JP2019174392A - Pressure detection device - Google Patents
Pressure detection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019174392A JP2019174392A JP2018065472A JP2018065472A JP2019174392A JP 2019174392 A JP2019174392 A JP 2019174392A JP 2018065472 A JP2018065472 A JP 2018065472A JP 2018065472 A JP2018065472 A JP 2018065472A JP 2019174392 A JP2019174392 A JP 2019174392A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- housing
- detection device
- pressure detection
- end side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
本発明は、圧力媒体の入った容器の取付孔に取り付けて、その容器内の圧力媒体の圧力を検出する圧力検出装置に関する。 The present invention relates to a pressure detection device that is attached to a mounting hole of a container containing a pressure medium and detects the pressure of the pressure medium in the container.
従来より、圧力媒体の入った容器の取付孔に取り付けて、その容器内の圧力媒体の圧力を検出する圧力検出装置の一つとして、例えば内燃機関のシリンダヘッドに取り付け内燃機関の燃焼室内の燃焼圧力を測定する圧力検出装置が知られている。 Conventionally, as one of pressure detection devices that are attached to a mounting hole of a container containing a pressure medium and detect the pressure of the pressure medium in the container, for example, attached to a cylinder head of an internal combustion engine, combustion in a combustion chamber of the internal combustion engine A pressure detection device that measures pressure is known.
このような圧力検出装置としては、例えば特許文献1にその構造が開示されている。圧力検出装置は、筒状に形成されたハウジングと、内燃機関の燃焼室側にあたるハウジング先端部にダイアフラムヘッドを備え、そのダイアフラムヘッドの後方であり、ハウジングの内部には圧電素子からなる圧力検出部が配置されている。圧力検出部は直接または間接的にハウジングに接続、支持されている。この圧力検出部がダイアフラムヘッドを介して作用する燃焼室内の圧力を検出し、燃焼圧力の測定が行われる。
For example,
また、特許文献2には、圧力検出装置のハウジング外周面と、内燃機関に設けられた燃焼室と外部が連通する取付孔との間にシール部材を備えた構成が開示されている。シール部材は、圧力検出装置のハウジング外周面に設けられた環状溝に嵌め込まれることでハウジングに装着され、圧力検出装置とシリンダヘッドの取付孔との間の隙間に燃焼ガスが流入するのを抑制している。ハウジング外周面に備えられた環状溝は、2つの側壁面と、その2つの側壁面をつなぐ底面を備え、その底面には環状溝のハウジング軸方向における中央位置に向かって、徐々に外径が大きくなる突起部が環状に形成されている。環状溝の底面に突起部を設けることで、突起部において圧力検出装置とシリンダヘッドの取付孔との間でシール部材をしっかりと挟み込むことができ、圧力検出装置とシリンダヘッドとの間のシールを確実にすることができる。
従来の圧力検出装置は、圧力媒体の圧力を受けるための受圧部であるダイアフラムヘッドに作用した圧力を圧力検出部へ伝達し、圧力検出部において伝達された圧力媒体の圧力を測定しているが、受圧部であるダイアフラムヘッドのみではなく、ハウジングの一部も圧力媒体に曝された構成である。ハウジングが圧力媒体に曝されることにより、ハウジングは圧力媒体から受ける圧力や熱により伸縮し、このハウジングの伸縮による影響をハウジング内部に収納された圧力検出部が受けることで圧力検出装置の検出性能が変動する。この圧力検出装置における検出性能の変動は、特に内燃機関の燃焼圧力のような高圧、高温度の圧力媒体の測定においては大きな問題であり、さらには予め圧力媒体に曝されることを前提とし設計された圧力検出装置の一部だけでなく、圧力媒体に曝されることを十分に想定していなかった部分や、熱や圧力による影響を受けやすい部分が圧力媒体に曝されることはより大きな問題である。 Conventional pressure detection devices transmit pressure acting on a diaphragm head, which is a pressure receiving unit for receiving pressure of a pressure medium, to the pressure detection unit, and measure the pressure of the pressure medium transmitted by the pressure detection unit. In addition, not only the diaphragm head which is the pressure receiving part, but also a part of the housing is exposed to the pressure medium. When the housing is exposed to the pressure medium, the housing expands and contracts due to the pressure and heat received from the pressure medium, and the detection performance of the pressure detection device is received by the pressure detector housed inside the housing. Fluctuates. The fluctuation in detection performance of this pressure detection device is a major problem especially in the measurement of high-pressure and high-temperature pressure media such as the combustion pressure of internal combustion engines, and is designed on the assumption that it will be exposed to the pressure media in advance. It is more likely that not only a part of the pressure detection device that has been used but also a part that was not sufficiently assumed to be exposed to the pressure medium or a part that is susceptible to heat and pressure is exposed to the pressure medium. It is a problem.
