(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクタ本体と、そのインジェクタ本体に、互いに近接して設けられた燃料配管継手及び電気コネクタとを備えたインジェクタであって、
上記電気コネクタを上記燃料配管継手よりもインジェクタ本体の外方側に突出させ、
上記電気コネクタに、外的衝撃を受けたとき自身を折損させるための脆弱部を設けたことを特徴とするインジェクタ。
【請求項２】
上記脆弱部が上記電気コネクタの一部分に形成されたくびれからなる請求項１記載のインジェクタ。
【請求項３】
上記燃料配管継手及び電気コネクタが上記インジェクタ本体の頂部に設けられ、上記電気コネクタが上記燃料配管継手よりも上方に突出した請求項１又は２記載のインジェクタ。
【請求項４】
上記電気コネクタが、コネクタ本体と、コネクタ本体に内在された導電体からなるターミナルとを備え、
上記脆弱部が上記コネクタ本体及びターミナル各々に設けられた請求項１〜３いずれかに記載のインジェクタ。
【請求項５】
上記燃料配管継手が、オーバーフロー燃料を回収する燃料配管を接続するためのものである請求項１〜４いずれかに記載のインジェクタ。
【請求項６】
シリンダヘッドと、ヘッドカバーと、シリンダヘッドに取り付けられ、頂部がヘッドカバーから上方に突出したインジェクタとを備えた内燃機関であって、
上記インジェクタが、インジェクタ本体と、インジェクタ本体の頂部に互いに近接して設けられた燃料配管継手及び電気コネクタとを備え、
上記電気コネクタを上記燃料配管継手よりも上方に突出させ、
上記電気コネクタに、外的衝撃を受けたとき自身を折損させるための脆弱部を設けたことを特徴とする内燃機関。
【請求項７】
上記インジェクタに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、その駆動電流供給手段を制御する制御手段と、上記電気コネクタの脆弱部が折損してインジェクタへの通電が不可状態となったことを検出する検出手段とを備え、
上記検出手段によりインジェクタへの通電不可状態が検出されたときに、上記制御手段が上記駆動電流供給手段による上記インジェクタへの駆動電流の供給を停止する請求項６記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のインジェクタに係り、特に、インジェクタ本体に燃料配管継手と電気コネクタとが互いに近接して設けられたタイプのインジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置に適用されるインジェクタとしてトップリターン型インジェクタと称されるものが使用されている。
【０００３】
このトップリターン型インジェクタとは、図５に示すように、オーバーフロー燃料を回収するオーバーフロー燃料配管を接続するためのオーバーフロー燃料配管継手３１（以下、ＯＦ燃料配管継手という）と、インジェクタ３０に駆動電流を供給する駆動ドライバ（駆動電流供給手段）を接続するための電気コネクタ３２とが、インジェクタ本体３３の頂部に互いに近接して設けられており、インジェクタ３０をシリンダヘッド４０に取り付けたときに、ＯＦ燃料配管継手３１及び電気コネクタ３２がヘッドカバー４１よりも上方に突出（露出）するものである。
【０００４】
インジェクタ３０をより詳しく説明すると、インジェクタ３０は、インジェクタ本体３３と、インジェクタ本体３３の側部に設けられ、図示しないコモンレールからの高圧燃料をインジェクタ３０に供給する高圧燃料配管３４を接続するための高圧燃料配管継手３５と、上述したＯＦ燃料配管継手３１及び電気コネクタ３２とを備えている。
【０００５】
インジェクタ本体３３の下端部には噴孔３６が形成されており、内部に噴孔３６を開閉するためのニードル（図示せず）が昇降自在に設けられている。ニードルの後端側（上端側）には圧力制御室（バランスチャンバ）が形成されており、高圧燃料配管３４からの高圧燃料を圧力制御室内に導入することでニードルを下降させて噴孔３６を閉弁すると共に、圧力制御室の燃料をリークしてオーバーフロー燃料配管から回収することでニードルを上昇させて噴孔３６を開弁する。
