JP2001182585A - 燃焼圧センサ構造体 - Google Patents

燃焼圧センサ構造体

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JP2001182585A JP36645799A JP36645799A JP2001182585A JP 2001182585 A JP2001182585 A JP 2001182585A JP 36645799 A JP36645799 A JP 36645799A JP 36645799 A JP36645799 A JP 36645799A JP 2001182585 A JP2001182585 A JP 2001182585A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼圧センサ付きグロープラグをエンジンヘ
ッドに装着する際に、燃焼圧センサに接続されたリード
配線の影響を受けることなく作業性を向上させる。 【解決手段】 外周面にネジ部２０１ａを有し、エンジ
ンヘッド１のネジ穴１ｂに挿入してネジ結合されたプラ
グ本体部２２０と、このプラグ本体部２２０が挿入され
た形でプラグ本体部２２０に固定された燃焼圧センサ３
１と、該センサ３１に接続されたセンサ信号取出し用の
リード配線５００とを備える燃焼圧センサ付きグロープ
ラグ１００において、プラグ本体部２２０のうち該プラ
グ本体部２２０とネジ穴１ｂとのネジ結合を行うための
六角部２２１の外径を、燃焼圧センサ３１の貫通穴３１
ａの内径よりも小さくし、プラグ本体部２２０を、その
六角部２２１側の端部から燃焼圧センサ３１へ挿入可能
としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに形成さ
れたネジ穴に対して一端側を挿入して軸回りに回転させ
ることによりネジ結合される構造体（例えばグロープラ
グ、スパークプラグ、ボルト等）と、該構造体の軸方向
の途中部に取り付けられた燃焼圧センサとを備える燃焼
圧センサ構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の燃焼圧センサ構造体としては、
例えば特開平７−１３９７３６号公報に記載されている
ようなディーゼル機関等のエンジンに始動補助装置とし
て使用されている燃焼圧センサ付きグロープラグが提案
されている。従来の燃焼圧センサ付きグロープラグの一
般的な構造を図１４（ａ）に概略断面として示す。な
お、図１４（ｂ）は、（ａ）中のハウジング２０１の六
角部２０１ｂを上から見た場合の外周形状を示すもの
で、燃焼圧センサ３０と比較した形で示してある。
【０００３】燃焼圧センサ付きグロープラグＪ１は、通
電により発熱する発熱体２０６をハウジング２０１に保
持してなる構造体としてのプラグ本体部（グロープラグ
単独のもの）２００と、プラグ本体部２００に取り付け
られプラグ本体部２００に作用する燃焼圧に伴う力に基
づいてエンジンの燃焼圧を検出する燃焼圧センサ（圧力
センサ）３０と、燃焼圧センサ３０の信号を外部に取り
出すためのリード配線５００と備えた構成を有する。
【０００４】プラグ本体部２００は、ディーゼルエンジ
ンのエンジンヘッド１に形成されたネジ穴１ｂに対して
一端側を挿入してネジ結合されている。このネジ結合
は、プラグ本体部２００のハウジング２０１の外周面に
形成された取付ネジ２０１ａによりなされ、そのネジ締
めは、ハウジング２０１の他端側に形成された六角部２
０１ｂを介してプラグ本体部２００を軸回りに回転させ
ることで行われる。
【０００５】このグロープラグＪ１の点火栓としての機
能は、次のようである。即ち、図示しない電源からコネ
クティングバー２を介して、中軸２０４に電圧が印加さ
れ、発熱コイル２０３、シース管２０２、及びハウジン
グ２０１を介してエンジンヘッド１にアースされる。こ
れにより、発熱コイル２０３及びシース管２０２により
構成された発熱体２０６は発熱し、ディーゼルエンジン
の着火始動補助を行うことができる。
【０００６】また、燃焼圧センサ３０は貫通穴３０ａ内
面にネジ部３１１を有する環状のものであり、その貫通
穴３０ａにプラグ本体部２００が挿入され、プラグ本体
部２００の取付ネジ２０１ａとネジ結合により固定され
ている。また、リード配線５００は、その一端側が燃焼
圧センサ３０の上端面に固定金具３３３を介して電気的
に接続され、他端側には外部端子と接続するためのコネ
クタ４００が設けられ、センサ信号を外部（車両のＥＣ
Ｕ等）へ取り出し可能となっている。
【０００７】そして、燃焼圧の検出方法は次のようであ
る。燃焼室１ａ内で発生した燃焼圧は、発熱体２０６、
ハウジング２０１を介して取付けネジ２０１ａに伝達さ
れ、ハウジング２０１は、ネジ穴１ｂの軸方向に押し上
げられて微小変位するため、結果として、燃焼圧センサ
３０の荷重が緩和される。この荷重変動を該センサ３０
にて電気信号に変換し出力することで、燃焼圧が検出さ
れる。
【０００８】この燃焼圧センサ付きグロープラグＪ１の
装着手順を、図１５及び図１６も参照して説明する。予
め、燃焼圧センサ３０を、プラグ本体部２００のハウジ
ング２０１の取付ネジ２０１ａに沿って挿入して仮装着
する。このとき、図１４（ｂ）に示す様に、プラグ本体
部２００の六角部２０１ｂ外径が燃焼圧センサ３０の貫
通穴３０ａ内径よりも大きいため、プラグ本体部２００
は、発熱体２０６側（ネジ穴１ｂへの挿入側）から燃焼
圧センサ３０の貫通穴３０ａへ挿入する。
【０００９】この状態でエンジンヘッド１のネジ穴１ｂ
へプラグ本体部２００を挿入し、プラグレンチ９００を
用いて六角部２０１ｂを軸回りに回転させ（図１５参
照）、ネジ穴１ｂに対してプラグ本体部２００のみを締
付けて保持固定する。この後、燃焼圧センサ専用のソケ
ットレンチ９１０を用いて（図１６参照）、燃焼圧セン
サ３０のナットの六角部３１２をハウジング２０１の取
付ネジ２０１ａに沿って軸回りに回転させて締めつける
ことにより、燃焼圧センサ３０の下端面をエンジンヘッ
ド１の座面（表面）１ｅへ保持固定させている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等の検討によれば、従来の燃焼圧センサ付きグロープ
ラグＪ１の装着手順では、次のような問題が生じること
がわかった。プラグレンチ９００が挿入されるプラグ本
体部２００の六角部（ナット部）２０１ｂと、燃焼圧セ
ンサ３０のリード配線５００及び固定金具３３３とは、
出来る限り近接して配置されている。
【００１１】なお、このように近接配置する理由は、燃
焼圧センサ３０の六角部３１２の上端面とプラグ本体部
２００の六角部２０１ｂの上端面とが近接する程、すな
わち、プラグ本体部２００のうち他の部材で保持固定さ
れずに開放されている部位の長さが短い程、プラグ本体
部２００自身の発する機械振動ノイズ（例えば、５ｋＨ
ｚ以下）が、燃焼圧センサ３０で検出する燃焼圧へ付加
されるのを低減できるためである。そして、この近接配
置は、性能上妥協できない重要な要素である。
【００１２】そのため、プラグ本体部２００の締付け作
業中において、図１５に示す様に、プラグレンチ９００
を六角部２０１ｂへはめ込む際、プラグレンチ９００の
先端がリード線５００と接触して、リード線５００の折
れ曲りあるいは打痕による断線、また、固定金具３３３
の変形もしくは折損等の不具合が発生する可能性があ
る。
【００１３】そこで、プラグレンチ９００を使ったプラ
グ本体部２００の装着においては、プラグレンチ９００
と燃焼圧センサ３０のリード配線５００との干渉や、リ
ード配線５００やコネクタ４００とエンジン周囲の部位
との絡みを想定し、注意かつ慎重に作業を行なう必要が
ある。また、装着作業性に優れたエアー式インパクトレ
ンチは使用出来ない。
【００１４】このように、従来の燃焼圧センサ付きグロ
ープラグＪ１の装着においては、燃焼圧センサ３０に接
続されたリード配線５００の影響により、作業性及び作
業効率共に問題が生じていた。なお、このような問題
は、燃焼圧センサ付きグロープラグだけでなく、エンジ