例えば特許文献2に記載の圧力検出装置においては次のような課題が発生する。特許文献2に記載の圧力検出装置は、圧力検出装置とシリンダヘッドとの間を確実にシールするため、圧力検出装置のハウジングに環状溝と、その環状溝の底面に突起部が設けられている。圧力検出装置とシリンダヘッドとの間のシールは主にこの突起部においてなされ、シール部材が嵌め込まれるハウジング(環状溝)の軸方向における環状溝の底面の端部は、環状溝の底面の突起部位置からハウジングの軸方向に離れるにつれて環状溝の外周(ハウジングの外径)が小さくなった構成である。そのため環状溝の端部は、突起部に比べシール部材が圧力検出装置とシリンダヘッドとの間で押圧される力が弱くなっており、圧力検出装置とシール部材とが十分な接触ができず、圧力検出装置とシール部材との間に隙間ができることがある。
For example, the following problems occur in the pressure detection device described in
また、シール部材はシリンダヘッドの取付孔に圧力検出装置を取り付ける際に取付孔に圧入されるため、シール部材と取付孔との間で生じる摩擦抵抗により、シール部材が圧力検出装置の先端側から後端側へずれてしまうことがある。 Further, since the seal member is press-fitted into the mounting hole when the pressure detecting device is attached to the mounting hole of the cylinder head, the seal member is moved from the front end side of the pressure detecting device due to frictional resistance generated between the seal member and the mounting hole. It may shift to the rear end side.
圧力検出装置とシール部材との間にできた隙間や、圧力検出装置取り付け時に生じるシール部材のずれにより、本来ならばシール部材で覆われるはずのハウジングの一部が燃焼室と通じる取付孔内へ露出すると、その露出部は高温、高圧である燃焼ガスに直接曝されることとなる。その結果、前記露出部は想定以上の熱と圧力を受け歪み、この露出部の歪は、ハウジングと直接または間接的に接続している圧力検出部へ伝達される力として作用し、圧力検出装置の検出値へ影響を与える。 Due to the gap formed between the pressure detection device and the seal member, or due to the displacement of the seal member that occurs when the pressure detection device is installed, a part of the housing that would otherwise be covered with the seal member is into the mounting hole that communicates with the combustion chamber. When exposed, the exposed portion is directly exposed to combustion gas having a high temperature and a high pressure. As a result, the exposed portion is distorted by receiving heat and pressure higher than expected, and the distortion of the exposed portion acts as a force transmitted to the pressure detecting portion that is directly or indirectly connected to the housing. Affects the detected value.
本発明は、以上の問題点を鑑みてなされたものであり、圧力検出装置が受ける熱や圧力により生じる圧力検出部への影響を抑制し、計測性能が高い圧力検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a pressure detection device having high measurement performance by suppressing the influence on the pressure detection unit caused by heat and pressure received by the pressure detection device. And
圧力媒体の入った容器の取付孔に取り付けられ、前記圧力媒体の圧力を検出する圧力検出装置であって、前記圧力検出装置の外周部を構成する筐体と、前記筐体の一部に設けられ、前記圧力媒体の前記圧力を受ける受圧部と、前記筐体の内部に設けられ、前記受圧部が受けた前記圧力を検出する圧力検出部と、前記筐体の一部であり、前記圧力検出装置を前記取付孔に取り付けるための取付部と、前記筐体の一部であり、前記受圧部とは別の位置に設けられ、前記取付部に向かって変形する変形部と、を備える圧力検出装置とする。 A pressure detection device that is attached to a mounting hole of a container containing a pressure medium and detects the pressure of the pressure medium, and is provided in a casing that constitutes an outer peripheral portion of the pressure detection device, and a part of the casing A pressure receiving portion that receives the pressure of the pressure medium, a pressure detection portion that is provided inside the housing and detects the pressure received by the pressure receiving portion, and a part of the housing, the pressure A pressure provided with an attachment portion for attaching the detection device to the attachment hole, and a deforming portion which is a part of the housing and is provided at a position different from the pressure receiving portion and which is deformed toward the attachment portion. A detection device is used.
