JPH0921372A

JPH0921372A - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH0921372A
Application number: JP7168790A
Authority: JP
Inventors: Eiji Miyazaki; 英二宮崎
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1995-07-04
Filing date: 1995-07-04
Publication date: 1997-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料噴射弁と点火プラグを一体的に構成する
装置において、中心電極側の導電部材と接地電極側の導
電部材との間の空間部分に充填される絶縁材の絶縁の信
頼性を向上する。【解決手段】内燃機関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される点火
プラグとを備える。燃料噴射弁の軸心部には点火プラグ
の中心電極側の導電部材を配置し、その燃料噴射弁の外
周部には点火プラグの接地電極側の導電部材を配置す
る。中心電極側の導電部材（６）と接地電極側の導電部
材（３４）との間の空間部分に弾性を有する絶縁材４７
ａを充填する。絶縁材４７ａが有する弾性によって熱ス
トレスを吸収する。

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】燃料噴射装置には、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
体的に構成される点火プラグとを備える点火プラグ一体
式の燃料噴射装置がある（例えば実開昭６３−１５４７
６０号公報参照）。この種の燃料噴射装置の本発明の対
象とする従来例について図３及び図４を参照して説明す
る。なお、図３において絶縁材４７以外の断面を表すハ
ッチングは省略されている。図３に断面図で示される燃
料噴射装置は、大別して、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。

【０００３】ハウジングサブアッシー２０は、ほぼ中空
円筒状をなしかつ内外二重に挿着した内筒体３４と外筒
体３５とからなる。なお、内筒体３４はＳＵＳ３０４材
からなりまた外筒体３５はＳＵＳ系磁性材からなる。内
筒体３４と外筒体３５との接合面には、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３３が形成されている。また外筒体
３５はその上端部にフランジ部材６０を備えている。

【０００４】前記外筒体３５のフランジ部材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ＳＵ
Ｓ３０３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。その燃料吸入口１にはストレーナ３９が
組み込まれており、その外側面の開口には燃料供給用配
管が接続される。なお内筒体３４と継ぎ部品３７の間、
外筒体３５と継ぎ部品３７の間は、それぞれＯリング
（符号省略）によって密閉されている。

【０００５】前記ハウジングサブアッシー２０内に挿入
によって組み込まれたボデーサブアッシー２１は、リン
グ状の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
中空円筒状の絶縁体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）からなる絶縁筒４１と、そ
の絶縁筒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に嵌装した絶縁体例えばＰＰ
Ｓ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ＳＵＳ３０４材からなる第１ブロック１
４とを、ほぼ中空円筒状のＳＵＳ系磁性材からなるヨー
ク１７内に嵌装してなる。なお絶縁筒４１とコア２の
間、コア２と第１ブロック１４の間、第１ブロック１４
とヨーク１７の間は、それぞれＯリング（符号省略）に
よってそれぞれ密閉されている。また前記第２ブロック
１５の上端部は内筒体３４内に嵌合されており、その両
者１５，３４の間はＯリング（符号省略）によって密閉
されている。

【０００６】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１７
ａ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の半径方向に貫通する連通孔４４とつながって
いる。また、溝条１７ａと前記外筒体３５とによって形
成される燃料通路は前記燃料通路３３と連通する。前記
コイル４２にはハーネス４３の導線４３ａがはんだ付け
によって電気接続されている。このハーネス４３は、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の引き出し端の導線４３ａと
電気接続された図示されない電子制御装置（ＥＣＵとも
いう）からの入力を前記コイル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。なおハーネス４３
は、たとえば軟鋼撚線からなる導線４３ａを塩化ビニル
絶縁体からなる被覆層４３ｂで被覆した絶縁電線からな
る。さらにハーネス４３には、導電率に優れた材質たと
えば銅箔、アルミ箔からなるシールド材５９がらせん状
に巻装されている。

【０００７】前記絶縁筒４１内にはＳＵＳ３０３材から
なるセットスクリュ８が挿着されている。セットスクリ
ュ８はその頭部が絶縁筒４１にねじつけられており、ま
たその軸部と絶縁筒４１の間はＯリング（符号省略）に
よって密閉されている。更に前記絶縁筒４１内には、セ
ットスクリュ８を固定するためのＳＵＳ３０３材からな
るセットスクリュ用止め（スクリュ止めという）７がね
じつけられている。そのスクリュ止め７のソケット部７
ａ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。なおハイテンションコード６は接続端
子６ａをもつ導線をシリコン樹脂等の被覆層によって被
覆してなる。また前記ハウジングサブアッシー２０内に
おけるハイテンションコード６及び絶縁筒４１周りの空
間部分には、エポキシ樹脂からなる絶縁材４７が充填さ
れている。

