示すように、シール部材１０８は、負荷が加わっていない状態において、横断面が四角形の環状に形成されている。シール部材１０８は、センサ３８の内周面３８Ａと小径部４５の先端面４５Ａとによって環状に延在する隅部１０１に沿って配置されている。

図４（Ａ）に示すように、シール部材１０８は、軸線Ａ方向から係止部１０３と小径部４５の先端面４５Ａとによって圧縮されて変形し、係止部１０３、小径部４５の先端面４５Ａ、及びセンサ３８の内周面３８Ａに密着して隅部１０１を覆い、センサ３８の内周面３８Ａと小径部４５の外周面との間の隙間を気密にシールする。係止部１０３の壁部１０６は、圧縮力を受けて変形するシール部材１０８の径方向内方への膨出を抑制し、シール部材１０８を隅部１０１に維持する。また、壁部１０６は、シール部材１０８の径方向内方部分を覆うことによって、シール部材１０８の燃焼室７への露出面積を低減し、シール部材１０８と燃焼室７内の高温ガスとの接触面積を低減する。これにより、シール部材１０８は、熱による劣化が抑制される。壁部１０６の突出端は、小径部４５の先端面４５Ａに近接していることが好ましく、小径部４５の先端面４５Ａに当接してもよい。

本実施形態では、ノズル部材３４が小径部４５の先端面４５Ａよりも先端側に突出し、ノズル部材３４と小径部４５との境界に、ノズル部材３４の周壁部６１の外面による側壁が形成されている。ノズル部材３４の周壁部６１は、シール部材１０８と当接し、シール部材１０８の径方向内方への膨出を抑制する。

図３に示すように、センサ３８の外周基端部は、外径が段違いに縮径された接続部８８となっている。接続部８８から、センサ３８の電気信号を伝達するためのセンサ配線９１が延出している。センサ配線９１は、公知のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の配線である。

センサ３８の基端部には、シール装置９２が結合されている。シール装置９２は、円筒状をなし、小径部４５が挿通されるカラー部材９３を有する。カラー部材９３の内周先端部には、段違いに拡径された受容部９６が形成されている。受容部９６にはセンサ３８の接続部８８が突入し、受容部９６は接続部８８の外面を覆う。カラー部材９３の先端部にはセンサ３８と気密に溶接された溶接部１０９が設けられている。カラー部材９３とセンサ３８との溶接は、センサ３８の圧力検出特性が決定される前に行われる。

カラー部材９３の外周部には、周方向に延在して環状をなす２つのシール溝９４が形成されている。各シール溝９４には、環状のシール部材（チップシール）９５がそれぞれ装着されている。シール装置９２は、センサ３８が小径部４５の先端部に装着された状態において、同じく小径部４５の外周先端部に装着される。

センサ３８、シール部材１０８、及びシール装置９２の燃料噴射装置３０への組み付け手順について説明する。最初に、センサ３８には、係止部１０３を形成する環状部材１０４及びシール装置９２が溶接され、ユニット化される。センサ配線９１は、カラー部材９３の内側を通過してカラー部材９３の基端部から引き出される。この状態で、センサ３８は検出特性が決定される。ユニット化されたセンサ３８には、シール装置９２を通過するように小径部４５の先端部が挿入され、締まり嵌めされる。このとき、図４（Ｂ）に示すように、小径部４５の先端面４５Ａと係止部１０３との間にシール部材１０８を配置し、先端面４５Ａと係止部１０３とにシール部材１０８を挟持させる。シール装置９２は、締まり嵌めにより小径部４５に結合されたセンサ３８を介して小径部４５に結合される。

図２に示すように、第１ボディ４１の外面には、小径部４５、テーパ部４６及び大径部４７にわたって軸線Ａ方向に延在する第１収容溝９８が凹設されている。第１収容溝９８は、小径部４５のカラー部材９３に対向する部分において、他の部分よりも溝が深く形成されている。第１収容溝９８の深い部分は、先端側の端部が受容部９６に対応する位置まで延び、基端側の端部がカラー部材９３よりも基端側へと延びている。

センサ配線９１は、センサ３８の接続部８８から第１収容溝９８を通過してシール装置９２の基端側へと延び、小径部４５の基端部へと到る。センサ配線９１は、例えばエポキシ系等の接着剤によって、表面が被覆され、かつバルブボディ３３の表面に接着される。

図２に示すように、軸部５１の外面には、第１樹脂部３９がモールドされ、第１ボディ４１、第２ボディ４２、及び第１樹脂部３９の外面には、第２樹脂部４０がモールドされている。第１樹脂部３９は、軸部５１のフランジ部５２から基端側にわたる部分を覆うと共に、側方に突出してコネクタ部１１０を形成する。コネクタ部１１０の内側には、端子が設けられている。端子には、第１及び第２樹脂部３９、４０を通過して延びるセンサ配線９１及びソレノイド配線８３が接続される。