ここで、前記変形部は、前記圧力媒体の圧力により変形するとよい。
また、前記筐体は筒状部を備えた筒状体であり、前記受圧部は前記筐体の筒状部の一端に設けられ、前記変形部は、前記受圧部の周囲に配置され前記筐体の筒状部から径方向へ突出した突出部であるとよい。
また、前記変形部は、前記筐体の他端側に返し形状を有し、前記筒状部と前記突出部の接合部を支点として屈曲するとよい。
また、前記変形部は、前記受圧部の周縁部を覆うように形成してもよい。
また、前記筐体に放熱部材が取り付けられており、前記変形部は変形することで前記放熱部材と接触するとよい。
さらに、前記放熱部材は、前記筐体と前記取付孔との間をシールするシール部材とするとよい。
Here, the deforming portion may be deformed by the pressure of the pressure medium.
The casing is a cylindrical body having a cylindrical portion, the pressure receiving portion is provided at one end of the cylindrical portion of the casing, and the deforming portion is disposed around the pressure receiving portion. It is good that it is the protrusion part which protruded from the cylindrical part of the body to radial direction.
Moreover, the said deformation | transformation part has a return shape in the other end side of the said housing | casing, and it is good to bend | bend using the junction part of the said cylindrical part and the said protrusion part as a fulcrum.
The deforming portion may be formed so as to cover a peripheral edge portion of the pressure receiving portion.
Moreover, the heat radiating member is attached to the said housing | casing, and the said deformation | transformation part is good to contact the said heat radiating member by deform | transforming.
Furthermore, the heat radiating member may be a sealing member that seals between the housing and the mounting hole.
本発明の圧力検出装置によれば、圧力検出装置が圧力媒体から受ける熱や圧力により生じる圧力検出部への影響を抑制することができ、計測性能の高い圧力検出を提供することができる。 According to the pressure detection device of the present invention, it is possible to suppress the influence on the pressure detection unit caused by heat and pressure received from the pressure medium by the pressure detection device, and it is possible to provide pressure detection with high measurement performance.
ここで、本発明の圧力検出装置について、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられ、内燃機関の燃焼室内の燃焼圧力を測定する圧力検出装置を例として説明する。 Here, the pressure detection device of the present invention will be described by taking as an example a pressure detection device that is attached to a cylinder head of an internal combustion engine and measures the combustion pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine.