【０００６】
圧力制御室のリーク穴の開閉は、電気コネクタ３２を介して接続された駆動ドライバからインジェクタ本体３３内部に設けられたソレノイド（図示せず）に通電することによって実行される。そして、電子制御ユニット（ＥＣＵ）が、内燃機関の運転状態（回転数、負荷等）に応じてインジェクタ３０への通電・非通電、即ち、インジェクタ３０の開閉を制御する。
【０００７】
このトップリターン型インジェクタ３０を採用する理由は、主に次の二つである。
【０００８】
一つは信頼性の問題である。即ち、ＯＦ燃料配管継手３１がヘッドカバー４１よりも内側にあると、万が一、車両の衝突等によりＯＦ燃料配管継手３１が破損して燃料が漏れた場合、漏洩した燃料が内燃機関のオイルと混ざり内燃機関の故障を引き起こす可能性があるため、これを防止している。
【０００９】
二つめはレイアウト上の問題である。ヘッドカバー４１内はスペースが小さくオーバーフロー燃料配管を通すことが困難であるため、ヘッドカバー４１外を通すようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トップリターン型インジェクタ３０ではＯＦ燃料配管継手３１がヘッドカバー４１よりも上方にあるため、車両の衝突などによってボンネットあるいはフロアパネル等の外部部品が変形した場合、図６に示すように、その外部部品４２がＯＦ燃料配管継手３１に接触してＯＦ燃料配管継手３１が破損し、燃料が漏れることが予想される。
【００１１】
そこで従来、高圧燃料配管３４にフローリミッタ（機械的流量制御弁）を設け、過流量時には燃料が漏れていると判断して高圧燃料配管３４を機械的に閉塞するようにしたり、ＥＣＵに燃料漏れを検出する制御ロジックを予め組み込み、燃料漏れが検出された場合には燃料の圧送を停止するようにしていた。
【００１２】
しかしながら、このような従来の燃料漏れ検出方法では、燃料が破損部から滲み出る程度の微少漏れの場合は検出することができなかった。トップリターン型インジェクタ３０は、ＯＦ燃料配管継手３１の近傍に大電流が流れる電気コネクタ３２が配置されているため、燃料の僅かな漏れであってもそれを検出して安全を確保することが好ましい。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、燃料配管継手と電気コネクタとが近接して設けられたインジェクタにおいて、燃料配管継手からの燃料の僅かな漏れでも検出できる安全性の高いインジェクタを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、インジェクタ本体と、そのインジェクタ本体に、互いに近接して設けられた燃料配管継手及び電気コネクタとを備えたインジェクタであって、上記電気コネクタを上記燃料配管継手よりもインジェクタ本体の外方側に突出させ、上記電気コネクタに、外的衝撃を受けたとき自身を折損させるための脆弱部を設けたものである。
【００１５】
この構成によれば、電気コネクタが燃料配管継手よりも外方に突出しているため、車両の衝突などによってボンネットあるいはフロアパネル等の外部部品が変形すると、まず最初に電気コネクタに接触し、電気コネクタの脆弱部が折損する。その結果、インジェクタへの通電が不可状態となるため、この通電不可状態を検出することによって、外部部品が燃料配管継手と接触した可能性があることを検出できる。言い換えれば、外部部品が破損する前に電気コネクタが必ず折損するので、燃料配管から燃料が僅かに漏れるような場合であっても確実に検出できる。
【００１６】
また、燃料配管継手が破損したときには、電気コネクタが折損してインジェクタが通電不可状態となっているため、その後は、インジェクタが作動することはなく、新たな燃料漏れを防止できる。
【００１７】
ここで、上記脆弱部は電気コネクタの一部分に形成されたくびれからなっても良い。
【００１８】