ンに形成されたネジ穴に対して一端側を挿入して軸回り
に回転させることによりネジ結合される構造体と、構造
体に取り付けられた燃焼圧センサとを備える燃焼圧セン
サ構造体（以下、単に燃焼圧センサ構造体という）にお
いては、共通した問題と考えられる。
【００１５】そこで、本発明は上記事情に鑑み、燃焼圧
センサ構造体を形成する際に、燃焼圧センサに接続され
たリード配線の影響を受けることなく作業性を向上させ
ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、燃焼圧センサ構造体にお
いて、一端側からエンジンのネジ穴（１ｂ）へ挿入され
る構造体（２２０、７００、８００）のうちナット部
（２２１、７０１ｂ、８０１ｂ）を含む他端側の外径
を、燃焼圧センサ（３１〜３７）の貫通穴（３１ａ〜３
７ａ）の内径よりも小さくし、且つ、該構造体の他端側
から該燃焼圧センサが貫通穴により挿入可能となってい
ることを特徴としている。
【００１７】従来は、構造体にナット部がある場合、ナ
ット部が大きいためナット部とは反対側の端部（一端
側）からしか燃焼圧センサの貫通穴へを挿入できなかっ
た。その点、本発明では、ナット部側の端部（他端側）
からも挿入できるため、構造体をエンジンのネジ穴にネ
ジ結合した後にセンサを構造体へ取り付けることがで
き、燃焼圧センサに接続されたリード配線の影響を受け
ることがない。よって、燃焼圧センサ構造体を形成する
にあたって作業性を向上させることができる。
【００１８】また、請求項３記載の発明では、燃焼圧セ
ンサ構造体において、燃焼圧センサ（３３〜３５、３
７）の信号を外部に取り出すためのリード配線（３０
５、５００）を該燃焼圧センサに対して脱着可能とした
ことを特徴としている。
【００１９】それにより、リード配線は燃焼圧センサに
対して脱着可能だから、構造体（２００、２２０、７０
０、８００）をエンジンのネジ穴（１ｂ）にネジ結合し
た後にリード配線を燃焼圧センサに後付けできるため、
燃焼圧センサ構造体を形成する際に、燃焼圧センサに接
続されたリード配線の影響を受けることなく作業性を向
上させることができる。ここで、請求項４の発明のよう
に、リード配線（３０５、５００）を燃焼圧センサ（３
３〜３５、３７）にネジ結合により脱着可能とできる。
【００２０】また、請求項６記載の発明では、燃焼圧セ
ンサ構造体において、燃焼圧センサ（３６、３７）に、
その外周から内部に向かって切り欠かれた切欠き部（３
６ａ、３７ａ）を形成し、該切欠き部を構造体（２０
０、２２０、７００、８００）に嵌め合わせるように、
該燃焼圧センサを配置したことを特徴としている。それ
により、構造体をエンジンにネジ結合した後に、燃焼圧
センサの取付を行うことができるため、燃焼圧センサ構
造体を形成する際に、燃焼圧センサに接続されたリード
配線の影響を受けることなく作業性を向上させることが
できる。
【００２１】また、請求項１、請求項３または請求項４
の発明において、燃焼圧センサ（３１、３３、３４）に
おける構造体（２００、２２０、７００、８００）が挿
入される貫通穴（３１ａ、３３ａ、３４ａ）の内面に、
ネジ部（３１１）を形成し、該構造体のネジ部（２０１
ａ、７０１ａ、８０１ａ）と該貫通穴のネジ部とをネジ
結合させることにより、燃焼圧センサを構造体に固定す
るようにできる（請求項２及び請求項５の発明）。
【００２２】また、請求項７記載の発明のように 請求
項１、３、４または６の発明において、燃焼圧センサ
（３２、３５〜３７）を、該燃焼圧センサとは別体であ
って構造体（２００、２２０、７００、８００）のネジ
部（２０１ａ、７０１ａ、８０１ａ）にネジ結合された
別体ナット（６００）の軸力により、該構造体に固定し
たものとできる。この場合、燃焼圧センサにネジ部を形
成することが不要となる。
【００２３】さらに、請求項８記載の発明では、請求項
７の構成において、リード配線（３０５、５００）を、
燃焼圧センサ（３２、３５〜３７）に対して、別体ナッ
ト（６００）の軸力の作用方向とは異なる方向から引き
出し接続したことを特徴としている。それにより、別体
のナットとリード配線との干渉を効率よく回避すること
ができる。
【００２４】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。以下の各実施形態は、本発明の燃焼
圧センサ構造体を、燃焼圧センサ付きグロープラグに具
体化したものとして説明する。なお、各図１〜図１６に
おいて、互いに同一の部分には同一符号を付してある。
【００２６】（第１実施形態）図１は、本実施形態に係
る燃焼圧センサ付きグロープラグ１００の全体概略をデ
ィーゼルエンジンのエンジンヘッド１へ取り付けた状態
にて示す一部縦断面図である。また、図２（ａ）は、図
１中のグロープラグ１００のうちエンジンヘッド１の表
面上部の外観図、図２（ｂ）は、ハウジング２０１の六
角部２２１単独の上視図であり、燃焼圧センサ３１とと
もに示してある。
【００２７】本グロープラグ１００も、大きくは、上記
図１４に示す従来の燃焼圧センサ付きグロープラグＪ１
と同様に、プラグ本体部（本発明でいう構造体、グロー
プラグ単独のもの）２２０と、燃焼圧センサ３１と、リ
ード線（本発明でいうリード配線）５００と、を備えて
構成されている。本実施形態のプラグ本体部２２０は、
上記従来品におけるプラグ本体部２００と比べて、エン
ジンヘッド１より突出する部位即ちハウジング２０１の
他端側（六角部２２１側）の構成を変えたものである。
【００２８】エンジンヘッド１は例えばアルミ合金や鉄
等よりなり、該エンジンヘッド１には、外表面から内部
の燃焼室１ａまで貫通するネジ穴（プラグホール、取付
穴）１ｂが形成されている。このネジ穴１ｂに対して、
プラグ本体部（構造体）２２０は、その一端側（図１中
の下方側）を挿入して強固にネジ結合されている。ここ
で、プラグ本体部２２０に備えられたハウジング２０１
は、金属（低炭素鋼等）製の中空パイプ状のものであ
る。
【００２９】ハウジング２０１の外周面には、ネジ穴１
ｂとのネジ結合を行うための取付ネジ（本発明でいう構
造体のネジ部）２０１ａが形成され、ハウジング２０１
の他端側（図１中の上方側）には、該ネジ結合を行うべ
く軸回りに回転力を付与するための六角部（本発明でい
う構造体のナット部）２２１が形成されている。そし
て、プラグ本体部２２０は、六角部２２１を介して軸回
りに回転することにより、取付ネジ２０１ａをネジ穴１
ｂのネジ部１ｃとネジ結合させることで、該ネジ穴１ｂ
に固定されている。
【００３０】また、本実施形態においても、燃焼圧セン
サ３１は貫通穴３１ａ内面にネジ部３１１（後述の図３
参照）を有する略環状のものである。そして、センサ３
１の貫通穴３１ａにプラグ本体部（構造体）２２０が挿
入され、プラグ本体部２２０の取付ネジ２０１ａとネジ
結合により固定されている。こうして、燃焼圧センサ３
１は、図１に示す様に、プラグ本体部２２０におけるエ
ンジンヘッド１の表面から軸方向へ突出した部分におい
て、該突出部の外周面に固定されるとともに、エンジン
ヘッド１の座面（表面）１ｅに接触して配置されてい
る。
【００３１】ここで、本実施形態の独自の構成として、
プラグ本体部（構造体）２２０のうち六角部（ナット
部）２２１を含む他端側の外径が、燃焼圧センサ３１の
貫通穴３１ａの内径（図２（ｂ）に示すネジ内径３１１
ａ）よりも小さくなっており、プラグ本体部２２０は、
その他端側から燃焼圧センサ３１の貫通穴３１ａに挿入
可能となっている。この構成の詳細について、上記図１
４に示した従来品Ｊ１と比較しながら説明する。
【００３２】まず、図１４に示す従来品Ｊ１では、例え
ば、プラグ本体部２００の取付ネジ２０１ａをＭ１０、
ピッチ１．２５ｍｍの雄ネジとしたとき、燃焼圧センサ
３０における貫通穴３０ａ内面のネジ部３１１は、この
雄ネジに対して螺着可能なＭ１０、ピッチ１．２５ｍｍ
の雌ネジとなっている。ここで、該センサ３０の雌ネジ
が形成されたネジ部３１１の最小径、つまり、ネジ内径
３１１ａは例えばφ８．７ｍｍである。
【００３３】そして、従来品Ｊ１では、プラグ本体部２
００のうちハウジング２０１の取付ネジ２０１ａから発