図1は、本発明の実施例1に係る内燃機関の概略構成図である。内燃機関1は、図1に示すように、シリンダ2aを有するシリンダブロック2と、シリンダ2a内を往復動するピストン3と、シリンダブロック2に締結されてシリンダ2aおよびピストン3などとともに燃焼室Cを形成するシリンダヘッド4と、を備えている。さらに、燃焼室Cを形成するシリンダヘッド4には、燃焼室Cを構成するシリンダヘッド4の壁面に形成され、燃焼室Cと外部とを連通する取付孔4Hを備えている。また、内燃機関1は、シリンダヘッド4の取付孔4Hに装着されて燃焼室C内の圧力を検出する略円柱状の圧力検出装置5と、圧力検出装置5とシリンダヘッド4との間に介在して燃焼室C内の気密性を保つための第1シール部材71と第2シール部材72とからなるシール部と、を備えている。なお、以下の説明において、略円柱状の圧力検出装置5の中心線方向を、単に軸方向と称す。また、圧力検出装置5の軸方向における燃焼室C側を先端側、その反対方向を圧力検出装置5の後端側とする。第1シール部材71は圧力検出装置5の先端側に取り付けられ、第2シール部材72は後端側に取り付けられている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine according to
図2は、本発明の実施例1に係る圧力検出装置を説明するための図であり、図1のX部の拡大図である。図2に示すように、シリンダヘッド4の取付孔4Hは、燃焼室C側から、第1孔部4aと、第1孔部4aの孔径から燃焼室Cと軸方向の反対側に向かい徐々に孔径が拡大している傾斜部4bと、第1孔部4aの孔径よりも孔径が大きい第2孔部4cと、を有している。第2孔部4cを形成する周囲の壁には、圧力検出装置5に形成された後述するハウジング30の雄ねじ33がねじ込まれる雌ねじ4dと、ハウジング30の雄ねじ33の最外径より僅かに大きい第3孔部4eが形成されている。
FIG. 2 is a diagram for explaining the pressure detection device according to the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a portion X in FIG. 1. As shown in FIG. 2, the
圧力検出装置5は、燃焼室C内の圧力を電気信号に変換する圧力検出部である圧電素子10(図3参照)と、筒状であってその内部に圧電素子10などを収納する円柱状の孔が形成されたハウジング30と、を備えている。ハウジング30は、先端側に設けられた第1ハウジング31と、後端側に設けられた第2ハウジング32と、から構成される。なお、第1ハウジング31と第2ハウジング32とは、レーザー溶接などの接合方法により接合されている。
The
第1ハウジング31の先端側の端面には、燃焼室Cの圧力を受圧し、圧力検出部である圧電素子10へ伝達するための部位である受圧部40rを備えるダイアフラムヘッド40が設けられる。ダイアフラムヘッド40の受圧部40rで受圧した圧力は、ハウジング30内部の圧力検出部である圧電素子10に伝えられる。なお、第1ハウジング31とダイアフラムヘッド40とは、レーザー溶接などの接合方法により接合されている。
A
また、第1ハウジング31は、先端側外周面31aと、先端側外周面31aより外径が大きい後端側外周面31cとを備え、先端側外周面31aと後端側外周面31cの接続部には、先端側から後端側に向けて次第に外径が大きくなるテーパー状に形成された傾斜面31bを有している。
The
さらに、先端側外周面31aには、周方向の全域に亘って形成される環状溝からなる段差部31kが形成されている。段差部31kには、第1シール部材71が嵌め込まれる。
Further, a stepped
第1シール部材71は断面が略台形の環状であり、シリンダヘッド4の取付孔4Hと圧力検出装置5の段差部31kとの間に第1シール部材71を挟み込むことで、燃焼ガスが圧力検出装置5の後端側に漏れ出すのを防ぐ機能を有する。
The
第2ハウジング32は、先端側から後端側にかけて、第1外周面32aと、第1外周面32aの外径よりも大きな外径の第2外周面32bと、第2外周面32bの外径よりも大きな外径の第3外周面32cと、第3外周面32cの外径よりも大きな外径の第4外周面32dと、から構成される。第2外周面32bにおける先端側には、シリンダヘッド4の雌ねじ4dと螺合される雄ねじ33が形成されている。また、第4外周面32dは周方向に等間隔な6つの面を有する正六角柱状に形成されており、第3外周面32cと第4外周面32dとの間には、第3外周面32cと第4外周面32dとを接続する端面32eが形成されている。第4外周面32dは、圧力検出装置5をシリンダヘッド4に着脱する際に締付用の工具が嵌め込まれ、工具に付与された回転力が伝達される部位となる。また、第3外周面32cの後端側には第2シール部材72が隙間嵌めで嵌め込まれ、圧力検出装置5をシリンダヘッド4に取り付けた際に、シリンダヘッド4の端面4fと圧力検出装置5の端面32eとの間で第2シール部材72を挟み、シリンダヘッド4と圧力検出装置5との間をシールする構成となっている。
The second housing 32 has a first outer
第2シール部材72は断面が矩形の環状であり、シリンダヘッド4の端面4fと、圧力検出装置5の端面32eとの間に第2シール部材72を挟み込むことで、燃焼ガスが燃焼機関1の外部に漏れ出すのを防ぐ機能を有する。
The