以上のように構成された燃料噴射装置３０は、図１に示すように、第１ボディ４１がインジェクタ孔１９に位置し、第３ボディ４３がインジェクタ孔１９の外方に位置するように配置される。インジェクタ孔１９の外端周縁に配置された取付座２１には、環状のトレーランスリング１１１がインジェクタ孔１９と同軸に配置されている。トレーランスリング１１１は、導電性を有し、内側部分が第３ボディ４３の傾斜面９９に当接可能なようにテーパ面となっている。これにより、バルブボディ３３は、トレーランスリング１１１を介してシリンダヘッド３に電気的に接続され、接地される。

燃料噴射装置３０は、ノズル部材３４が装着された第１ボディ４１の先端部及びセンサ３８が燃焼室７に臨むように配置される。シール装置９２は、各シール部材９５がインジェクタ孔１９の内面に当接し、インジェクタ孔１９とカラー部材９３との間をシールする。カラー部材９３はセンサ３８と気密に結合され、センサ３８とバルブボディ３３の小径部４５とはシール部材１０８によって気密にシールされる。図１に示すように、バルブボディ３３の基端部を構成する軸部５１の基端部は、燃料を各燃料噴射装置３０に供給するデリバリパイプ１１２に設けられた接続管１１３に挿入され、接続される。Ｏリング８６は、軸部５１と接続管１１３との間をシールする。これにより、デリバリパイプ１１２から接続管１１３を介して第１孔４８及び第２孔５３からなる燃料通路３２に燃料が供給される。

コネクタ部１１０には、燃料噴射装置３０を駆動制御するＥＣＵから延びるハーネスのコネクタ（不図示）が接続され、センサ３８からのセンサ信号がＥＣＵに伝達されると共に、ＥＣＵからソレノイド配線８３に駆動信号が伝達される。

以上のように構成された燃料噴射装置３０の効果について説明する。本実施形態では、シール部材１０８によってセンサ３８の内周面３８Ａとバルブボディ３３の小径部４５の外面との隙間をシールするため、溶接によって隙間を密閉する必要がなくなり、溶接の熱に起因するセンサ３８の検出特性の変化が生じなくなる。シール部材１０８を小径部４５の先端面４５Ａとの間で挟持する係止部１０３は、内周縁に壁部１０６を有し、圧縮力を受けて変形するシール部材１０８の移動を規制するため、シール部材１０８はセンサ３８と小径部４５との隙間が開口する隅部１０１に維持され、確実にシールを行うことができる。

また、壁部１０６がシール部材１０８の内周部を覆うことによって、シール部材１０８の燃焼室７への露出面積が低減され、シール部材１０８と燃焼室７の高温ガスとの接触が抑制される。これにより、シール部材１０８の劣化が抑制される。

以下、上記実施形態の一部を変形した第２〜第５実施形態について説明する。第２〜第５実施形態に係る燃料噴射装置２００、３００、４００、５００は、第１実施形態に係る燃料噴射装置３０と一部の構成が異なり、他の大部分の構成は同様である。そのため、以下の第２〜第５実施形態に係る燃料噴射装置２００、３００、４００、５００の説明では、第１実施形態に係る燃料噴射装置３０と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。

（第２実施形態）
図５に示すように、第２実施形態に係る燃料噴射装置２００では、係止部１０３の本体部１０５の先端面４５Ａ側を向く部分の外周部（基部）に溝部２０１（切り欠き）が形成されている。溝部２０１は、先端面４５Ａと対向する本体部１０５の端面から外周面にかけて形成され、本体部１０５の角部を切り欠いている。換言すると、溝部２０１は、本体部１０５の外径を大きくした拡径部ともいえる。

本体部１０５の外周側に溝部２０１を設けたことによって、シール部材１０８は係止部１０３と先端面４５Ａとの間で挟持されるときに溝部２０１側に導かれ、隅部１０１に維持され、センサ３８の内周面３８Ａ及び先端面４５Ａとの接触圧を高い状態に維持することができる。これにより、シール部材１０８によるシールが一層確実になる。

（第３実施形態）
図６（Ａ）に示すように、第３実施形態に係る燃料噴射装置３００では、シール部材１０８の先端面４５Ａ側を向く部分の外周部に切欠部３０１が形成されている。切欠部３０１が形成されることによってシール部材１０８は、内周側部分よりも外周側部分が軸線Ａ方向において幅が小さくなっている。

シール部材１０８の外周側に切欠部３０１を設けたことによって、シール部材１０８は係止部１０３と先端面４５Ａとの間で挟持されるときに、内周側部分よりも外周側部分の圧縮圧が小さくなる。そのため、シール部材１０８は外周側に逃げ、隅部１０１に維持され、センサ３８の内周面３８Ａ及び先端面４５Ａの接触圧を高い状態に維持することができる。これにより、シール部材１０８によるシールが一層確実になる。

なお、第３実施形態の変形例として、図６（Ｂ）に示すように、シール部材１０８の本体部１０５側を向く部分の外周部に切欠部３０２を形成してもよい。

（第４実施形態）
図７に示すように、第４実施形態に係る小径部４５の先端面４５Ａは、径方向内方に進むにつれて先端側に進むように傾斜した傾斜面に形成されている。この構成によれば、係止部１０３と先端面４５Ａとの間で挟持されたシール部材１０８を傾斜した先端面４５Ａが規制し、シール部材１０８の径方向内方への膨出を抑制することができる。