熱体２０６側（一端側）の全ての部位が、燃焼圧センサ
３０のネジ内径３１１ａ未満の外径寸法で構成されてい
るため、発熱体２０６側からの燃焼圧センサ３０の挿入
は当然可能である。
【００３４】しかし、プラグ本体部２００の他端側で
は、ハウジング２０１の端部に、燃焼圧センサ３０のネ
ジ内径３１１ａよりも外径の大きい規格化された六角部
２０１ｂが形成されている（図１４（ｂ）参照）。例え
ば、従来の六角部２０１ｂにおいて、六角二面幅２０１
ｃは１２ｍｍ、また、対向する頂角間の距離（頂角間距
離）２０１ｄは１３．８ｍｍで構成される。そのため、
従来では、六角部２０１ｂ側からのセンサ３０への挿入
は不可能である。
【００３５】このように、従来品Ｊ１では、プラグ本体
部２００の六角部２０１ｂ端面側からの燃焼圧センサ３
０の挿入が不可能であったのに対し、本実施形態では、
プラグ本体部２２０の六角部２２１端面側（他端側）か
らの燃焼圧センサ３１の挿入が可能となる様にしてい
る。
【００３６】つまり、図２に示す様に、本実施形態で
は、プラグ本体部２２０における六角部２２１の最大外
形部である頂角間距離２２１ｂを、燃焼圧センサ３１の
ネジ内径３１１ａ未満とし、かつ六角部２２１からハウ
ジング２０１の取付ネジ２０１ａに至る部位の外径寸法
も全て、該センサ３１のネジ内径３１１ａ未満としてい
る。これにより、本燃焼圧センサ３１は、プラグ本体部
２２０を単独でエンジンヘッド１に取付けた後、該プラ
グ本体部２２０の他端側から容易に嵌め込んで取り付け
ることができる。
【００３７】ちなみに、本実施形態のプラグ本体部２２
０の六角部２２１の寸法は次のようにできる。ここで
は、プラグレンチに対応した実質の引っ掛かり部となる
六角二面幅２２１ａを十分確保するため、新たにＩＳＯ
への規格化が検討されつつある８ｍｍに六角二面幅２２
１ａを統一し、頂角間距離２２１ｂは、例えば頂角の鋭
角部を除去する形状として、例えばφ８．７ｍｍのネジ
内径３１１ａよりも小さいφ８．７ｍｍ未満とした。ま
た、六角部２２１から取付ネジ部２０１ａに至る部位も
外径寸法は全てφ８．７ｍｍ未満とした。
【００３８】このように、本実施形態では、ハウジング
２０１の六角部２２１及びその周辺の構成を細径化した
ことに特徴を有するが、その細径化されたハウジング２
０１の内部にも工夫を施している。まず、従来品Ｊ１で
は、上記図１４に示す様に、ハウジング２０１の上端側
の内部において、絶縁性のべークライト材からなるワッ
シャ２０７、シリコン又はフッ素ゴムからなるＯリング
２０８が、中軸２０４に挿入配置されている。ここで、
ワッシャ２０７はＯリング２０８の保持と中軸２０４の
芯出しを目的としたもので、Ｏリング２０８はハウジン
グ２０１内の防水・気密性確保を目的としたものであ
る。
【００３９】そして、従来品Ｊ１において、中軸２０４
は、フェノール等の絶縁樹脂からなる絶縁ブッシュ２０
９を介在して、中軸２０４に設けられた端子ネジ２０４
ａに沿って固定ナット２１０にて、ハウジング２０１へ
固定されている。ここで、絶縁ブッシュ２０９は中軸２
０４とハウジング２０１との接触による短絡防止機能を
兼ね備えている。
【００４０】このような従来品Ｊ１におけるハウジング
内の構成に対し、本実施形態では、細径化されたハウジ
ング２０１の内部において、中軸２２４、絶縁ブッシュ
２２９、固定ナット２３０を細径化したものとしてい
る。また、気密ゴム２２８はテーパ形状の成形ゴムとす
ることで、中軸２２４の芯出しとハウジング２０１内の
防水・気密性確保が可能となり、従来使用していたＯリ
ング２０８及びワッシャ２０７を排除でき、一部簡素化
が図れている。
【００４１】以上のように、本実施形態の独自構成たる
六角部２２１及びこれに係る部位について述べたが、さ
らに、図１を参照して、本燃焼圧センサ付きグロープラ
グ１００の他の部分について説明する。
【００４２】プラグ本体部２２０は、ハウジング２０１
内に保持された中空パイプ状のシース管２０２を備え
る。このシース管２０２は耐熱・耐食性合金（例えばス
テンレス材ＳＵＳ３１０等）よりなり、先端側（図１中
の下方側）が閉塞され他端側（図１中の上方側）が開口
している。シース管２０２の先端側内部には、ＮｉＣｒ
及びＣｏＦｅ等の抵抗線からなる発熱コイル２０３が設
けられ、シース管２０２の他端側内部には、上記した金
属製棒状の中軸２２４の一端側が一部挿入された形で配
置されている。
【００４３】発熱コイル２０３の一端はシース管２０２
の先端側に結合し、発熱コイル２０３の他端は中軸２２
４の一端に結合している。また、発熱コイル２０３及び
中軸２２４とシース管２０２との間には、耐熱性を有す
る酸化マグネシウム等の絶縁粉末２０５が充填されてい
る。
【００４４】また、シース管２０２にはスウェージング
による絞り加工が施されており、それによって、内部に
充填された絶縁粉末２０５の緻密性を高めると共に、該
絶縁粉末２０５を介してシース管２０２と中軸２２４及
び発熱コイル２０３とが強固に保持固定されている。
【００４５】ここで、シース管２０２のうち発熱コイル
２０３を包含する部分において、これらシース管２０
２、発熱コイル２０３及び絶縁粉末２０５により、発熱
体２０６が構成されている。そして、発熱体２０６は、
その先端部（シース管２０２の先端部）が露出するよう
に、ハウジング２０１の内部に接合保持されている。発
熱体２０６（シース管２０２の外周面）とハウジング２
０１との接合は、嵌合圧入による固着または銀ロウ等の
ロウ付けにより行うことができる。
【００４６】また、中軸２２４の他端側に設けられた端
子ネジ２０４ａには、図示しないが、上記図１４と同
様、コネクティングバーが端子ナットによって固定され
電気的に接続されるようになっている。このコネクティ
ングバーは図示しない電源に接続され、中軸２２４、発
熱コイル２０３、シース管２０２、ハウジング２０１を
介してエンジンヘッド１にアースされる。これにより、
グロープラグ１００において発熱体２０６は発熱し、デ
ィーゼルエンジンの着火始動補助を行うことが可能とな
っている。
【００４７】なお、発熱体２０６は、上記した金属抵抗
線を基本としたいわゆる金属発熱体の他に、例えば、窒
化珪素と珪化モリブデンを成分とした導電性セラミック
スからなる発熱体を、窒化珪素を成分とした絶縁性セラ
ミックからなる絶縁体で内包する形で焼結した、いわゆ
るセラミック発熱体でも良い。
【００４８】次に、本実施形態では、上述したように、
プラグ本体部２２０の軸方向の途中部には、略環状の燃
焼圧センサ３１がネジ結合によって取り付けられてい
る。この燃焼圧センサ３１は、従来のセンサ３０に比べ
て詳細部分に工夫を施したものであるため、図３を用い
て、その詳細を述べておく。図３は、図１中の燃焼圧セ
ンサ（圧力センサ）３１の詳細を示す拡大図であり、
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ矢視図を示し
ている。
【００４９】燃焼圧センサ３１は、大きくは、センサ本
体をプラグ本体部（構造体）２２０に取り付けるための
ナット（センサ固定部）３１０と、燃焼圧に伴う力に応
じて電気信号（電荷）を発生する圧電素子部３２０と、
この圧電素子部３２０にて発生した電気信号を取出しリ
ード線５００に導くためのリード部３３０と、ナット３
１０とともに圧電素子部３２０を挟持し且つリード部３
３０の一部を固定するための台座３４０と、圧電素子部
３２０の防塵、防水を図るためのメタルケース３５０と
を備えている。
【００５０】まず、ナット３１０及びリード部３３０に
ついて述べる。ナット３１０は金属製であり、ハウジン
グ２０１の取付ネジ２０１ａを介してセンサ本体を装着
固定するための上記ネジ部３１１及び六角部３１２を備
え、ハウジング２０１の外周に固定されている。また、
六角部３１２の下側は、順に大径部３１３、小径部３１
４が形成されており、小径部３１４の外周面には、シリ
コンからなる熱収縮性の絶縁チューブ３１５が密着固定
されている。
【００５１】リード部３３０は、圧電素子部３２０とリ
ード線５００の一端側とを電気的に接続するための部分
