JP2002168722A - 圧力センサユニット及びその取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 断面の小さいプラグホール内においても、ガ
イド部材などの周辺部品用のスペース確保を容易に行な
うことができる圧力センサユニットを提供する。 【解決手段】 プラグホールＰＨ底に形成された取付孔
ＰＦに取り付けられるスパークプラグ１００の主体金具
１０１の外周面から鍔状に突出するセンサ支持部１０２
と、取付孔ＰＦの開口周縁部ＧＳとの間に、圧力センサ
ユニット１のユニット本体部２に組み込まれた圧力セン
サ素子３を配置するとともに、ユニット本体３に一体化
されたプラグチューブ１１にて、プラグホールＰＨの内
周面を覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧力センサユニ
ットとその取付構造とに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関の燃焼状態やノッキング
検出、あるいは燃費向上や排気ガス清浄化等を目的とし
て、スパークプラグに内蔵した圧力センサにより内燃機
関の燃焼室内の圧力を検出することが行なわれている。
このような目的に使用される圧力センサ内蔵型スパーク
プラグの概略は以下のようなものである。すなわち、ス
パークプラグの主体金具に形成された取付ねじ部の基端
位置に、外側からリング状の圧電セラミック素子からな
る圧力センサ素子を出力取出用のリング状電極とともに
はめ込み、鍔状のセンサ保持部にてこれを受けるととも
に、全体を外側からセンサケースにて覆う。リング状電
極からの出力リード線はセンサケースから後方に取り出
される。取付ねじ部においてスパークプラグを内燃機関
のプラグホールに取り付けると、圧力センサはセンサケ
ースを介してプラグホールの開口外縁部に押し付けられ
る。燃焼圧はセンサケースを介して圧力センサに伝わ
る。圧力センサは、圧電効果により、検出した圧力レベ
ルに応じた電圧を、センサ出力リード線を介して出力す
ることとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、省スペース
化を推し進めた最近のエンジン、特に自動車用ガソリン
エンジンにおいては、スパークプラグを取り付けるシリ
ンダヘッド周辺の機構が複雑化しており、深いプラグホ
ール内にスパークプラグを取り付ける構造のエンジンで
は、プラグホール断面積の縮小が余儀なくされている。
また、プラグホールの内周面には、エンジンオイルの漏
れ込みを阻止するためプラグチューブがはめ込まれてい
るが、該プラグチューブもプラグホール内スペースを消
費する要素の一つである。その結果、その内側に配置さ
れる圧力センサユニットは、プラグホール底への着脱を
行なうためのガイド部材などの、周辺部品の取り付けス
ペースを確保しにくくなっている。

【０００４】本発明の課題は、断面の小さいプラグホー
ル内においても、ガイド部材などの周辺部品用のスペー
ス確保を容易に行なうことができる圧力センサユニット
と、その取付構造とを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記の課
題を解決するために、本発明の圧力センサユニットは、
プラグホール底に形成された取付孔に取り付けられるス
パークプラグの主体金具の外周面から鍔状に突出するセ
ンサ支持部と、取付孔の開口周縁部との間に配置される
ようにたリング状の圧力センサ素子が組み込まれたユニ
ット本体部がプラグホール内に配置されるとともに、該
プラグホールの内周面を覆うプラグチューブがユニット
本体部に一体的に設けらたことを特徴とする。

【０００６】また、本発明の圧力センサユニットの取付
構造は、プラグホール底に形成されたの取付孔に取り付
けられるスパークプラグの主体金具の外周面から鍔状に
突出するセンサ支持部と、取付孔の開口周縁部との間
に、圧力センサユニットのユニット本体部に組み込まれ
た圧力センサ素子が配置され、ユニット本体部に一体化
されたプラグチューブにより、プラグホールの内周面が
覆われることを特徴とする。

【０００７】従来は、プラグチューブが、圧力センサユ
ニットとは全くの別部品としてプラグホール内に取り付
けられていたので、圧力センサユニットにガイド部材を
取り付けると、プラグホール内のスペースは、プラグチ
ューブとガイド部材との両方に消費される形となってい
た。しかしながら、上記本発明によると、プラグチュー
ブを圧力センサユニットのユニット本体部に一体化した
ので、該プラグチューブを、ユニット本体部をプラグホ
ールに対して着脱するためのガイド部材として活用でき
る。その結果、プラグホール内の省スペース化を有効に
図ることができ、例えば、センサ出力リード線や点火コ
イルなどの配置の便宜を向上させることが可能となる。

