JP2006336918A - 燃焼圧力センサ付きグロープラグ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 筒状に形成され、一端が被圧力検出側である先端側と、他端が前記先端側と対向端である基端側と、を有するハウジング部材10と、前記基端側が前記ハウジング部材10の内部に保持される棒状の中軸20と、前記中軸20を介して伝達される被圧力検出体の圧力の変化を検知するセンサ装置30とを備える圧力センサであって、前記中軸20の基端側の端部における少なくとも1点を支え、湾曲して形成されるたわみ部73bを備える保持部材73を備えることを特徴とする圧力センサを提供する。
【選択図】 図1
Description
本発明の実施形態の概要について図1乃至3に従って説明する。図1は、本実施例の燃焼圧力センサ付きグロープラグをディーゼルエンジン等の内燃機関のエンジンヘッド1(被取付部)へ取り付けた場合の縦断面図であり、図2は、図1の要部を示す縦断面図であり、図3は、図1の燃焼圧力センサ付きグロープラグにおけるシース部材21の断面を示す説明図である。図1乃至3に示すように、本実施形態の燃焼圧力センサ付きグロープラグは、ハウジング10と、中軸20と、センサ装置30と、シース部材21と、を含み、概略以下のように構成される。即ち、ハウジング10は、内燃機関のエンジンヘッド1の取付孔1aに固定され、中軸20と、センサ装置30と、シース部材21と、を保持する。
以下、本発明の特徴部分についてについて図1乃至3に従って説明する。図1乃至3に示すように、中軸保持部材73は、銅ニッケル合金からなり、線状に形成されている。(所謂リード線)また、中軸保持部材73は、中軸20を介して後述するシース部材21内に保持される発熱コイル22と電気的に導通している。また、中軸保持部材73は、ケース71内に収容され、ブッシュ74及びインシュレータ75を貫通した状態となっている。中軸保持部材73を固定する為に、ケース71はブッシュ74部分で外周から加締められている。また、中軸保持部材73の端部73aと、中軸20の端面20aとは、溶接により接合されている。また、中軸保持部材73は、湾曲して形成され、軸線方向に変形するたわみ部73bを有している。たわみ部73bは、中軸保持部材73のうち、インシュレータ75の貫通部分73cと中軸20の端面20aとの間に設けられており、中軸保持部材73は軸線方向に変形可能である為、中軸20の軸線方向の動きを妨げない構造となっている。
本発明の実施形態の詳細について図1乃至3に従って説明する。図1及至3に示すように、本実施形態の燃焼圧力センサ付きグロープラグは、内燃機関の始動補助のため通電によって発熱コイル22を発熱させることが出来るほか、センサ装置30を備えることによって、内燃機関の燃焼圧力の変化を検出することが出来るように構成されている。そして、ハウジング10と、中軸20と、センサ装置30と、シース部材21と、信号取出部70と、を含んで構成される。
センサ装置30は、例えばステンレス等の金属にて円形の板状に形成されており、中心部には中軸20が挿入される貫通穴30aが形成され、ピストン40と対向する側の面にはセンサ素子32が収納される環状の溝部30bが形成され、さらに出力端子34を通すための端子用穴30cが溝部30bの位置に開口するようにして形成されている。また、センサ装置30においてピストン40と対向する面にはテーパ部30dが形成され、このテーパ部30dとピストン40の曲面部40aとが略線接触状態で当接している。そして、燃焼室2の燃焼圧力により発生する荷重が、テーパ部30dと曲面部40aとの接触部を介してセンサ装置30に伝達されることにより、センサ装置30は曲げモーメントを受けて曲げ変形するようになっている。センサ素子32は、圧電セラミックや圧電結晶等の圧電材料にて薄板リング状に形成され、センサ装置30の溝部30bに収納された状態で接着等によりセンサ装置30に接合され、このセンサ装置30の曲げ変形に伴って変形するようになっている。これにより、センサ素子32は、センサ装置30の曲げ変形量を電気信号に変換して出力する。出力端子34は、センサ素子32の電気信号を外部に取り出すためにセンサ素子32に電気的に接続され、また、溝部30bに対してはガラスなどにより機械的に接合され電気的には略絶縁されている。なお、出力端子34は、例えばボンディングにより接合されたワイヤ(図示せず)により、センサ素子32に形成された電極と電気的に接続されている。カバー33は、金属薄板製で略リング状に形成されている。そして、カバー33は、センサ素子32の収納部であるセンサ装置30の溝部30bを覆うように全周溶接されている。本実施形態では、カバー33を設けて溝部30bを気密封止している。上記センサ装置30は、ハウジング内方段差部15内に絶縁部材35にて略絶縁され、ピストン40と締付け部材50により保持されている。また、締付け部材50は、略環状に形成され、ピストン40とセンサ装置30との圧接力(予荷重)が所定の荷重となるようにねじの締め付けトルクが調整され、調整後に例えば溶接もしくはネジの緩み防止剤により固定されている。