であり、電極３３１、インシュレータ３３２、固定金具
３３３及びリード線５００の一端側を、その構成要素と
して備えている。電極３３１は環状で金属製のものであ
り、インシュレータ３３２はこの電極３３１とナット３
１０との間に介在して両者３３１及び３１０を互いに絶
縁するもので、環状でマイカ或るいはアルミナ等の絶縁
性材料よりなる。これら電極３３１及びインシュレータ
３３２は、絶縁チューブ３１５で被覆されたナット３１
０の小径部３１４の外縁に嵌入されている。
【００５２】ここで、リード線５００は、その最内部か
ら外側にかけて、導電性の信号取出線５０１、絶縁性の
絶縁被覆５０２、導電性のアース側シールド線５０３、
絶縁性の絶縁被覆５０４が順次と積層された構成を有
し、信号取出線５０１とアース側シールド線５０３とは
電気的に絶縁されている。そして、図３に示す様に、リ
ード線５００は、その一端側において先端から順に、信
号取出線５０１、絶縁被覆５０２、アース側シールド線
５０３が、それぞれ一部露出した構成となっている。
【００５３】そして、リード線５００の一端側では、信
号取出線５０１が、ナット３１０に形成された穴３１６
及びインシュレータ３３２に形成された切欠き部３３２
ａを通して、電極３３１に形成された穴３３１ａにて電
極３３１に溶接され結線されている。なお、リード線５
００の他端側は、コネクタ４００に接続され、外部回路
（車両のＥＣＵ等）に電気的に接続されるようになって
いる。
【００５４】また、固定金具３３３は、リード線５００
をナット３１０に固定するためのもので中空パイプ状を
なし、リード線５００の一端側の外周に設けられてい
る。ここで、ナット３１０に形成された上記穴３１６の
上側部分は、固定金具３３３を保持するための固定金具
保持穴３１６ａとして構成されており、この保持穴３１
６ａには、固定金具３３３の一部が挿入固定されてい
る。
【００５５】固定金具３３３はリード線５００にかしめ
固定されており、アース側シールド線５０３と固定金具
３３３とは電気的に接続されている。なお、固定金具保
持穴３１６ａから突き出た固定金具３３３の外周部分
は、シリコンからなる熱収縮性の絶縁被覆３３３ａにて
被覆されている。
【００５６】次に、圧電素子部３２０は、その中空部が
ナット３１０の小径部３１４に対応した円環状をなし、
上記電極３３１と同様、該小径部３１４の外周面に沿っ
て上記絶縁チューブ３１５を介して配設されている。図
示例では、圧電素子部３２０は、３層の圧電セラミック
ス（圧電素子）３２１と、信号取出側ワッシャリング３
２２及びアース側ワッシャリング３２３と組合わせた積
層構造を構成している。
【００５７】各圧電セラミックス３２１は同一寸法の円
盤リング状をなし、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛
等からなる。そして、３枚の圧電セラミックス３２１が
電気的に並列結合された状態となっており、これら３枚
の圧電セラミックス３２１の出力感度が合算され、大巾
な感度向上を図る事ができる。
【００５８】次に、台座３４０は金属製からなる略円環
状をなし、エンジンヘッド１との接触側端面に回り止め
受け３４１が形成されている。この回り止め受け３４１
は、図３（ｂ）に示す様に、ナット３１０の小径部３１
４の末端に形成された小判状の回り止め３１７に対応
し、且つ、この回り止め３１７に容易に嵌合可能な同様
の小判状をなす。これにより、ナット３１０と台座３４
０とのプラグの軸回りのずれが防止できる。
【００５９】また、台座３４０の外縁には、例えばＳＵ
Ｓ３０４からなる金属製円筒状のメタルケース３５０が
設けられており、このメタルケース３５０により燃焼圧
センサ３１全体の外周が包含されている。このメタルケ
ース３５０は、厚さ０．５ｍｍ以下の薄い金属板を円筒
状に絞り加工し製作したもので、台座３４０に対して全
周、レーザー溶接又は銅ロウ等のロウ付けで接合されて
いる。
【００６０】このメタルケース３５０との一体化を図っ
た台座３４０においては、その回り止め受け３４１とナ
ット３１０の回り止め３１７とが正確に対向している。
さらに、台座３４０の内径部３４２と、ナット３１０の
小径部３１４の中央付近に設けた切欠き溝に嵌着配置さ
せたシリコン又はフッ素ゴムからなるＯリング３４３と
は、双方確実に密着している。また、メタルケース３５
０はナット３１０の大径部３１３に内接するように嵌入
されており、メタルケース３５０とナット３１０の大径
部３１３との内接部３５１を、ＹＡＧレーザー溶接で全
周接合されている。
【００６１】こうして、台座３４０は、ナット３１０の
軸力（ネジ締め力）によりエンジンヘッド１の表面に押
しつけられた格好となっている。そして、圧電素子部３
２０、電極３３１及びインシュレータ３３２は、ナット
３１０の軸力により、ナット３１０と台座３４０との間
に挟持されて介在固定されている。
【００６２】かかる燃焼圧センサ３１の組付方法は、次
のようである。まず、リード線５００の一端側におい
て、信号取出線５０１を電極３３１の穴３３１ａに溶接
する。また、固定金具３３３をナット３１０の固定金具
保持穴３１６ａに嵌入し、溶接又は銅ロウ等のロウ付け
により結合する。また、ナット３１０の小径部３１４に
インシュレータ３３２を装着する。
【００６３】この固定金具３３３及びインシュレータ３
３２が装着されたナット３１０に対して、リード線５０
０の他端側を、インシュレータ３３２側から穴３１６へ
挿入しつつ、リード線５００の一端側が結線された電極
３３１を、ナット３１０の小径部３１４へ嵌入させる。
【００６４】電極３３１を所定位置に配置した後、固定
金具３３３、アース側シールド線５０３を、同時にかし
めて固定する。この後、リード線５００の一部と固定金
具３３３とを絶縁被覆３３３ａで被覆し、防塵・防水を
図る。これにより、アース側シールド線５０３と固定金
具３３３とは、電気的にも接続される。
【００６５】次に、圧電セラミックス３２１及び両ワッ
シャリング３２２、３２３からなる圧電素子部３２０
を、ナット３１０の小径部３１４へ挿入する。そして、
ろう付け等によりメタルケース３５０と一体化した台座
３４０を、ナット３１０の小径部３１４へ挿入するとと
もに、回り受け３１７と回り受け止め３４１とを一致さ
せる。そして、台座３４０とナット３１０とを密接させ
るように加圧した状態で、メタルケース３５０とナット
の大径部３１３とをレーザ溶接する。こうして、燃焼圧
センサ３１が完成する。
【００６６】次に、燃焼圧センサ３１をプラグ本体部２
２０に取り付ける。ここで、本実施形態では、上述した
ように、プラグ本体部２２０のうち六角部２２１を含む
他端側の外径を、燃焼圧センサ３１のネジ内径３１１ａ
よりも小さくした独自の構成としているため、プラグ本
体部２２０をその他端側から燃焼圧センサ３１の貫通穴
３１ａに挿入可能となっている。
【００６７】まず、プラグ本体部２２０を、その一端側
（発熱体２０６側）からネジ穴１ｂへ挿入する。そし
て、上記図１５に示すようなプラグレンチ９００を用い
て、ハウジング２０１の六角部２２１を軸回りに回転さ
せる。なお、本実施形態では、プラグレンチ９００とし
て、エアー式インパクトレンチを採用できる。こうし
て、プラグ本体部２２０の取付ネジ２０１ａとネジ穴１
ｂのネジ部１ｃとをネジ結合し、プラグ本体部２２０を
エンジンヘッド１に取付固定する。
【００６８】次に、燃焼圧センサ３１を、プラグ本体部
２２０の他端側（六角部２２１側）から嵌め込み、上記
図１６に示すのと同様に、ソケットレンチ９１０等によ
り、燃焼圧センサ３１のナット３１０をプラグ本体部２
２０の取付ネジ２０１ａに沿って締付けることにより、
該センサ３１をエンジンヘッド１の座面１ｅに押付け固
定する。こうして、図１に示す燃焼圧センサ構造体が出
来上がる。
【００６９】次に、上記構成に基づき本実施形態の作動
を説明する。ディーゼルエンジンの始動時、図示されて
いない電源から上記コネクティングバーを介してプラグ
本体部２２０に電圧が印加され、中軸２２４、発熱コイ
ル２０３、シース管２０２、ハウジング２０１を介して