ここで、圧力検出装置5のシリンダヘッド4への取り付けについて説明する。圧力検出装置5のシリンダヘッド4への取り付けは、第1シール部材71を介しての段差部31k、雄ねじ33、および第2シール部材72を介しての端面32eの3箇所にて行われており、これら3箇所はそれぞれ圧力検出装置5をシリンダヘッド4に取り付け固定するための取付部として機能している。
Here, attachment of the
次に、圧力検出装置5の先端部構造および先端側のシール部について説明する。図3は、本発明の実施例1に係る圧力検出装置を説明するための図であり、図2のZ部を拡大したY−Y部の断面図である。圧力検出装置5は、ダイアフラムヘッド40と、ダイアフラムヘッド40の受圧部40rで受けた圧力を電気信号に変換する圧力検出部としての圧電素子10と、筒状であってその内部に圧電素子10などを収納する円柱状の孔が形成されたハウジング30と、を備えている。
Next, the structure of the distal end portion of the
ダイアフラムヘッド40は、円筒状を呈する筒状部40aと、板状を呈し筒状部40aの先端側を閉塞する受圧部40r、筒状部40aの先端側から受圧部40rの外周部へ向かい突出したフランジ部40bを有している。
The
ダイアフラムヘッド40と圧電素子10との間には、ダイアフラムヘッド40の受圧部40rで受けた圧力を圧電素子10へ伝達するとともに圧電素子10と電気的に接続された第1電極部9が設けられ、圧電素子10の後端側には圧電素子10を支持するとともに圧電素子10と電気的に接続された第2電極部11が設けられている。
Between the
また、圧力検出装置5は、第2電極部11を電気的に絶縁する絶縁リング12と、絶縁リング12よりも後端側に設けられ、ダイアフラムヘッド40の受圧部40rに作用した圧力を圧力検出部である圧電素子10などの部材を介して受け止める支持部材13と、第2電極部11に電気的に接続する導電部材14を備えている。
The
次に圧力検出装置5の先端側のシール部について具体的に説明する。
第1シール部材71は断面が略台形の環状であり、第1ハウジング31の先端側外周面31aの溝である段差部31kに嵌め込まれ、取り付けられる。なお、この第1シール部材71の先端側端面71fは、圧力検出装置5の中心線に対して傾斜しており、先端側から後端側へ向かい外径が徐々に大きくなるテーパー形状をなしている。
Next, the seal portion on the distal end side of the
The
つづいて、第1シール部材71の取付部である段差部31kの具体的な形状について説明する。第1シール部材71の取付部である段差部31kは、第1ハウジング31の周方向全域に亘って形成された溝である。段差部31kの底面である溝底面31kbには周方向の全域に亘って環状の突形状からなる突起部31pが形成されている。なお、本実施例では、段差部31kの溝底面31kbに形成された環状の突起部31pの外径は、先端側外周面31aの外径よりも小さい。
Next, a specific shape of the stepped
さらに、突起部31pは、溝底面31kbの軸方向の中央位置よりも圧力検出装置5の先端側に配置されている。また、溝底面31kbには、突起部31pから軸方向に沿って圧力検出装置5の先端側と後端側へ向かって第1ハウジング31の外径が徐々に小さくなる2つの略円錐面であり、先端側の略円錐形状面を先端側円錐面31pfと後端側の略円錐形状面を後端側円錐面31prを備えている。
Further, the protruding
さらに、段差部31kの側壁面であり、先端側円錐面31pfと先端側外周面31aとを接続する面である先端側側壁面31kfと、段差部31kの側壁面であり、後端側円錐面31prと先端側外周面31aとを接続する面である後端側側壁面31krを備えている。先端側側壁面31kfと溝底面31kbとを接続する接続部がなす角は鋭角であり、段差部31kより先端側の先端側外周面31aと先端側側壁面31kfとの接続部のなす角も鋭角である。したがって、段差部31kより先端側の先端側外周面31aと先端側側壁面31kfとで構成される部位は、軸方向と直交する面に対して後端側へ突出する返し形状となっている。第1ハウジング31の先端側端面は軸方向と直交する面に平行な面であり、第1ハウジング31は、第1ハウジング31の先端側端面と段差部31kの先端側側壁面31kf、段差部31kより先端側の先端側外周面31aとで形成される部位である返し部31dを備えている。
また、後端側側壁面31krと溝底面31kbとを接続する接続部がなす角は鈍角であり、後端側側壁面31krは先端側から後端側へ向かって外径が太くなるテーパー形状に形成されている。
Furthermore, it is a side wall surface of the
The angle formed by the connecting portion connecting the rear end side wall surface 31kr and the groove bottom surface 31kb is an obtuse angle, and the rear end side wall surface 31kr has a tapered shape in which the outer diameter increases from the front end side toward the rear end side. Is formed.