図4は、本実施形態の燃焼圧力センサ付きグロープラグを実際に内燃機関に取り付けた状態において、内燃機関を運転中に燃焼圧力センサ付きグロープラグから出力されるセンサ値を周波数解析した結果を示すグラフである。図4の(a)は、従来の燃焼圧力センサにおける結果であり、図4の(b)は、本実施形態の燃焼圧力センサ付きグロープラグにおける結果である。各グラフにおいて、縦軸は出力信号の強さを表す出力信号スペクトラムであり、横軸は出力信号の周波数(KHz)である。図4の(a)に示すように、従来の燃焼圧力センサ付きグロープラグでは、出力信号において、例えば、1.5KHz及び2.25KHz付近に不要信号が含まれており、正確な出力信号を得ることが出来なかった。一方、図4の(b)に示すように、本実施形態の燃焼圧力センサ付きグロープラグでは、出力信号において、不要信号が含まれていない為、正確な出力信号を得ることが出来る。
20 中軸
73 中軸保持部材
71 ケース
74 ブッシュ
21 シース部材
22 発熱コイル
30 センサ装置
1 エンジンヘッド
Claims (13)
- 筒状に形成され、一端が被圧力検出側である先端側と、他端が前記先端側と対向端である基端側と、を有するハウジング部材と、
前記基端側が前記ハウジング部材の内部に保持される棒状の中軸と、
前記中軸を介して伝達される被圧力検出体の圧力の変化を検知するセンサ装置とを備える圧力センサであって、
前記中軸の基端側の端部における少なくとも1点を支え、湾曲して形成されるたわみ部を備える保持部材を備えることを特徴とする圧力センサ。 - 前記線材は、銅、又は、ニッケル、又は、それらの合金からなることを特徴とする請求項1に記載の圧力センサ。
- 前記保持部材は、前記ハウジング部材に直接的又は間接的に固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧力センサ。
- 前記ハウジングの基端側に固定され、筒状に形成されるケース部材と、
前記ケース部材の内周に設けられ、外周から加締め固定されると共に、前記保持部材が貫通された弾性材料からなるブッシュ部材とを備えることを特徴とする請求項3に記載の圧力センサ。 - 前記保持部材は、前記中軸に溶接され接合していることを特徴とする請求項1乃至4に記載の圧力センサ。
- 前記保持部材は、前記中軸に電圧を印加するリード線からなることを特徴とする請求項1乃至5に記載の圧力センサ。
- 内燃機関の燃焼室に取り付けられる請求項1乃至6に記載の圧力センサ。
- 筒状に形成され、一端が被検出側である先端側と、他端が前記先端側と対向端である基端側と、を有するハウジング部材と、
前記基端側が前記ハウジング部材の内部に保持される棒状の中軸と、
前記中軸を介して伝達される被圧力検出体の圧力の変化を検知するセンサ装置と、
前記ハウジングの先端側に位置し、先端部が前記ハウジングの先端部から突出して設けられるシース部材と、
前記シース部材内に保持され、前記中軸と電気的に導通されるヒータ部材とを備える燃焼圧力センサ付きグロープラグであって、
前記中軸の基端側の端部における少なくとも1点を支え、湾曲して形成されるたわみ部を備える保持部材を備えることを特徴とする燃焼圧力センサ付きグロープラグ。 - 前記線材は、銅、又は、ニッケル、又は、それらの合金からなることを特徴とする請求項8に記載の燃焼圧力センサ付きグロープラグ。
- 前記保持部材は、前記ハウジング部材に直接的又は間接的に固定されていることを特徴とする請求項8又は9に記載の燃焼圧力センサ付きグロープラグ。
- 前記ハウジングの基端側に固定され、筒状に形成されるケース部材と、
前記ケース部材の内周に設けられ、外周から加締め固定されると共に、前記保持部材が貫通された弾性材料からなるブッシュ部材とを備えることを特徴とする請求項10に記載の燃焼圧力センサ付きグロープラグ。 - 前記保持部材は、前記中軸に溶接され接合していることを特徴とする請求項8乃至11に記載の燃焼圧力センサ付きグロープラグ。
- 前記保持部材は、前記中軸に電圧を印加するリード線からなることを特徴とする請求項8乃至12に記載の燃焼圧力センサ付きグロープラグ。
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JP2005160935A Pending JP2006336918A (ja) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | 燃焼圧力センサ付きグロープラグ |
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2005
- 2005-06-01 JP JP2005160935A patent/JP2006336918A/ja active Pending
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