エンジンヘッド１にアースされる。これにより、発熱体
２０６は発熱し、ディーゼルエンジンの着火始動補助を
行うことができる。
【００７０】そして、エンジン始動後、エンジン内で発
生した燃焼圧は、発熱体２０６、ハウジング２０１を介
して取付けネジ２０１ａに伝達される。続いて、取付け
ネジ２０１ａに伝達された燃焼圧は、グロープラグ１０
０におけるエンジンヘッド１への締付けトルクを緩和さ
せる。それに伴い、燃焼圧センサ３１におけるナット３
１０のネジ部３１１を介して圧電セラミックス３２１に
負荷されている荷重（プラグ軸方向の荷重）が緩和され
る（即ち、圧電セラミックス３２１に負荷されている荷
重状態が変化する）。
【００７１】そのため、圧電セラミックス３２１の有す
る圧電特性に沿って出力される電気信号の発生電荷が変
化する。そして、この電気信号（電荷）は、電極３３１
及びリード線５００から、コネクタ４００を介して外部
回路へ送られ、電圧に変換され、増幅、フィルタ処理等
を経て、例えば燃焼圧波形信号として燃焼制御へ応用さ
れる。以上が、上記グロープラグ１００における燃焼圧
の検出メカニズムの全体である。
【００７２】ところで、本実施形態によれば、燃焼圧セ
ンサ３１をプラグ本体部２２０の六角部（ナット部）２
２１側の端部からも挿入できるため、プラグ本体部（構
造体）２２０をエンジンのネジ穴１ｂにネジ結合した後
にセンサ３１をプラグ本体部２２０へ取り付けることが
できる。従って、本グロープラグ１００をエンジンヘッ
ドに装着する（つまり、燃焼圧センサ構造体を形成す
る）にあたって、燃焼圧センサ３１に接続されたリード
配線５００の影響を受けることがなく、作業性を向上さ
せることができる。
【００７３】つまり、そもそもプラグ本体部２２０の締
付け作業中において、燃焼圧センサ３１、リード線５０
０及び固定金具３３３が存在しないため、これら部材と
プラグレンチ９００との接触（干渉）が無くなる。その
ため、プラグレンチの接触によるこれらの部材の断線、
変形もしくは折損等が防止できる。また、従来では、プ
ラグレンチ９００の落下によって燃焼圧センサに衝撃力
が伝わった際には、内部の圧電素子が破損する等、出力
信号の取り出しに支障を来たすこととなるが、本実施形
態では、このような問題も無い。
【００７４】従って、本実施形態では、プラグレンチ９
００として、一般のグロープラグ単独で用いられている
装着作業性に優れたエアー式インパクトレンチを、問題
なく使用できる。このように、本実施形態の燃焼圧セン
サ構造体によれば、取付作業性及び燃焼圧センサ３１の
品質が確保され、また、作業効率の向上を図ることがで
きる。
【００７５】さらに、本実施形態によれば、次の図４に
示すような、従来の燃焼圧センサ付きグロープラグＪ１
の誤装着の問題も解決できる。図４において、（ａ）は
上記図１４に示すグロープラグＪ１単独の断面図、
（ｂ）は該グロープラグＪ１の誤装着状態を示す断面図
である。
【００７６】燃焼圧センサ３０がプラグ本体部２００の
取付ネジ２０１ａに仮装着された状態において、例えば
図４（ａ）の如く、ハウジング下端面２０１ｅから燃焼
圧センサ３０の下端面までの長さＬ２が、テーパ座面部
１ｄからエンジンヘッド１の座面１ｅまでのネジ穴１ｂ
の深さＬ１（プラグホール深さ、図４（ｂ）参照）以下
で装着されていた場合を想定する。この状態でプラグ本
体部２００を締め続けると、ハウジングテーパ部２１２
とテーパ座面部１ｄとの接触よりも先に、燃焼圧センサ
３０下端面の方がエンジンヘッド１の座面１ｅに接する
こととなり、図４（ｂ）の如く隙間Ｓが生じる。
【００７７】この時、プラグ本体部２００は単独で締め
付けているにもかかわらず、燃焼圧センサ３０はプラグ
本体部２００によって、同一軸方向の燃焼室１ａ側へ引
張られる。そのため、結果として、プラグ本体部２００
は燃焼圧センサ３０をエンジヘッド１の座面１ｅに、規
格化された推奨締付けトルクに到達するまで密着・圧接
し続ける形となる。
【００７８】従って、ハウジングテーパ部２１２とテー
パ座面部１ｄとが必ずしも規格通りの軸荷重で密着・圧
接されないにもかかわらず、相対的には燃焼圧センサ３
０とエンジンヘッド１の座面１ｅとの圧接において、推
奨締付けトルクに達する。このため、装着作業者が誤っ
てプラグ本体部２００がエンジンヘッド１へ正常に装着
されたと、誤認識してしまう恐れが生じる。
【００７９】その結果、図４（ｂ）に示す隙間Ｓから、
燃焼ガスすなわち燃焼圧が外部に洩れ、熱影響に伴う燃
焼圧センサ３０の性能劣化や、更にはエンジン出力の低
下、燃焼変動によるエンジン振動、加速性の悪化等が発
生し、運転者へ不快感を与えることとなる。その点、本
実施形態によれば、プラグ本体部（構造体）２２０をエ
ンジンのネジ穴１ｂにネジ結合した後に燃焼圧センサ３
１をプラグ本体部２２０へ取り付けることができるた
め、このような誤装着問題を防止できる。
【００８０】また、本実施形態によれば、燃焼圧センサ
３１のナット３１０の上端面とプラグ本体部２２０の六
角部２２１の上端面との距離（プラグ本体部２２０のう
ち他の部材で保持固定されずに開放されている部位）を
従来の６０ｍｍ程度から例えば３０ｍｍ程度まで短化し
た結果、燃焼圧の検出性に関する効果が現れた。
【００８１】これは、この短化による長さ効果が、プラ
グ本体部２２０の細径化によって重量が約半減したこと
による軽量化効果と相まって、プラグ本体部２２０自ら
が発生する機械振動ノイズを低減したり、該機械振動ノ
イズを例えば燃焼圧センサ３１で燃焼制御に必要とする
数Ｈｚ〜５ｋＨｚの燃焼周波数に含まれない様な高周波
化へ移行させることが容易に可能となるためである。
【００８２】以上、本第１実施形態について述べてきた
が、ここで、本実施形態の変形例を図５に概略断面図と
して示す。本変形例は、図の如く環状の燃焼圧センサ３
２の貫通穴３２ａに雌ネジ部を形成せず、ネジ単独機能
を有した別体ナット６００とを組み合わせたもので、上
記例と全く同様な効果が得られる。ここで、本変形例に
おける燃焼圧センサ（圧力センサ）３２は、上記燃焼圧
センサ３１とやや異なる構成を持つため、その詳細構成
を図５を参照して述べておく。
【００８３】センサ３２においては、円環状の電極３０
１を中心に、チタン酸鉛或るいはチタン酸ジルコン酸鉛
からなる円環状の極性を有した圧電セラミックス３０２
が、上下２枚配置されるとともに電気的に並列結合さ
れ、圧電素子部を構成している。これら電極３０１及び
圧電セラミックス３０２は、共に略円環状をなすメタル
ケース３０３と台座３０４とにより、挟まれるようにパ
ッケージングされ保護されている。
【００８４】また、メタルケース３０３の大径部３０３
ａには、貫通穴としてのプロテクションチューブ３０３
ｂが溶接、ロウ付け等にて一体に形成され、このチュー
ブ３０３ｂには、センサの信号を外部へ取り出すシール
ド付き電線（本発明でいうリード配線）の３０５が、挿
入されて支持されるようになっている。メタルケース３
０３内に挿入されたシールド付き電線３０５において
は、その芯線３０５ａが電極３０１に溶接されて結線さ
れている。また、芯線３０５ａとは絶縁されたシールド
線３０５ｂは、プロテクションチューブ３０３ｂとかし
められることにより、ボディーアースでもあるメタルケ
ース３０３に結線されている。
【００８５】この燃焼圧センサ３２の組付けは、次のよ
うである。まず、メタルケース３０３の小径部３０３ｃ
の円周側面にシリコン製の熱収縮性の絶縁チューブ３０
６を加熱して密着させ、圧電セラミックス３０２、電極
３０１、圧電セラミックス３０２の順で、メタルケース
３０３の小径部３０３ｃにはめ込む。ここで、絶縁チュ
ーブ３０６は、圧電セラミックス３０２及び電極３０１
とメタルケース３０３との電気的短絡を防止している。
【００８６】ここで、メタルケース３０３にはめ込まれ
る電極３０１は、シールド付き電線３０５の芯線３０５
ａが溶接され結線された状態のものである。そして、シ
ールド付き電線３０５の結線側とは反対側端部を、プロ
テクションチューブ３０３ｂからケース３０３の外部へ
送り出しながら、電極３０１はメタルケース３０３の小