【０００８】なお、本明細書の特許請求の範囲において
各要件に付与した符号は、添付の図面の対応部分に付さ
れた符号を援用して用いたものであるが、あくまで発明
の理解を容易にするために付与したものであり、特許請
求の範囲における各構成要件の概念を何ら限定するもの
ではない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のいくつかの実施形
態を、図面を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明の
一実施形態をなす圧力センサユニット１を、シリンダヘ
ッドＳＨへの取付状態にて示す断面図である。圧力セン
サユニット１は、底面にスパークプラグ挿通孔４が形成
された筒状のユニット本体部２を有し、スパークプラグ
挿通孔４を取り囲む形態でリング状の圧力センサ素子３
がこれに組み込まれている。図１（ａ）に示すように、
ユニット本体部２の軸線Ｏの方向において、圧力センサ
素子３の位置する側を前端側としたとき、ユニット本体
部２は、該前端側からプラグホールＰＨ内に挿入・固定
される。

【００１０】プラグホールＰＨの内面は、図２に示すよ
うに、底部が段部ＤＢにて若干縮径されることにより縮
径部ＰＳとされ、圧力センサユニット１は、該ユニット
本体部２の下端部が該縮径部ＰＳ内に配置される。プラ
グホールの底面にはスパークプラグ１００の取付孔ＰＦ
が雌ねじ孔の形で形成されている。そして、図２に示す
ように、ユニット本体部２の底面外周縁部は、取付孔Ｐ
Ｆの開口周縁部ＧＳに密着するとともに、スパークプラ
グ挿通孔４が取付孔ＰＦに同心的に位置合わせされる。
なお、プラグホールＰＨの内面上端部には、プラグチュ
ーブ１１に対するオイルシールリングＴＲがはめ込まれ
ている。

【００１１】上記の状態でスパークプラグ挿通孔４にス
パークプラグ１００が挿通され、主体金具１０１の外周
面前端側に形成された取付ねじ部１０４を、取付孔ＰＦ
にねじ込む形で取り付けされている。これにより、ユニ
ット本体部２に組み込まれた圧力センサ素子３は、スパ
ークプラグ１００の主体金具１０１の外周面から鍔状に
突出するセンサ支持部１０２と、取付孔ＰＦの開口周縁
部ＧＳとの間で挟圧保持される。

【００１２】ユニット本体部２には、プラグホールＰＨ
への取付状態において、該プラグホールＰＨの内周面を
覆うプラグチューブ１１が一体的に設けられている。プ
ラグチューブ１１は、ユニット本体部２側に設けられた
接続部１９にて該ユニット本体部２と結合されている。
この構造によると、ユニット本体部２のケーシングをな
す部分（本実施形態で後述の内筒部材６と外筒部材５）
と、プラグチューブ１１とを別材質により構成して、接
続部１９により接続する構成が可能であるから、プラグ
チューブ１１への特有の機能付与、例えば軽量化や高強
度化等を容易に図ることができる。本実施形態では、プ
ラグチューブ１がプラスチック等の高分子材料にて形成
されており、軽量化を図る上でより有利な構造となって
いる。

【００１３】次に、ユニット本体部２の外周面には、プ
ラグホールＰＨの内周面と密着するシール部１３が設け
られている。これにより、シリンダヘッドＳＨ側から、
スパークプラグ１００の取付孔ＰＦが位置するプラグホ
ールＰＨの底部内面にエンジンオイル等が漏れこむこと
を防止することができる。シール効果を高めるために
は、シール部１３は、ユニット本体部２の外周面の全周
にわたって設けられていることが望ましい。なお、図７
に示すように、シール部７３は、プラグチューブ１１の
外周面に設けてもよい。この場合、プラグホールＰＨ内
にてシール部７３よりも底側にて発生するオイル漏れに
対しては、シール部７３によるシール効果が及ばないの
で、シール部７３は、プラグチューブ１１のユニット本
体部２との接続側端部に設けることが望ましい。