また、上記燃料配管継手及び電気コネクタが上記インジェクタ本体の頂部に設けられ、上記電気コネクタが上記燃料配管継手よりも上方に突出するようにしても良い。
【００１９】
また、上記電気コネクタが、コネクタ本体と、コネクタ本体に内在された導電体からなるターミナルとを備え、上記脆弱部を上記コネクタ本体及びターミナル各々に設けるようにしても良い。
【００２０】
また、上記燃料配管継手が、オーバーフロー燃料を回収する燃料配管が接続されるためのものであっても良い。
【００２１】
更に本発明は、シリンダヘッドと、ヘッドカバーと、シリンダヘッドに取り付けられ、頂部がヘッドカバーから上方に突出したインジェクタとを備えた内燃機関であって、上記インジェクタが、インジェクタ本体と、インジェクタ本体の頂部に互いに近接して設けられた燃料配管継手及び電気コネクタとを備え、上記電気コネクタを上記燃料配管継手よりも上方に突出させ、上記電気コネクタに、外的衝撃を受けたとき自身を折損させるための脆弱部を設けたものである。
【００２２】
ここで、上記内燃機関が、上記インジェクタに駆動電流を供給する駆動電流供給手段と、その駆動電流供給手段を制御する制御手段と、上記電気コネクタの脆弱部が折損してインジェクタへの通電が不可状態となったことを検出する検出手段とを備え、その検出手段によりインジェクタへの通電不可状態が検出されたときに、上記制御手段が上記駆動電流供給手段による上記インジェクタへの駆動電流の供給を停止することが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係るインジェクタの頂部を示す部分正面図である。
【００２５】
本実施形態に係るインジェクタ１は、直噴ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置に適用されるトップリターン型インジェクタであり、基本的な構成は図５に示したものと同様である。
【００２６】
図１に示すように、インジェクタ１は、インジェクタ本体２と、インジェクタ本体２の側部に設けられ、図示しないコモンレールからの高圧燃料をインジェクタ１に供給する高圧燃料配管を接続するための高圧燃料配管継手３と、オーバーフロー燃料を回収するためのオーバーフロー燃料配管継手４（「特許請求の範囲」に記載された燃料配管継手であり、以下、ＯＦ燃料配管継手という）と、インジェクタ１に駆動電流を供給する駆動ドライバ５（駆動電流供給手段）を接続するための電気コネクタ６とを備えている。
【００２７】
ＯＦ燃料配管継手４と電気コネクタ６とは、インジェクタ本体２の頂部に互いに近接して設けられており、図５に示すインジェクタ３０と同様に、内燃機関のシリンダヘッド４０に取り付けたときに、ＯＦ燃料配管継手４及び電気コネクタ６がヘッドカバー４１よりも上方に突出（露出）する。
【００２８】
制御手段（ＥＣＵ）７は内燃機関の運転状態（回転数、負荷等）に応じて、駆動ドライバ５による駆動電流の供給の有無や供給期間などを制御する。また、駆動ドライバ５の駆動電流値はＥＣＵ７にフィードバックされ、ＥＣＵ７は駆動電流値が一定となるように駆動ドライバ５を制御する。
【００２９】
さて、インジェクタ本体２の頂部には、ＯＦ燃料配管継手４と電気コネクタ６とが互いに近接して設けられているのであるが、特筆すべき点は、図１からも明らかなように、電気コネクタ６の方がＯＦ燃料配管継手４よりもインジェクタ本体２の外方側に突出していることである。即ち、電気コネクタ６の上端部がＯＦ燃料配管継手４の上端部よりも上方に突出している。言い換えれば、ボンネットやフロアパネル等、インジェクタ１の上部に位置している外部部品４２に対して、ＯＦ燃料配管継手４よりも電気コネクタ６の方が近接している。
【００３０】
更に、電気コネクタ６には、外部部品４２の変形等によって外的衝撃を受けたときに自身を積極的に折損させるための脆弱部８が形成されている。より具体的には、電気コネクタ６は、樹脂性のコネクタ本体６ａと、コネクタ本体６ａに内在された導電体からなるターミナル（内部線材）とを備えており、脆弱部８は、コネクタ本体６ａの、インジェクタ本体２との接続部に形成されたくびれからなる。