径部３０３ｃにはめ込まれる。
【００８７】続いて、メタルケース３０３に、Ｏリング
３０９をはめ込んだ台座３０４を挿入する。そして、メ
タルケース３０３と台座３０４とを上下より加圧しなが
ら、最外周の接触側面をＹＡＧレーザ溶接にて接合する
（図５中、溶接部をＹ１にて図示）。これにより、燃焼
圧センサ３２において、全部材が完全密着且つ密閉した
状態で一体化が図れる。
【００８８】また、シールド付き電線３０５とプロテク
ションチューブ３０３ｂとをかしめることで、シールド
線３０５ｂとメタルケース３０３との電気的接続、電線
３０５の保持固定、及び、電線３０５とチューブ３０３
ｂとの密着性を確保する。これにより、メタルケース３
０３、台座３０４、及びシールド線３０５ｂは電気的に
同電位となる。こうして、本変形例の燃焼圧センサ３２
が出来上がる。
【００８９】そして、該センサ３２を、ネジ穴１ｂに装
着された後のプラグ本体部２２０に対し、その他端側
（六角部２２１側）から嵌め込むとともに、別体ナット
６００も嵌め込む。そして、別体ナット６００をハウジ
ング２０１の取付ネジ２０１ａに沿って締め付けること
により、エンジンヘッド１の表面上に燃焼圧センサ３２
を支持固定する。こうして、本変形例における燃焼圧セ
ンサ３２を有する燃焼圧センサ付きグロープラグ１００
のエンジンヘッド１への装着が終了する。
【００９０】このように、本変形例では、燃焼圧センサ
３２を、プラグ本体部２２０の取付ネジ２０１ａにネジ
結合された別体ナット６００の軸力により、プラグ本体
部２２０に固定したものとできる。この場合、上記した
効果を有することに加えて、燃焼圧センサ３２の貫通穴
３２ａにネジ部を形成することが不要となる。
【００９１】また、シールド付き電線（リード配線）３
０５を、燃焼圧センサ３２に対して、別体ナット６００
の軸力の作用方向とは異なる方向、即ちセンサ３２の円
周側面方向から引き出し接続している。それにより、別
体ナット６００とリード配線３０５との干渉を効率よく
回避することができる。
【００９２】（第２実施形態）本第２実施形態は、燃焼
圧センサ構造体としての燃焼圧センサ付きグロープラグ
において、リード配線を燃焼圧センサに対して脱着可能
な構成としたものである。図６は、本実施形態に係る燃
焼圧センサ付きグロープラグ１１０の全体概略をディー
ゼルエンジンのエンジンヘッド１へ取り付けた状態にて
示す一部縦断面図である。本グロープラグ１１０は、上
記図１４に示す従来のプラグ本体部２００を用いて、燃
焼圧センサ３３を変えたものである。
【００９３】プラグ本体部２００において、その使用環
境条件等を考慮して強度上やむを得ず、六角部２０１ｂ
を第１実施形態のように小型化することが困難である場
合がある。その場合、従来通り、燃焼圧センサを、プラ
グ本体部２００に仮装着した後エンジンヘッド１へ取付
ける。本実施形態は、このような場合においても、本発
明の目的を実現するものである。
【００９４】本実施形態の燃焼圧センサ（圧力センサ）
３３の詳細断面を図７に示す。本燃焼圧センサ３３は、
上記図３に示す燃焼圧センサ３１とは、圧電素子部３２
０とリード線５００の一端側とを電気的に接続するため
の部分であるリード部の構成が相違するものであり、以
下、この相違点について主として説明し、同一部分は図
７中、上記図３と同一符号を付して説明を省略する。
【００９５】図７に示す様に、本燃焼圧センサ３３にお
けるリード部は、リード線５００を燃焼圧センサ３３に
対して脱着可能とするために、大きくは、圧電素子部側
であるセンサ本体側リード部３６０とリード線側リード
部であるメタルコネクタ３８０とにより構成されてい
る。
【００９６】まず、センサ本体側リード部３６０につい
て述べる。ナット３１０の六角部３１２に形成された穴
３６１及び３６２に、フッ素樹脂等の２段円筒状の絶縁
パイプ３６３で絶縁被覆された金属性の信号取出しピン
３６４が嵌入して配置されている。このピン３６４の先
端部は絶縁パイプ３６３から露出しており、メタルコネ
クタ３８０の円筒圧着端子３８１に嵌入可能な針状を有
している。
【００９７】また、この露出したピン３６４の先端部周
囲には、メタルコネクタ３８０に形成された雄ネジ３８
２と螺着可能なコネクタ取付ネジ３６５（雌ネジ）が形
成されている。なお、信号取出しピン３６４の後端部
は、インシュレータ３３２に形成された切欠き部３３２
ａを通して、電極３３１に形成された穴３３１ａに嵌入
され、電極３３１に溶接され結線されている。
【００９８】こうして、信号取出しピン３６４は、絶縁
パイプ３６３、インシュレータ３３２、圧電セラミック
ス３２１、信号取出側ワッシャリング３２２、アース側
ワッシャリング３２３を介在してナット３１０と台座３
４０とで狭持されている。そして、これら絶縁パイプ３
６３、信号取出しピン３６４及びコネクタ取付ネジ３６
５によりセンサ本体側リード部３６０が構成されてい
る。
【００９９】一方、メタルコネクタ３８０は、基本的に
は、信号取出し線５０１、絶縁被覆５０２、アース側シ
ールド線５０３、絶縁被覆５０４からなる積層構造を有
したリード線５００と、上記雄ネジ３８２及び六角部３
８３を備えた金属性の固定金具３８４、固定金具３８４
内に設けられた上記円筒圧着端子３８１とから構成され
ている。ここで、円筒圧着端子３８１は、フッ素樹脂等
からなる絶縁パイプ３８５により、固定金具３８４とは
絶縁され且つ信号取出し線５０１とは圧着されて結線さ
れている。
【０１００】また、リード線５００は、その一部である
絶縁被覆５０４とアース側シールド線５０３とを、同時
に固定金具３８４の筒状部にかしめて保持固定されてい
る。このかしめによる圧着で、アース側シールド線５０
３と固定金具３８４とは電気的に結線されると共に、こ
の内部に配置されている絶縁リング３８６、円筒圧着端
子３８１及び絶縁パイプ３８５は固定金具３８４に固着
され、リード線５００と固定金具３８４とからなるメタ
ルコネクタ３８０が構成される。
【０１０１】かかるセンサ本体側リード部３６０とメタ
ルコネクタ３８０とにより構成される本センサ３３のリ
ード部においては、コネクタ取付けネジ３６５と雄ネジ
３８２とを螺着しつつ、円筒圧着端子３８１へ信号取出
しピン３６４を圧入気味に嵌入させることで、双方を電
気的に結線し、且つ保持固定することができる。このよ
うに、本センサ３３のリード部は、ネジ結合する構成と
することで、リード線５００を燃焼圧センサ３３に対し
て容易に脱着可能としている。
【０１０２】従って、本実施形態の装着手順は、プラグ
本体部２００の一端側（発熱体２０６側）を、リード線
５００の付いていない燃焼圧センサ３３の貫通穴３３ａ
に挿入し仮装着した後、プラグ本体部２００をエンジン
ヘッド１に、続いて燃焼圧センサ３３をエンジンヘッド
１の座面１ｅに保持固定し、続いて、リード線５００の
メタルコネクタ３８０を、別途、燃焼圧センサ３３のコ
ネクタ取付けネジ３６５へ結線することにより、なされ
る。
【０１０３】このように、本実施形態によれば、リード
配線５００は燃焼圧センサ３３に対して脱着可能だか
ら、プラグ本体部（構造体）２００をエンジンのネジ穴
１ｂにネジ結合した後に，リード配線５００を燃焼圧セ
ンサ３３に後付けできる。そのため、燃焼圧センサ構造
体を形成する際に、燃焼圧センサに接続されたリード配
線の影響を受けることなく作業性を向上させることがで
きる。
【０１０４】また、燃焼圧センサ３３自身の装着時に
も、リード線５００やコネクタ４００は存在していない
ので、従来のソケットレンチ９１０に収納されたリード
線５００やコネクタ４００（図１６参照）とプラグ本体
部２００との絡み、あるいは、リード線５００の折れ等
を心配することがない。そのため、結果として、プラグ
本体部２００と同様に、本センサ３３の装着にも、図示
しないが、エアー式インパクトレンチが使用でき、取付
時の作業性、効率が向上する。
【０１０５】ここで、本第２実施形態の変形例を図８及
び図９に概略断面として示す。図８に示す燃焼圧センサ
３４では、電極３３１を２枚の圧電セラミックス３２１
で挟んでなる円環状の圧電素子部３２０に対して電気的