【００１４】また、シール部１３を省略し、ユニット本
体部２あるいはプラグチューブ１１をプラグホールＰＨ
内に圧入することによりオイル漏れ等の防止を図ること
もできる。この場合、圧力センサ素子３による圧力検出
を確実に行なうためには、該圧力センサ素子３を、セン
サ支持部１０２と取付孔ＰＦの開口周縁部ＧＳとの間で
挟圧保持する力を一定以上に確保することが重要である
が、上記のような圧入方式の場合、壁面摩擦により圧力
センサ素子３に十分な挟圧力を付与できない場合があ
る。しかしながら、上記のようなシール部１３を設けて
おけば、ユニット本体部２あるいはプラグチューブ１１
をプラグホールＰＨ内に、隙間嵌め状態にて配置するこ
と、つまり、プラグホールＰＨの内周面とユニット本体
部２あるいはプラグチューブ１１の外周面との間に隙間
ＣＬを生じた状態にて配置することができる。このよう
な隙間嵌め構造が採用可能となることで、壁面摩擦によ
る狭圧力の損失を効果的に抑制でき、ひいては圧力セン
サ素子３の挟圧保持状態を確実なものとして圧力検出精
度を高めることが可能となる。

【００１５】図２の圧力センサユニット１においては、
接続部１９の外周面をなすゴムやエラストマーなどの柔
軟弾性材料構成部がシール部１３を形成している。プラ
グチューブ１１とユニット本体２との接続部１９をなす
柔軟弾性材料構成部１９をシール部１３に流用すること
で、シール部１３を別体形成する場合と比較して部品点
数が減少し、また、組立て工数の削減を図ることができ
る。ここでは接続部１９の全体が柔軟弾性材料構成部と
されている。また、シール部１３は、柔軟弾性材料構成
部の外周面において周方向に連続的に形成された凸条部
とされている。このような構造の採用により、シール性
が一層高められている。

【００１６】ユニット本体部２は、同軸的に配置された
２つの円筒状の金属筒部材、すなわち、外周面部をなす
外筒部材５と同じく内周面部をなす内筒部材６とを有
し、それらの間に形成された隙間７に圧力センサ素子３
が配置されている。そして、該圧力センサ素子３からの
出力は、隙間７内に引き出されるセンサ出力端子８を経
て、センサ出力リード線９により取り出される。センサ
出力リード線９は、芯線９ａとその外側を覆うシールド
被覆１０とからなる。この構造によると、２つの筒部材
５，６の間にリング状の圧力センサ素子３が配置され、
出力取り出し用の端子８が筒部材５，６の隙間７内に引
き出される構造となっているから、これに接続されるセ
ンサ出力リード線９ともども、圧力センサ素子３の半径
方向外側つまり側方に突出しなくなる。これにより、プ
ラグホールＰＨ内にて圧力センサ素子３の周辺部に余分
なスペースを確保することが不要となり、例えばプラグ
ホールＰＨ底の周囲に動弁系部品等が密集したシリンダ
ヘッドＳＨにも容易に取付可能である。なお、外筒部材
５は、本体部５ｍと、段部ＤＢを介して該本体部５ｍの
前端側に一体化された縮径部５ｄとされている。

【００１７】図２に示すように、内筒部材６は、軸線Ｏ
方向前端側の端部壁を半径方向内側に膨出させた膨出部
６ｇを有し、該膨出部６ｇの内周面がスパークプラグ挿
通孔４とされている。また、外筒部材５と内筒部材６の
膨出部６ｇとは、軸線Ｏの方向における前端側にて隙間
７を塞ぐ底閉塞部１４により一体化されている。そし
て、膨出部６ｇとこれに対向する外筒部材５の壁部５ｈ
と底閉塞部１４とが、圧力センサ素子３を収容するセン
サ収容部１５を形成している。このように内筒部材６の
膨出部６ｇを設け、ここに圧力センサ素子３を収容する
ことで、図１（ａ）に示すスパークプラグ１００の取付
状態において、圧力センサ素子３は該センサ収容部１５
とともにセンサ支持部１０２と取付孔ＰＦの開口周縁部
ＧＳとの間で確実に挟圧される。その結果、シリンダヘ
ッドＳＨ側からの圧力情報を確実に検出することができ
る。