【００３１】
いま、車両の衝突などによってボンネットあるいはフロアパネル等の外部部品４２が変形したとする。外部部品４２がインジェクタ１側へ変形した場合、外部部品４２はまず最初に電気コネクタ６と接触する。その結果、図２に示すように、電気コネクタ６の脆弱部８が折損して内部のターミナルが破断し、インジェクタ１への通電が不可状態となる。
【００３２】
ＥＣＵ７はフィードバックされた駆動電流値に基づいてこの通電不可状態を検出する。即ち、電気コネクタ６のターミナルが破断すると抵抗値が異常に大きくなるためＥＣＵ７にフィードバックされる電流値も異常な値となる。従って、ＥＣＵ７は、フィードバックされた電流値の異常を検出したときに、インジェクタ１への通電不可状態を判定する。このように、本実施形態のＥＣＵ７は、電気コネクタ６の脆弱部８が折損してインジェクタ１への通電が不可状態となったことを検出する検出手段としての機能も有している。
【００３３】
ＥＣＵ７は、インジェクタ１への通電不可状態を検出したならば、ＯＦ燃料配管継手４の破損・非破損に関わらず、駆動ドライバ５によるインジェクタ１への駆動電力の供給を停止する。また、運転室内に設けられたランプ等の警告手段９へ信号を送信して、ドライバにＯＦ燃料配管継手４から燃料漏れが発生した可能性があることを警告する。
【００３４】
その後は、燃料漏れの可能性のあるインジェクタ１が設けられた気筒では燃料噴射を行わず、それ以外の気筒にて運転・走行を行うことも可能となる。
【００３５】
このインジェクタ１は、次のような利点を有している。
【００３６】
まず、電気コネクタ６がＯＦ燃料配管継手４よりも外方に突出しているため、ＯＦ燃料配管継手４を外的衝撃から保護することができる。即ち、小さな衝撃であれば、電気コネクタ６が折損することで衝撃を吸収できＯＦ燃料配管継手４の破損、燃料漏れを防止できる。
【００３７】
次に、車両の衝突などによってボンネットやフロアパネル等の外部部品４２が変形すると、まず最初に電気コネクタ６に接触して脆弱部８が折損し、インジェクタ１への通電が不可状態となるため、ＥＣＵ７により通電不可状態を電気的に検出することによって、外部部品４２がＯＦ燃料配管継手４と接触した可能性があることを検出できる。そして、インジェクタ１への通電が不可状態となったということは、ＯＦ燃料配管継手４が破損して燃料漏れが発生している可能性があるので、実際の燃料漏れの有無および燃料漏れの量に関わらず、インジェクタ１への通電停止およびドライバへの警告といった安全対策を実行する。従って、従来の燃料漏れ検出方法では検出できなかったような微少漏れであっても確実に検出できる。要するに、ＯＦ燃料配管継手４が破損する前に必ず電気コネクタ６が折損するので燃料漏れを確実に検出でき、安全性が非常に高い。
【００３８】
また、電気コネクタ６が折損したならば、インジェクタ１への駆動電流の供給を停止するため、ＯＦ燃料配管継手４から燃料が漏れて電気コネクタ６側へ流出しても電気コネクタ６には電流が流れておらず火災等が発生することはない。また、電気コネクタ６のターミナル間で短絡が生じることもない。
【００３９】
更に、電気コネクタ６が折損した後はインジェクタ１が作動することはないので、ＯＦ燃料配管継手４からの更なる燃料漏れを防止できる。
【００４０】
なお、電気コネクタ６に脆弱部８を設けたことによって、電気コネクタ６の強度が低下することが考えられるが、通常走行時であれば、電気コネクタ６に機械的衝撃が加わることはないので、通常走行時における振動等に耐えうるだけの強度を有していれば強度低下による問題は発生しない。
【００４１】
これまで、脆弱部８は電気コネクタ６のコネクタ本体６ａにのみ形成するとして説明したが、電気コネクタ６が折損したときに内部のターミナルを確実に破断させるために、ターミナルにも脆弱部を設けるようにしても良い。
【００４２】
これを図３を用いて説明すると、コネクタ本体６ａのインジェクタ本体２との接続部において、その外面に脆弱部をなすくびれ８ａが形成されると共に、それとほぼ同位置において内部のターミナル６ｂにも脆弱部をなす切れ目８ｂが形成される。