【０００８】前記ボデーサブアッシー２１の下部に組み
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
ンサート成形した絶縁体例えばＰＰＳ樹脂からなるバル
ブ支持体４８と、そのバルブ支持体４８の外周部にイン
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はその上半部に筒状部を有
している。

【０００９】前記バルブサブアッシー４は、ボデーサブ
アッシー２１に進退動（図示上下動）可能に嵌挿されて
いる。詳しくは、前記絶縁筒４１内にＳＵＳ３０４材か
らなるバルブスプリング９を挿入した後、そのスプリン
グ９の下端部を嵌入したバルブ支持体４８の筒状部が絶
縁筒４１内に嵌入されている。なおバルブ支持体４８へ
のバルブスプリング９の嵌入によって、そのスプリング
９の下端面がバルブ１０の上端面に当接し導通する。ま
た前記セットスクリュ８とバルブスプリング９との間に
は、ＳＵＳ３０３材からなるパイプ部材６１が回動可能
に介在されている。このパイプ部材６１は、セットスク
リュ８のねじ込み時におけるバルブスプリング９の連れ
回りによるねじれの発生を防止する。

【００１０】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。絶縁カバー１３
は、バルブシート５とキャップ１１を絶縁している。

【００１１】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（ＧＮＤ電極ともいう）１２が設け
られている。またキャップ１１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と絶縁カバー１
３の間、絶縁カバー１３とキャップ１１の間は、それぞ
れＯリング及びガスケット（いずれも符号省略）によっ
て密閉されている。

【００１２】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内に前記バルブ１０が進退動すなわち摺動
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が前記バルブスプリング
９の弾性により常時は前方（図示下方）へ付勢されるこ
とによって、バルブ１０が閉弁状態に保持されている。

【００１３】前記キャップ１１には、前記ヨーク１７と
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板厚調整プレ
ート２２Ａが介在されている。この板厚調整プレート２
２Ａ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。なお絶縁カバー１３とバルブ支持
体４８との間には、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。

【００１４】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
閉弁状態に保持されているため、バルブシート５の噴口
５ａからの燃料噴射は生じない。

【００１５】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が後退しバルブ１０が開弁されるため、バルブシ
ート５の噴口５ａ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が再び閉弁状態に
保持されるので、バルブシート５の噴口５ａからの燃料
噴射は停止する。

【００１６】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
プ部材６１、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１
２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。なおハイテンションコード６の導線、スク
リュ止め７、セットスクリュ８、パイプ部材６１、バル
ブスプリング９及びバルブ１０は、本発明でいう燃料噴
射弁の軸心部に配置された、点火プラグの中心電極側の
導電部材に相当している。また、キャップ１１、ハウジ
ングサブアッシー２０、リング筒１８Ａ、板厚調整プレ
ート２２Ａ、ヨーク１７、第１ブロック１４、コア２、
第２ブロック１５、継ぎ部品３７、固定ナット３８は、
本発明でいう燃料噴射弁の外周部に配置された、点火プ
ラグの接地電極側の導電部材に相当している。また上記
とほぼ同様の構成の燃料噴射装置としては、同一出願人
が先に提案した例えば特願平７−５４４６６号（本件出
願時、未公開）がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記燃料噴射
装置においては、中心電極側の導電部材に相当する導線
を有するハイテンションコード６と、接地電極側の導電
部材に相当するハウジングサブアッシー２０の内筒体３
４との間の空間部分に、耐熱性及び電気絶縁性に優れた
絶縁材４７すなわちエポキシ樹脂が充填されている。な
お、絶縁材４７の充填部分は図４の要部断面図によく示
されている。

【００１８】しかしながら絶縁材４７として充填された
エポキシ樹脂は、硬く、熱ストレスの影響で割れやす
く、また異なる材質の部品が混在する部位では隙間が発
生しやすいため、絶縁の信頼性が心配である。