（第５実施形態）
図８（Ａ）に示すように、第５実施形態に係る燃料噴射装置５００では、係止部１０３の壁部５０６は、薄肉に形成され、可撓性を有する。壁部５０６は、環状に形成された本体部１０５の内周縁から本体部１０５の軸線と平行に小径部４５の先端面４５Ａ側に突出すると共に、本体部１０５の内周縁に沿って周方向に延在し、環状に形成されている。壁部５０６の先端部５０６Ａは、センサ３８を第１ボディ４１の小径部４５に装着する前の状態において、屈曲して径方向内方（軸線Ａ側）かつ小径部４５の先端面４５Ａ側に延びている。

図８（Ｂ）に示すように、センサ３８を第１ボディ４１の小径部４５に装着した状態では、壁部５０６は、シール部材９５の内周部を覆うように配置され、その先端部５０６Ａが弾性変形しつつノズル部材３４の先端面に当接する。壁部５０６の復元力は先端部５０６Ａをノズル部材３４側に押すように作用し、先端部５０６Ａはノズル部材３４に密着する。壁部５０６の先端部５０６Ａとノズル部材３４との接触部は、軸線Ａを中心とした周方向に延在し、環状に形成される。これにより、シール部材９５は係止部１０３の本体部１０５及び壁部５０６によって覆われ、燃焼室に対して隔離される。これにより、シール部材が燃焼室７の高温ガスに曝されることが避けられ、シール部材１０８の劣化が抑制される。

第５実施形態では、壁部５０６の先端部５０６Ａがノズル部材３４の先端面に当接する構成としたが、他の実施形態ではシール部材の径方向における幅を小さくし、壁部５０６の先端部５０６Ａが小径部４５の先端面４５Ａに当接する構成としてもよい。壁部５０６は、バルブボディ３３の先端部を構成する部材に当接してシール部材１０８を覆うことができればよい。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、他の実施形態では、係止部１０３は壁部１０６を省略してもよい。また、本体部１０５の先端面４５Ａと相反する側の端面の内周部に切除部を形成してもよい。切除部を設けることによって、係止部１０３と噴射孔６５から噴射される燃料との干渉が避けられ、燃料の噴霧角をより広く設定することが可能になる。

１...内燃機関３...シリンダヘッド（内燃機関本体）、７...燃焼室、１９...インジェクタ孔、３０...燃料噴射装置、３３...バルブボディ、３４...ノズル部材、３５...弁体、３８...センサ、３８Ａ...内周面、３８Ｂ...内孔、４１...第１ボディ、４２...第２ボディ、４３...第３ボディ、４５...小径部、４５Ａ...先端面、６１...周壁部、６２...底壁部、６５...噴射孔、９２...シール装置、９３...カラー部材、９５...シール部材、１０１...隅部、１０３...係止部、１０４...環状部材、１０５...本体部、１０６...壁部、１０８...シール部材、Ａ...軸線

Claims (7)

1. 内燃機関本体に形成されたインジェクタ孔に挿入され、燃焼室に臨む先端部を有するバルブボディと、
   筒形に形成され、内側に前記バルブボディの先端部が挿入され、前記バルブボディの外周部に支持されるセンサと、
   前記バルブボディの外面と前記センサの内面との隙間をシールする環状のシール部材とを有し、
   前記センサの前記燃焼室側に配置される先端部は、前記バルブボディの先端部よりも前記燃焼室側に延出し、その内面に前記バルブボディの軸線側に突出する係止部を有し、
   前記シール部材は、前記センサの内面と前記バルブボディの先端面の外周部とによって形成される隅部に配置され、前記係止部と前記バルブボディとの間に挟持され、
   前記係止部は、その突出端に前記バルブボディの先端面側に延びる壁部を有し、
   前記壁部は、可撓性を有し、前記バルブボディの先端面に弾性変形しつつ当接していることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記シール部材は、可撓性を有し、前記係止部と前記バルブボディとによって前記バルブボディの軸線方向から圧縮力を受け、前記センサ及び前記バルブボディに密着していることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記係止部は、前記バルブボディの軸線を中心とした周方向に延在し、環状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射装置。
4. 前記係止部及び前記壁部は、前記バルブボディの軸線を中心とした周方向に延在し、環状に形成され、
   前記壁部と前記バルブボディの先端面との接触部が前記バルブボディの軸線を中心とした環状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の燃料噴射装置。
5. 前記係止部は、その基部の前記バルブボディの前記先端面側を向く部分に、前記バルブボディの前記先端面側と相反する方向に凹設された溝部を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載の燃料噴射装置。
6. 前記シール部材は、外周側部分が内周側部分に対して前記バルブボディの軸線方向において幅が小さいことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つの項に記載の燃料噴射装置。
7. 前記バルブボディの先端面は、中央側が外周側に対して突出した傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つの項に記載の燃料噴射装置。

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