に接続されたセンサ本体側リード部３６０を円周側面方
向に配置し、メタルコネクタ３８０をプラグ本体部２０
０の軸に対し垂直に取付けるようにしたものである。な
お、この燃焼圧センサ３４も、貫通穴３４ａ内面にてプ
ラグ本体部２００の取付ネジ２０１ａとネジ結合してい
る。
【０１０６】図９に示す燃焼圧センサ３５は、上記図５
に示した燃焼圧センサ３２に本実施形態を適用したもの
である。本実施形態においても、センサ３５には雌ネジ
部を形成せず、ネジ単独機能を有した別体ナット６００
を組み合わせることにより、燃焼圧センサ３５を、取付
ねじ２０１ａにネジ結合された別体ナット６００の軸力
により、プラグ本体部２００に固定しても良い。これに
より、燃焼圧センサ３５の貫通穴３５ａにネジ部を形成
することが不要となる。
【０１０７】なお、本第２実施形態では、リード配線５
００を燃焼圧センサ３３〜３５にネジ結合されたものと
して、脱着可能な構成を実現しているが、両者の脱着可
能な構成はネジ結合に限定されるものではなく、何でも
良い。例えば、一方に突起部、他方にこの突起部に対応
した凹部あるいは引っかかり部を設け、両者を係止させ
るようにしてもよい。
【０１０８】（第３実施形態）本第３実施形態は、燃焼
圧センサ構造体としての燃焼圧センサ付きグロープラグ
において、燃焼圧センサに、その外周から内部に向かっ
て切り欠かれた切欠き部を形成し、該切欠き部を該構造
体に嵌め合わせるように、該燃焼圧センサを配置したも
のである。
【０１０９】つまり、本実施形態の燃焼圧センサ付きグ
ロープラグは、上記図１４に示す従来のプラグ本体部２
００を用いて、燃焼圧センサ３６、３７を変えたもので
あり、上記第２実施形態と同様、プラグ本体部２００の
六角部２０１ｂの小型化が困難な場合に、好適である。
【０１１０】図１０において、（ａ）は本実施形態に係
る燃焼圧センサ（圧力センサ）３６の上視図（平面
図）、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本燃焼圧
センサ３６は、上記図５に示した略円環状の燃焼圧セン
サ３２に対して、その外形を変形させたことが相違する
ものであり、以下、この相違点について主として説明
し、同一部分は図１０中、上記図５と同一符号を付して
説明を省略する。
【０１１１】本実施形態の燃焼圧センサ３６は、その円
周側面から内部に向かってＵ字形状に切りかかれた切欠
き部３６ａを有する。従って、本センサ３６において
は、上記図５において円環状であった電極３０１、圧電
セラミックス３０２、メタルケース３０３及び台座３０
４も、この切欠き形状に対応して切りかかれていること
は勿論である。そして、この切欠き部３６ａのＵ字の湾
曲部は、その内周面がプラグ本体部２００の取付ねじ２
０１ａの外周面に接触するような形状となっている。
【０１１２】かかる燃焼圧センサ３６は、予め別体ナッ
ト６００をはめ込んだプラグ本体部２００をネジ穴１ｂ
に装着した後、該プラグ本体部２００に対し、プラグ本
体部２００の軸の垂直方向より、切欠き部３６ａの開口
部側から嵌め合わせるように配置した後、プラグ本体部
２００の取付ねじ２０１ａに沿って別体ナット６００を
締め付けることにより、エンジンヘッド１の座面１ｅへ
支持固定される。こうして、本燃焼圧センサ３６を有す
る燃焼圧センサ付きグロープラグのエンジンヘッド１へ
の装着が終了する。
【０１１３】このように、本実施形態によっても、予め
プラグ本体部２００へ別体ナット６００を装着する必要
はあるものの、プラグ本体部２００をエンジンヘッド１
にネジ結合した後に、燃焼圧センサ３６の取付を行うこ
とができるため、燃焼圧センサ構造体を形成する際に、
燃焼圧センサ３６に接続されたシールド付き電線（リー
ド配線）３０５の影響を受けることなく作業性を向上さ
せることができる。また、該電線３０５を、センサ３６
の円周側面方向から引き出しているため、別体ナット６
００と該電線３０５との干渉を効率よく回避することが
できる。
【０１１４】ここで、本実施形態の変形例として図１１
に示す燃焼圧センサ３７は、上記図９に示した燃焼圧セ
ンサ３５に本実施形態を適用したものである。図１１に
おいて、（ａ）は燃焼圧センサ（圧力センサ）３７の上
視図（平面図）、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図であ
る。
【０１１５】本例では、予め別体ナット６００をはめ込
んだプラグ本体部２００をエンジンヘッド１に固定し、
燃焼圧センサ３７を、その切欠き部３７ａの開口部側か
らプラグ本体部２００に嵌め合わせるように配置して締
付けを行った後、メタルコネクタ３８０を介して、リー
ド線５００をセンサ３７に接続することができる。
【０１１６】なお、本第３実施形態における燃焼圧セン
サ３６、３７の切欠き部３６ａ、３７ａは、プラグ本体
部２００に対し、プラグ本体部２００の軸の垂直方向よ
り、切欠き部の開口部側から嵌め合わせるように配置可
能なものであれば良く、特に形状は限定されない。
【０１１７】また、本実施形態の燃焼圧センサ３６、３
７のプラグ本体部２００への固定は、別体ナット６００
による締付け以外に限定されるものではなく、何でも良
い。例えば、別体のフランジ部材を介してエンジンヘッ
ド１に固定するようにしても良い。
【０１１８】（他の実施形態）なお、上記第１実施形態
にて述べた構成、即ち、プラグ本体部２２０のうち六角
部２０１ｂを含む他端側の外径を、燃焼圧センサの貫通
穴の内径よりも小さくし、プラグ本体部２２０を、その
他端側から燃焼圧センサに挿入可能とした構成は、上記
第２実施形態及び第３実施形態の構成（燃焼圧センサ３
３〜３７）にも適用できる。第１実施形態と第３実施形
態とを組み合わせた場合、切欠き部３６ａ、３７ａが燃
焼圧センサの貫通穴に相当する。
【０１１９】また、上記実施形態では、燃焼圧センサ構
造体として、燃焼圧センサ付きグロープラグを例にとっ
て説明したが、本発明は、燃焼圧センサ付きグロープラ
グのみならず、エンジンに形成されたネジ穴に対して一
端側を挿入して軸回りに回転させることによりネジ結合
される構造体（例えばボルト、スパークプラグ、インジ
ェクタ等）と、該構造体に取り付けられてエンジンの燃
焼圧を検出する燃焼圧センサとを備えるような燃焼圧セ
ンサ構造体に適用可能であり、本発明の目的を実現でき
る。スパークプラグ７００への適用例を図１２に、ボル
ト８００への適用例を図１３に、それぞれ示す。
【０１２０】図１２においては、スパークプラグ（本発
明でいう構造体）７００は、ハウジング７０１の外周面
に形成された取付ネジ（構造体のネジ部）７０１ａによ
ってガソリンエンジンのエンジンヘッド１のネジ穴１ｂ
に取り付けられている。また、図１３においては、エン
ジンヘッド１内の燃焼室１ａに露出した部材としてのボ
ルト（本発明でいう構造体）８００が、その外周面に形
成された取付ネジ（構造体のネジ部）８０１ａによって
エンジンヘッド１のネジ穴１ｂに取り付けられている。
【０１２１】そして、図１２及び図１３において、燃焼
圧センサ（圧力センサ）３１は、各構造体７００、８０
０における取付ネジ７０１ａ、８０１ａに対して取り付
けられており、これら構造体に作用する燃焼圧に伴う力
を圧電素子３２１の圧電特性に基づく電気信号に変換す
ることによりエンジンの燃焼圧を検出するようになって
いる。
【０１２２】これら図１２及び図１３に示す例において
も、各構造体７００、８００の六角部（本発明でいうナ
ット部）７０１ｂ、８０１ｂ側の外径が、燃焼圧センサ
３１の貫通穴３１ａの内径よりも小さくなっており、各
構造体７００、８００は、その六角部側端部から燃焼圧
センサ３１の貫通穴３１ａに挿入可能となっている。こ
れにより、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。ま
た、これらの例においても、上記した第２及び第３実施
形態、更には他の実施形態を適用できることは勿論であ
る。また、図示しないが、本発明は、エンジンに取り付
けられるインジェクタにも適用可能である。
【０１２３】なお、本発明のナット部は、六角形をなす