【００１８】図２に示すように、センサ収容部１５内に
てリング状の圧力センサ素子３に対しリング状の電極板
６０が積層されている。そして、電極板６０の少なくと
も内周縁側をなす部分が内筒部材６の膨出部６ｇ内に収
容される一方、センサ出力端子８は電極板６０の外周縁
に基端部８ａが一体化されてなり、末端側部分８ｂが隙
間７の膨出部６ｇよりも軸線Ｏ方向後方側に位置する空
間内に延出している。

【００１９】圧力センサ素子３は、図３に示すような圧
力センサ組立体３１８をなす形でセンサ収容部１５内に
収容されている。該圧力センサ組立体３１８は、底閉塞
部１４に近い側から、リング状の板パッキン５９、リン
グ状の圧力センサ素子３、リング状の電極板６０及びリ
ング状の絶縁板６１がこの順序にて積層された構造を有
する。このような構造は、例えば図４に示すような工程
により簡単に製造することができる。まず、（ａ）に示
すように、内筒部材６として、本体部６ｍと縮径部６ｓ
とが段部６ｈを介して接続された構造のものを用意す
る。そして、その縮径部６ｓに対し、絶縁板６１、電極
板６０、圧電セラミック素子３及び板パッキン５９を順
次はめ込んで、圧力センサ組立体３１８を段部６ｈ上に
積み上げる。このとき、（ｂ）に示すように、電極板６
０の外周縁に一体化された電極端子部８は下方（すなわ
ち、図２の軸線Ｏ方向における後方側）へ曲げ返し、本
体部６ｍの外周面に沿わせた状態としておく。なお、電
極端子部８には、ポリ四フッ化エチレンチューブ等で構
成された絶縁被覆１８を予め装着しておく。また、縮径
部６ｓの外周面のうち圧力センサ組立体３１８の内周面
と対向する領域を少なくとも、ポリ四フッ化エチレンチ
ューブ等で構成された絶縁被覆４１８で覆っておく。

【００２０】次に、（ｃ）に示すように、外筒部材５に
おいて円筒状に形成された本体部５ｍの端面内周縁に、
周方向の張り出し部５ｓを形成しておき、圧力センサ組
立体３１８から突出する内筒部材６の縮径部６ｓの先端
部分６ｓ’を該張り出し部５ｓの内側に挿通しながら、
本体部５ｍを内筒部材６の本体部６ｍに被せる。これに
より、張り出し部５ｓは圧力センサ組立体３１８の上面
側を覆うとともに、本体部５ｍは内筒部材６の本体部６
ｍとの間に隙間７が形成される。このとき、電極端子部
８は予め下向きに曲げ返してあるので、外筒部材５を被
せるに伴い自動的に該隙間７内に位置する形となる。そ
して、内筒部材６の縮径部６ｓの先端部分６ｓ’を張り
出し部５ｓ側に向けて加締める。この加締めを適当な圧
力にて行なうことで、圧力センサ組立体３１８に対する
段部６ｈ及び加締められた先端部分６ｓ’との間の密着
が良好となる。

【００２１】最後に、（ｄ）に示すように、先端部分６
ｓ’と張り出し部５ｓとを周方向の溶接部Ｗ（例えばレ
ーザー溶接部）にて溶接することにより、外筒部材５と
内筒部材６とは気密状態にて結合される。図から明らか
な通り、先端部分６ｓ’と張り出し部５ｓとは底閉塞部
１４を形成している。

【００２２】図２に戻り、内筒部材６と外筒部材５との
隙間７は、内部が絶縁用の高分子材料（例えばシリコン
ゴム）にて充填され、高分子材料充填部１６とされてい
る。そして、センサ出力端子８と、該センサ出力端子８
及びセンサ出力リード線９との結線部１７とが、絶縁被
覆１８にて覆われた状態で高分子材料充填部１６内に埋
設されている。これにより、該センサ出力端子８及びセ
ンサ出力リード線９と内筒部材６あるいは外筒部材５と
の間の絶縁状態が良好に確保され、かつ、強度的に弱い
結線部１７が高分子材料充填部１６内に没することで、
外力付与等による断線や接触不良などの不具合も生じに
くくなる。