【００４３】
電気コネクタ６及び電気コネクタ６に接続された雌コネクタ１１に外的衝撃Ｒが与えられると、電気コネクタ６に矢印Ｍで示すような曲げ力が加わり、くびれ８ａを中心にコネクタ本体６ａが折損し、それと同時に、内部のターミナル６ｂが切れ目８ｂを中心に折れ曲がり、破断する。
【００４４】
脆弱部８ａ，８ｂは、電気コネクタ６に加わる曲げモーメントが大きくなる様に、外的衝撃Ｒが与えられると推定される位置から長距離に位置するのが良い。従って、図３に示すように、インジェクタ本体２との接続部に脆弱部８ａ，８ｂを設けることが好ましい。
【００４５】
ここで、ターミナル６ｂに切れ目８ｂを形成することによって、その部分だけターミナル６ｂの断面積が減少し、電気的抵抗値が変化してしまうことが考えられるが、それについては、図４に示すような形状にすることで対応できる。
【００４６】
即ち、切れ目８ｂを形成した部分だけ、他の部分と比較して幅方向長さＷを大きくする。こうすれば、切れ目８ｂを形成した部分の断面積Ｓ１と他の部分の断面積Ｓ２とが等しくなるため、電気的抵抗値を変化させずに切れ目８ｂを形成することができる。即ち、ターミナル６ｂの断面積は変えずに、曲げ力Ｍに対する断面係数が小さくなるように形成すれば良い。
【００４７】
また、ターミナル６ｂの脆弱部は、図４に示すように切れ目８ｂを形成せずとも、その素材に変更を加えることによっても形成できる。例えば、ターミナル６ｂに使用される銅は通常、電気抵抗の小さいタフピッチ銅（Ｃ１１００）等であるが、その一部分あるいは全体に熱処理を加えて靱性を低下させることによって、ターミナル６ｂを確実に破断させることができる。
【００４８】
また、ターミナル６ｂ全体を強度の低いアルミ製ターミナルとすることによっても、コネクタ本体６ａの折損と共にターミナル６ｂを確実に破断させることができる。
【００４９】
なお、本発明のインジェクタは直噴ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置に適用するものに限定はされず、ガソリンエンジンの燃料噴射装置など、他のタイプの燃料噴射装置に適用するものであっても良い。
【００５０】
また、本発明のインジェクタはトップリターン型インジェクタに限定はされず、燃料配管継手と電気コネクタとが近接して配置されるタイプであれば、あらゆるインジェクタに適用できる。
【００５１】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、以下に示すごとく優れた効果を発揮するものである。
【００５２】
１）燃料配管継手が破損する前に必ず電気コネクタが折損するため、燃料漏れの量に関わらず確実に検出できる。
【００５３】
２）外的衝撃による燃料漏れの可能性を検出したならば、インジェクタへの通電が停止されるため、漏れた燃料の着火が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るインジェクタの頂部を示す部分正面図である。
【図２】図１のインジェクタにおいて、電気コネクタが折損した状態を示す部分正面図である。
【図３】電気コネクタの拡大断面図である。
【図４】ターミナルの脆弱部を示す拡大斜視図である。
【図５】従来のインジェクタの正面図である。
【図６】従来のインジェクタにおいてＯＦ燃料配管継手が破損した状態を示す部分正面図である。
【符号の説明】
１  インジェクタ
２  インジェクタ本体
３  高圧燃料配管継手
４  オーバーフロー燃料配管継手（燃料配管継手）
５  駆動電流供給手段
６  電気コネクタ
６ａ  コネクタ本体
６ｂ  ターミナル
７  制御手段
８  脆弱部
【図１】
0003991765.tif 000002
【図２】
0003991765.tif 000003
【図３】
0003991765.tif 000004
【図４】
0003991765.tif 000005
【図５】
0003991765.tif 000006
【図６】
0003991765.tif 000007