上記の各六角部２０１ｂ、２２１、７０１ｂ、８０１ｂ
に限定されるものではなく、構造体に対してネジ穴１ｂ
とのネジ結合を行うべく軸回りに回転力を付与すること
ができる形状であるならば、三角形、四角形、八角形等
どのようなものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃焼圧センサ付き
グロープラグの全体概略断面図である。
【図２】（ａ）は図１に示すグロープラグの一部外観
図、（ｂ）は図１中のハウジングの六角部の上視図であ
る。
【図３】図１中の燃焼圧センサの詳細説明図である。
【図４】従来の燃焼圧センサ付きグロープラグにおける
誤装着の説明図である。
【図５】上記第１実施形態の変形例としての燃焼圧セン
サを示す概略断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る燃焼圧センサ付き
グロープラグの全体概略断面図である。
【図７】図６中の燃焼圧センサの詳細を示す概略断面図
である。
【図８】上記第２実施形態の一変形例としての燃焼圧セ
ンサを示す概略断面図である。
【図９】上記第２実施形態の他の変形例としての燃焼圧
センサを示す概略断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る燃焼圧センサの
詳細説明図である。
【図１１】上記第３実施形態の変形例としての燃焼圧セ
ンサを示す詳細説明図である。
【図１２】本発明を構造体としてのスパークプラグに適
用した例を示す図である。
【図１３】本発明を構造体としてのボルトに適用した例
を示す図である。
【図１４】従来の燃焼圧センサ付きグロープラグの一般
的な構造を示す図である。
【図１５】燃焼圧センサ付きグロープラグにおけるプラ
グ本体部の装着方法を示す説明図である。
【図１６】燃焼圧センサ付きグロープラグにおける燃焼
圧センサの装着方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１ｂ…エンジンヘッドのネジ穴、３１〜３７…燃焼圧セ
ンサ、３１ａ〜３５ａ…燃焼圧センサの貫通穴、３６
ａ、３７ａ…切欠き部、２００、２２０…プラグ本体
部、２０１ａ…プラグ本体部の取付ネジ、２２１…プラ
グ本体部の六角部、３０５…シールド付き電線、３１１
…燃焼圧センサのネジ部、５００…リード線、６００…
別体ナット、７００…スパークプラグ、７０１ａ…スパ
ークプラグの取付ネジ、７０１ｂ…スパークプラグの六
角部、８００…ボルト、８０１ａ…ボルトの取付ネジ、
８０１ｂ…ボルトの六角部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｌ 23/22 Ｇ０１Ｌ 23/22

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンに形成されたネジ穴（１ｂ）に
    対して一端側を挿入してネジ結合されるものであって、
    外周面にネジ結合を行うためのネジ部（２０１ａ、７０
    １ａ、８０１ａ）及び他端側に前記ネジ結合を行うべく
    軸回りに回転力を付与するためのナット部（２２１、７
    ０１ｂ、８０１ｂ）を有する構造体（２２０、７００、
    ８００）と、 前記構造体が挿入可能な貫通穴（３１ａ〜３７ａ）を有
    し、且つ、前記構造体に作用する燃焼圧に伴う力に基づ
    いて前記エンジンの燃焼圧を検出する燃焼圧センサ（３
    １〜３７）と、 前記燃焼圧センサの信号を外部に取り出すためのリード
    配線（３０５、５００）とを備え、 前記燃焼圧センサに形成された前記貫通穴に前記構造体
    を挿入することにより、前記構造体に前記燃焼圧センサ
    を取り付けてなる燃焼圧センサ構造体において、 前記構造体のうち前記ナット部を含む前記他端側の外径
    が前記燃焼圧センサの前記貫通穴の内径よりも小であ
    り、且つ、前記構造体の他端側から前記燃焼圧センサが
    前記貫通穴により挿入可能となっていることを特徴とす
    る燃焼圧センサ構造体。
  2. 【請求項２】 前記燃焼圧センサ（３１、３３、３４）
    における貫通穴（３１ａ、３３ａ、３４ａ）の内面に
    は、ネジ部（３１１）が形成されており、前記構造体
    （２２０、７００、８００）を前記貫通穴に挿入し、前
    記構造体の前記ネジ部（２０１ａ、７０１ａ、８０１
    ａ）と前記貫通穴の前記ネジ部とをネジ結合させること
    により、前記燃焼圧センサは前記構造体に固定されてい
    ることを特徴とする請求項１に記載の燃焼圧センサ構造
    体。
  3. 【請求項３】 外周面にネジ部（２０１ａ、７０１ａ、
    ８０１ａ）を有し、エンジンに形成されたネジ穴（１
    ｂ）に対して一端側を挿入して軸回りに回転させること
    によりネジ結合される構造体（２００、２２０、７０
    ０、８００）と、 前記構造体の軸方向の途中部に取り付けられ、前記構造
    体に作用する燃焼圧に伴う力に基づいて前記エンジンの
    燃焼圧を検出する燃焼圧センサ（３３〜３５、３７）
    と、 前記燃焼圧センサの信号を外部に取り出すためのリード
    配線（３０５、５００）とを備える燃焼圧センサ構造体
    において、 前記リード配線は前記燃焼圧センサに対して脱着可能と
    なっていることを特徴とする燃焼圧センサ構造体。
  4. 【請求項４】 前記リード配線（３０５、５００）は前
    記燃焼圧センサ（３３〜３５、３７）にネジ結合される
    ものであり、このネジ結合により脱着可能となっている
    ことを特徴とする請求項３に記載の燃焼圧センサ構造
    体。
  5. 【請求項５】 前記燃焼圧センサ（３１、３３、３４）
    には、内面にネジ部（３１１）を有する貫通穴（３１
    ａ、３３ａ、３４ａ）が形成されており、 前記構造体（２００、２２０、７００、８００）を前記
    貫通穴に挿入し、前記構造体の前記ネジ部（２０１ａ、
    ７０１ａ、８０１ａ）と前記貫通穴の前記ネジ部とをネ
    ジ結合させることにより、前記燃焼圧センサは前記構造
    体に固定されていることを特徴とする請求項３または４
    に記載の燃焼圧センサ構造体。
  6. 【請求項６】 外周面にネジ部（２０１ａ、７０１ａ、
    ８０１ａ）を有し、エンジンに形成されたネジ穴（１
    ｂ）に対して一端側を挿入して軸回りに回転させること
    によりネジ結合される構造体（２００、２２０、７０
    ０、８００）と、 前記構造体の軸方向の途中部に取り付けられ、前記構造
    体に作用する燃焼圧に伴う力に基づいて前記エンジンの
    燃焼圧を検出する燃焼圧センサ（３６、３７）と、 前記燃焼圧センサの信号を外部に取り出すためのリード
    配線（３０５、５００）とを備える燃焼圧センサ構造体
    において、 前記燃焼圧センサには、その外周から内部に向かって切
    り欠かれた切欠き部（３６ａ、３７ａ）が形成されてお
    り、 この切欠き部を前記構造体に嵌め合わせるように、前記
    燃焼圧センサは配置されていることを特徴とする燃焼圧
    センサ構造体。
  7. 【請求項７】 前記燃焼圧センサ（３２、３５〜３７）
    は、前記燃焼圧センサとは別体であって前記構造体（２
    ００、２２０、７００、８００）の前記ネジ部（２０１
    ａ、７０１ａ、８０１ａ）にネジ結合された別体ナット
    （６００）の軸力により、前記構造体に固定されている
    ことを特徴とする請求項１、３、４および６のいずれか
    １つに記載の燃焼圧センサ構造体。
  8. 【請求項８】 前記リード配線（３０５、５００）は、
    前記燃焼圧センサ（３２、３５〜３７）に対して、前記
    別体ナット（６００）の軸力の作用方向とは異なる方向
    から引き出されるように、接続されていることを特徴と
    する請求項７に記載の燃焼圧センサ構造体。
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