【００２３】隙間７内の高分子材料充填部１６は前述の
シリコンゴムなどの柔軟弾性材料により形成され、該高
分子材料充填部１６が外筒部材５の後端縁５ａよりも軸
線Ｏ方向後方側に延出して接続部１９を形成している。
そして、その接続部１９の外周面にシール部１３が形成
されている。この方法によると、ゴム充填等により充填
部１６を形成する際に接続部１９を一括して形成でき、
かつ、その外周面には金型成形等によりシール部１３を
簡単に形成できる利点がある。

【００２４】また、軸線Ｏ方向において、内筒部材６の
後端部６ｊは外筒部材５の後端５ａよりも後方側に突出
しており、該後端部６ｊがプラグチューブ１１の前端部
内側に挿入されている。これにより、プラグチューブ１
１を後端部６ｊに嵌め合わせることによりユニット本体
部２に対して簡単に組み付けることができ、また、接続
部１９あるいは接続部１９を形成するための、柔軟弾性
材料（ゴム等）の成形工程時に、プラグチューブ１１と
ユニット本体部２との位置ずれ（特に半径方向の位置ず
れ）も生じにくい。なお、プラグチューブ１１の内周面
と後端部６ｊの外周面とは図示しない接着層により接着
される。

【００２５】次に、外筒部材６は、前述の通り外周面が
円筒面状の外筒本体部５ｍを有している。また、スパー
クプラグ１００の取付状態において、内筒部材５と外筒
部材との少なくとも一方のものの軸線Ｏ方向における後
端が、圧力センサ素子３の後端とスパークプラグ１００
の絶縁体１１０の後端との間（基準区間ＳＳ）に位置す
るとともに、該基準区間ＳＳよりも後方側において、セ
ンサ出力リード線９の軸線Ｏに関する半径方向外側の縁
位置が、該半径方向において外筒本体部５ｍの内周面位
置よりも外側にある。つまり、基準区間ＳＳよりも後方
ではセンサ出力リード線９が、外筒本体部５ｍの内周面
ないしその延長によって囲まれる空間領域から半径方向
外側にいわばオフセットされる形となり、プラグホール
ＰＨ内空間にて点火コイル等を取り付けるためのスペー
スを容易に確保することができる。

【００２６】センサ出力リード線９は、具体的には、圧
力センサ素子３の後端から、圧力センサ素子３の後端面
から軸線Ｏ方向後方側に所定長離れた取出位置ＡＰ（基
準区間ＳＳ内であって、内筒部材６と外筒部材５との各
後端６ａ，５ａのうち、基準区間ＳＳ内にて最も軸線Ｏ
方向後方側に存在するものとして定義される基準位置
（ここでは内筒部材６の後端６ａ）よりも前方側に設定
される）に至るまでの区間において、外筒本体部５ｍの
内周面と、内筒部材６の本体部６ｍの外周面との間を通
される。そして、取出位置ＡＰよりも後方側の区間にお
いては、センサ出力リード線９の軸線Ｏに関する半径方
向外側の縁位置が、該半径方向において外筒本体部５ｍ
の内周面位置よりも外側となるように曲げられている。

【００２７】また、図１（ｂ）に示すように、プラグチ
ューブ１１は円筒状に形成されているが、その周方向の
一部区間を半径方向外側に膨出させた軸線方向の凸条部
１１ａが形成され、該凸条部１１ａの内側に形成された
溝部１１ｇ内にユニット本体部２からのセンサ出力リー
ド線９が収容されている。このような溝部１１ｇ内にセ
ンサ出力リード線９を収容することで、プラグホールＰ
Ｈ内において、後述の点火コイル等を取り付けるための
スペースを確保しやすくなる。なお、プラグホールＰＨ
側にも対応する位置に溝部ＰＨＧが形成されている。