【００１９】本発明が解決しようとする技術的課題は、
燃料噴射弁と点火プラグを一体的に構成する装置におい
て、中心電極側の導電部材と接地電極側の導電部材との
間の空間部分に充填される絶縁材の絶縁の信頼性を向上
することのできる燃料噴射装置を提供することにある。

【００２０】

【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、内燃機関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される点火
プラグとを備え、前記燃料噴射弁の軸心部には点火プラ
グの中心電極側の導電部材を配置し、その燃料噴射弁の
外周部には点火プラグの接地電極側の導電部材を配置
し、前記中心電極側の導電部材と接地電極側の導電部材
との間の空間部分に絶縁材（４７ａ）を充填する燃料噴
射装置において、前記絶縁材（４７ａ）が弾性を有する
ことを特徴とする燃料噴射装置である。請求項２の発明
は、絶縁材（４７ａ）がシリコンゴムであることを特徴
とする請求項１記載の燃料噴射装置である。請求項３の
発明は、空間部分の開口部にエポキシ樹脂からなる封止
用絶縁材（４７ｃ）を充填することを特徴とする請求項
２記載の燃料噴射装置である。請求項４の発明は、空間
部分にハーネス（４３）を配置するものにおいて、シリ
コンゴムとエポキシ樹脂との間にフッ素ゴムからなる隔
壁用絶縁材（４７ｂ）を充填することを特徴とする請求
項３記載の燃料噴射装置である。

【００２１】

【作用】請求項１記載の燃料噴射装置によると、絶縁材
（４７ａ）が有する弾性によって熱ストレスが吸収され
るので、熱ストレスによる絶縁材（４７ａ）の割れや隙
間の発生を防止することができる。請求項２記載の燃料
噴射装置によると、シリコンゴムは、耐熱性、高絶縁性
及び弾性を有するので絶縁材として好適である。請求項
３記載の燃料噴射装置によると、エポキシ樹脂からなる
封止用絶縁材（４７ｃ）の充填によって空間部分のシリ
コンゴムが封止される。請求項４記載の燃料噴射装置に
よると、フッ素ゴムからなる隔壁用絶縁材（４７ｂ）の
充填によってシリコンゴムとエポキシ樹脂とを非接触状
態とする。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例の燃料噴射装置について図
１の断面図及び図２の要部拡大図を参照して説明する。
なお、図１において絶縁材４７ａ，４７ｂ，４７ｃ以外
の断面を表すハッチングは省略されている。また本実施
例は従来例（図３及び図４参照）の一部に変更を加えた
ものであるからその変更部分についてのみ詳述し、同一
もしくは実質的に同一部位については同一符号を付すこ
とにより重複する説明は省略する。図１及び図２に示さ
れるように、ハウジングサブアッシー２０内におけるハ
イテンションコード６及び絶縁筒４１周りの空間部分に
は、絶縁材４７ａとして弾性を有するゲル状のシリコン
ゴムが充填されている。さらに、ハウジングサブアッシ
ー２０内における空間部分の開口部においては、隔壁用
絶縁材４７ｂとしてフッ素ゴムが充填された後、封止用
絶縁材４７ｃとしてエポキシ樹脂が充填されている。す
なわち本実施例では、絶縁材が、その主体をなす絶縁材
４７ａと隔壁用絶縁材４７ｂと封止用絶縁材４７ｂの３
層構造をなしている。

【００２３】上記した燃料噴射装置によると、絶縁材４
７ａが有する弾性によって熱ストレスが吸収されるの
で、熱ストレスによる絶縁材４７ａの割れや隙間の発生
を防止することができ、よって絶縁の信頼性が向上す
る。またシリコンゴムは、耐熱性、高絶縁性及び弾性を
有するので絶縁材４７ａとして好適であり、絶縁の信頼
性向上に有用である。またシリコンゴムは、ハーネス４
３を強く固定しないためハーネス４３を傷めることもな
く、また外部振動に対してもハーネス４３を弾性的に保
持するため耐振動性もよいといえる。また絶縁材４７ａ
としてフッ素ゴムを用いることも可能であるが、シリコ
ンゴムの方がフッ素ゴムに比べて高い密閉性を得ること
ができる。