【００２８】上記のような圧力センサユニット１を図５
に示すようにプラグホールＰＨ内に取り付ける。なお、
プラグチューブ１１の上端部にはゴム製の取付リング３
４が一体化されており、その下面側に形成された嵌合溝
３４ａ内にプラグホールＰＨの開口周縁に形成されたリ
ブＦＲを嵌合することにより、圧力センサユニット１の
上部側の固定を行なうことができる。そして、図１に示
すように、プラグレンチＰＷを主体金具１０１の六角部
１０３に係合させることによりスパークプラグを取り付
ける。なお、取付孔ＰＦに螺合する取付ねじ部１０４の
呼びは、例えばＭ１４である。図５に示すように、基準
位置６ａよりも後方側においては、センサ出力リード線
９がプラグチューブ１１の溝部１１ｇ内を通されること
で、外筒本体部５ｍの外周面よりも外側に取り出され
る。従って、プラグチューブ１１内の空間の溝部１１ｇ
内部を除いた領域ＣＳをフルに活用する形で、プラグホ
ールＰＨ内にペンシル型の点火コイルユニット３００を
配置することができる。点火コイルユニット３００は全
体が円筒状の外形を有し、その軸線Ｏの方向における前
端部はゴム製のプラグキャップ部３０１とされ、端子金
具１０５及び絶縁体１１０の後端部に被せられる。そし
て、その後方に点火コイル３０２が配置され、高圧端子
部３０９を介して端子金具１０５に点火用の高電圧を供
給する。

【００２９】以下、本発明に係る圧力センサユニットの
種々の変形例について説明する（なお、すでに説明済み
のものと共通の部分には同一の符号を付与して詳細な説
明は省略している）。図６の圧力センサユニット１５０
は、組みつけられるスパークプラグ１００の取付ねじ部
１０４の呼びが、図１の圧力センサユニット１よりも小
さい、例えばＭ１２となっている。また、センサ支持部
１０２及び六角部１０３の外形寸法もこれに合わせて縮
小されている。そして、ユニット本体部２においては、
このような小径の取付ねじ部１０４を有するスパークプ
ラグ１００に対応できるよう、内筒部材６は、本体部６
ｍと、段部６ｋを介してその前端側に一体化された縮径
部６ｄが形成されている。

【００３０】次に、図７の圧力センサユニット２００に
おいては、シール部は、プラグチューブ１１の外周面に
嵌め込まれたシールリング７３とされている。シールリ
ング７３は例えばゴムやエラストマー等にて構成でき
る。このように、シール部を別体のシールリング７３と
して構成することにより、損傷や材質劣化によりシール
部のシール性能が損なわれた場合でも、これを容易に交
換することができる。ここでは、シールリング７３は、
前記した接続部１９との結合端部側においてプラグチュ
ーブ１１の外周面に設けられている。つまり、接続部１
９とプラグチューブ１１との接続境界よりも後方側にシ
ールリング７３が位置しているので、軸線方向後方側か
ら上記接続境界に向かうオイルを確実にブロックでき、
例えば該接続境界の気密が損なわれた場合でも、該境界
を介してユニット本体２の内側にオイル等が漏れこむこ
とを効果的に防止できる。

【００３１】本実施形態では、プラグチューブ１１の外
周面には、シールリング７３を保持するための保持溝１
１ｐが形成されている。該保持溝１１ｐにより、圧力セ
ンサユニット２００をプラグホールＰＨ内に挿入・固定
する場合等において、シールリング７３の軸線Ｏの向き
における位置ずれを防止することができる。

【００３２】次に、図８の圧力センサユニット２０１に
おいては、外筒部材５を内筒部材５ｐの後端５ａよりも
後方側に延長し、その延長部をプラグチューブ５ｅとし
た例である。プラグチューブ５ｅはこの場合、金属によ
り外筒部材５ひいてはユニット本体２と一体形成される
形となる。なお、外筒部材５は、上記の延長部（プラグ
チューブ）５ｅを除いた部分が、ユニット本体２に属す
るものとみなす。シールリング７３は、外筒部材５の外
周面に形成された周方向の溝部５ｅｐにはめ込まれてい
る。また、溝部５ｅｐの形成位置は、ユニット本体部２
をなす外筒部材５の本体部５ｍ上である（つまり、ユニ
ット本体部２にシール部が設けられている）。

【００３３】また、図９に示す圧力センサユニット２０
２においては、プラグチューブ１１をユニット本体部２
及びセンサ出力リード線９と別体形成しておき、ユニッ
ト本体部２に対し、プラグチューブ側係合部１１ａとユ
ニット本体部側係合部１６ａとにより係合させる構成と
している（これは、ユニット本体部２と別体のプラグチ
ューブ１１が高分子材料製である場合はもちろん、他の
材質、例えば金属製である場合にも同様に適用でき
る）。ここでは、プラグチューブ側係合部１１ａは、プ
ラグチューブ１１の底面から突出する凸部であり、ゴム
等の柔軟弾性材料にて構成された高分子材料充填部１６
にユニット本体部側係合部１６ａとしての凹部を形成
し、ここに凸部１１ａを圧入することによりプラグチュ
ーブ１１とユニット本体部２と係合させるようにしてい
る。このようにすると、圧力センサ素子３が一体化され
るユニット本体部２とプラグチューブ１１とが連続体を
形成しなくなる結果、両者の連成振動による共振モー
ド、特に低周波の共振モードを抑制できる利点が生ず
る。なお、シールリング７３は、プラグチューブ１１の
接続端部側外周面に形成された溝部１１ｐ内にはめ込ま
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧力センサユニットの第一の実施
形態を、スパークプラグの取付状態にて示す縦断面図及
びそのＡ−Ａ断面図。

【図２】図１の要部拡大断面図。

【図３】圧力センサ組立体の分解斜視図。

【図４】内筒部材へのリード線支持部の取付工程の一例
を示す説明図。

【図５】図１の圧力センサユニットに点火コイルを取り
付けた状態を示す縦断面図。

【図６】本発明に係る圧力センサユニットの第二の実施
形態を、スパークプラグの取付状態にて示す縦断面図。

【図７】本発明に係る圧力センサユニットの第三の実施
形態を、スパークプラグの取付状態にて示す要部縦断面
図。

【図８】本発明に係る圧力センサユニットの第四の実施
形態を示す要部拡大断面図。

【図９】本発明に係る圧力センサユニットの第五の実施
形態を示す要部分解斜視図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大澤 圭一 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 鈴木 隆博 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F055 AA23 BB14 CC11 DD09 EE23 FF43 GG11 3G019 KA28 KD17 KD20