【００２４】また、エポキシ樹脂からなる封止用絶縁材
４７ｃの充填によって空間部分のシリコンゴムが封止さ
れるので、シリコンゴムの漏洩を防止することができ
る。詳しくは、封止用絶縁材４７ｃがなくシリコンゴム
だけの場合には、シリコンゴムに燃料（例えばガソリ
ン）が触れ、それによりシリコンゴムが膨潤し漏洩する
ことが予測されるが、前記封止用絶縁材４７ｃの充填に
よって前記シリコンゴムの漏洩を防止することができ
る。なお封止用絶縁材４７ｃとしてのエポキシ樹脂は、
ポッティング条件を最適にし、割れが発生しないように
充填されるものとする。またエポキシ樹脂は点火プラグ
の着火部位から遠く離れた位置にあるため、熱ストレス
による影響も少ないといえる。

【００２５】また、フッ素ゴムからなる隔壁用絶縁材４
７ｂの充填によってシリコンゴムとエポキシ樹脂とを非
接触状態とすることによって、エポキシ樹脂充填時にお
けるエポキシ樹脂とシリコンゴムとの接触に起因するハ
ーネス４３ａの被覆層４３ｂのはがれを防止することが
できる。詳しくは、エポキシ樹脂充填時にエポキシ樹脂
がシリコンゴムに接触すると、そのエポキシ樹脂の硬化
収縮によってハーネス４３の塩化ビニル層からなる被覆
層４３ｂにはがれをきたすことが予測されるが、隔壁用
絶縁材４７ｂの充填によってシリコンゴムとエポキシ樹
脂との接触を回避することによって前記ハーネス４３の
被覆層４３ｂのはがれを防止することができる。なお、
ハーネス４３に巻かれたシールド材５９が完全密閉では
ないために、シリコンゴムとエポキシ樹脂が前記被覆層
４３ｂに浸入することによってはがれが発生する。また
シールド材５９として塩化ビニルを使用した場合は、被
覆層４３ｂと同様にそのシールド材５９にもはがれが発
生することになる。

【００２６】なお絶縁材としては、シリコンゴムの他、
耐熱性及び弾性を有するもので、シリコンゴムの燃料に
よる変質等の不具合を生じないものであれば１層構造と
することも可能である。またシリコンゴムへのエポキシ
樹脂の接触により、はがれを生じない被覆層４３ｂをも
ったハーネス４３及びシールド材５９であれば、隔壁用
絶縁材４３ｂのない２層構造とすることも可能である。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の燃料噴射装置によると、
燃料噴射弁と点火プラグを一体的に構成する装置におい
て、中心電極側の導電部材と接地電極側の導電部材との
間の空間部分に充填される絶縁材の熱ストレスによる割
れや隙間の発生を防止でき、よって絶縁の信頼性を向上
することができる。請求項２記載の燃料噴射装置による
と、シリコンゴムは絶縁材として好適であり、絶縁の信
頼性向上に有用である。請求項３記載の燃料噴射装置に
よると、シリコンゴムをエポキシ樹脂からなる封止用絶
縁材で封止するので、シリコンゴムの漏洩を防止するこ
とができる。請求項４記載の燃料噴射装置によると、エ
ポキシ樹脂充填時におけるエポキシ樹脂とシリコンゴム
との接触に起因するハーネスの被覆層のはがれを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の燃料噴射装置を示す断面図
である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】従来例の燃料噴射装置を示す断面図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【符号の説明】

６ハイテンションコード（中心電極側の導電部材を有す
る部材）３４内筒体（接地電極側の導電部材）４３ハーネス４７ａ絶縁材４７ｂ隔壁用絶縁材４７ｃ封止用絶縁材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関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される点火
プラグとを備え、前記燃料噴射弁の軸心部には点火プラ
グの中心電極側の導電部材を配置し、その燃料噴射弁の
外周部には点火プラグの接地電極側の導電部材を配置
し、前記中心電極側の導電部材と接地電極側の導電部材
との間の空間部分に絶縁材を充填する燃料噴射装置にお
いて、前記絶縁材が弾性を有することを特徴とする燃料
噴射装置。
【請求項２】絶縁材がシリコンゴムであることを特徴
とする請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】空間部分の開口部にエポキシ樹脂からな
る封止用絶縁材を充填することを特徴とする請求項２記
載の燃料噴射装置。
【請求項４】空間部分にハーネスを配線するものにお
いて、シリコンゴムとエポキシ樹脂との間にフッ素ゴム
からなる隔壁用絶縁材を充填することを特徴とする請求
項３記載の燃料噴射装置。