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラグホール（ＰＨ）底に形成された取
   付孔（ＰＦ）に取り付けられるスパークプラグ（１０
   ０）の主体金具（１０１）の外周面から鍔状に突出する
   センサ支持部（１０２）と、前記取付孔（ＰＦ）の開口
   周縁部（ＧＳ）との間に配置されるようにリング状の圧
   力センサ素子（３）が組み込まれたユニット本体部
   （２）が、前記プラグホール（ＰＨ）内に配置されると
   ともに、該プラグホール（ＰＨ）の内周面を覆うプラグ
   チューブ（１１，５ｅ）が前記ユニット本体部（２）に
   一体的に設けらたことを特徴とする圧力センサユニット
   （１，１５０，２００，２０１，２０２）。
2. 【請求項２】 前記プラグチューブ（１１）は、前記ユ
   ニット本体部（２）側に設けられた接続部（１９，１３
   ａ）にて該ユニット本体部（２）と結合されている請求
   項１記載の圧力センサユニット（１，１５０，２００，
   ２０２）。
3. 【請求項３】 前記プラグチューブ（１１）が高分子材
   料材料にて構成されている請求項２記載の圧力センサユ
   ニット（１，１５０，２００，２０２）。
4. 【請求項４】 前記ユニット本体部（２）の外周面又は
   前記プラグチューブ（１１，５ｅ）の外周面に、前記プ
   ラグホール内周面に密着するシール部（１３，７３）が
   設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の圧
   力センサユニット（１，１５０，２００，２０１，２０
   ２）。
5. 【請求項５】 前記接続部（１９）の外周面をなす柔軟
   弾性材料構成部（１９）が前記シール部（１３）を形成
   する請求項４記載の圧力センサユニット（１，１５
   ０）。
6. 【請求項６】 前記シール部（１３）は、前記柔軟弾性
   材料構成部（１９）の外周面において周方向に連続的に
   形成された凸条部（１３）である請求項５記載の圧力セ
   ンサユニット（１，１５０）。
7. 【請求項７】 前記シール部（１３，７３）は、該接続
   部（１９）との結合端部側における前記プラグチューブ
   （１１）の外周面に設けられている請求項４ないし６の
   いずれかに記載の圧力センサユニット（２００，２０
   １，２０２）。
8. 【請求項８】 前記プラグチューブ（１１，５ｅ）は円
   筒状に形成されるとともに、その周方向の一部区間を半
   径方向外側に膨出させた軸線方向の凸条部（１１ａ）が
   形成され、該凸条部（１１ａ）の内側に形成された溝部
   （１１ｇ）内に前記ユニット本体部２からのセンサ出力
   リード線（９）が収容されている請求項１ないし７のい
   ずれかに記載の圧力センサユニット（１，１５０，２０
   ０，２０１，２０２）。
9. 【請求項９】 前記ユニット本体部（２）は、底面にス
   パークプラグ挿通孔（４）が形成された筒状に形成さ
   れ、該スパークプラグ挿通孔（４）を取り囲む形態でリ
   ング状の圧力センサ素子（３）が組み込まれており、該
   ユニット本体部（２）の外周面部をなす外筒部材（５）
   と同じく内周面部をなす内筒部材（６）との間に形成さ
   れた隙間（７）に前記圧力センサ素子（３）が配置さ
   れ、該圧力センサ素子（３）からの出力が、前記隙間
   （７）内に引き出されるセンサ出力端子（８）を経てセ
   ンサ出力リード線（９）により取り出されるようになっ
   ている請求項１ないし８のいずれかに記載の圧力センサ
   ユニット（１，１５０，２００，２０１，２０２）。
10. 【請求項１０】 前記隙間（７）内に柔軟弾性材料によ
    る充填部（１６）が形成されるとともに、該充填部が前
    記外筒部材（５）の後端縁（５ａ）よりも軸線（Ｏ）方
    向後方側に延出して前記接続部（１９）を形成し、その
    接続部（１９）の外周面に前記シール部（１３）が形成
    されている請求項９に記載の圧力センサユニット（１，
    １５０）。
11. 【請求項１１】 前記軸線（Ｏ）方向において、前記内
    筒部材（６）の後端部（６ｊ）が前記外筒部材（５）の
    後端（５ａ）よりも後方側に突出しており、該後端部
    （６ｊ）が前記プラグチューブ（１１）の前端部内側に
    挿入されている請求項９又は１０に記載の圧力センサユ
    ニット（１，１５０，２００）。
12. 【請求項１２】 前記外筒部材（５）は、外周面が円筒
    面状の外筒本体部（５ｍ）を有し、前記スパークプラグ
    （１００）の取付状態において、前記内筒部材（６）と
    前記外筒部材（５）との少なくとも一方のものの軸線
    （Ｏ）方向における後端が、前記圧力センサ素子（３）
    の後端と前記スパークプラグ（１００）の絶縁体（１１
    ０）の後端との間（以下、基準区間（ＳＳ）という）に
    位置するとともに、前記基準区間（ＳＳ）よりも後方側
    において、前記センサ出力リード線（９）の前記軸線
    （Ｏ）に関する半径方向外側の縁位置が、該半径方向に
    おいて前記外筒本体部（５ｍ）の内周面位置よりも外側
    にある請求項１ないし１１のいずれかに記載の圧力セン
    サユニット（１，１５０，２００，２０１，２０２）。
13. 【請求項１３】 プラグホール（ＰＨ）底に形成された
    取付孔（ＰＦ）に取り付けられるスパークプラグ（１０
    ０）の主体金具（１０１）の外周面から鍔状に突出する
    センサ支持部（１０２）と、前記取付孔（ＰＦ）の開口
    周縁部（ＧＳ）との間に、圧力センサユニット（１，１
    ５０，２００，２０１，２０２）のユニット本体部
    （２）に組み込まれた圧力センサ素子（３）が配置さ
    れ、前記ユニット本体部（２）に一体化されたプラグチ
    ューブ（１１，５ｅ）により、前記プラグホール（Ｐ
    Ｈ）の内周面が覆われることを特徴とする圧力センサユ
    ニットの取付構造。