第1ハウジング31とダイアフラムヘッド40は、第1ハウジング31の先端側端面とダイアフラムヘッド40のフランジ部40bの後端側端面とが接合され接続されており、第1ハウジング31の返し部31dとダイアフラムヘッド40のフランジ部40bが一体となった変形部30dを形成している。変形部30dは、その先端側が燃焼室Cに露出することで圧力媒体である燃焼ガスに曝されており、燃焼ガスからの圧力を受けると圧力検出装置5の取付部である段差部31kに向かって変形する。
The
図4は、本発明の実施例1に係る圧力検出装置を説明するための図であり、図3のA部拡大図である。また図4は、圧力検出装置5に燃焼ガスの圧力が作用し変形部30dが変形した状態を示す図である。変形部30dは、燃焼ガスからの圧力を受けると、第1ハウジング31の先端側側壁面31kfと溝底面31kbとが接続する接続部を支点として段差部31kに向かって屈曲する。このように変形した変形部30dは、変形部30dの後端側端部である段差部31kの先端側側壁面31kfが第1シール部材71の先端側端面71fに当接する。先端側側壁面31kfと先端側端面71fとの当接は、先端側側壁面31kfの一部と先端側端面71fの一部とが、円筒状の圧力検出装置5の外周に亘って線接触している。
FIG. 4 is a view for explaining the pressure detection device according to the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a portion A in FIG. 3. FIG. 4 is a view showing a state where the pressure of the combustion gas acts on the
圧力検出装置5は、シリンダヘッド4の取付孔4Hに取り付けられた状態において、段差部31kは第1シール部材71に完全に覆われず、燃焼ガスに曝された露出部ができることがあるが、変形部30dが圧力を受け変形することでこの露出部が燃焼ガスに直接曝されることを防止する。露出部ができる原因としては、圧力検出装置5を取付孔4Hの第1孔部4aに圧入等で挿入する際の第1孔部4aと第1シール部材71との間の摩擦抵抗による第1シール部材71のずれや変形、段差部31kおよび第1シール部材71の少なくとも一方の寸法公差等が考えられ、本実施例の圧力検出装置5においての露出部としては、例えば段差部31kの先端側円錐面31pf、先端側側壁面31kfの一部が挙げられる。このようにしてできた露出部は、本来ならば第1シール部材71で覆われているはずの部位であるため燃焼ガスによる熱や圧力を直接受けることが想定されておらず、特に
段差部31kの先端側円錐面31pfは、第1ハウジング31の薄肉部であるため、熱容量および剛性も小さく、外部からの熱や外力による影響が大きい部位である。本実施例では、燃焼ガスの圧力を受け変形部30dを圧力検出装置5の取付部である段差部31kへ向かって変形させ、変形部30dが第1シール部材71へ当接することで露出部が燃焼ガスに直接曝されない構成とした。これにより圧力検出装置5は、前記露出部が燃焼ガスの熱や圧力を受けることで生じる歪を抑制でき、計測性能が高いものとなる。
In the state where the
なお、本実施例では、変形部30dと第1シール部材71とが圧力検出装置5の外周に亘って当接する構成として説明しているが、変形部30dは第1シール部材71とが部分的に接触、あるいは当接せずに近接する構成としてもよい。変形部30dが第1シール部材71に当接することで露出部が直接的に燃焼ガスに曝されない構成としなくとも、変形部30dが取付部へ向かって変形することで、変形部30dは燃焼ガス(圧力媒体)の圧力や熱の影響を受けやすい部位(例えば、本実施例の前記露出部)へと伝わる熱や圧力の障害としての機能を少なからず果たすため、圧力や熱の影響を受けやすい部位の歪を抑制することができる。
In addition, although the deformation |
また、本実施例では、変形部30dと第1シール部材71とが圧力検出装置5の外周に亘って線接触する構成としたが、変形部30dと第1シール部材71とが圧力検出装置5の外周に亘って面接触する構成としてもよい。変形部30dと第1シール部材71とが面接触する場合は変形部30dが受けた熱を第1シール部材71により効率的にシリンダヘッド4へ逃がすことができ、線接触する場合は変形部30dや第1シール部材71の面粗度等に係らず確実に変形部30dを第1シール部材71に当接することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、段差部31kの溝底面31kbに突起部31pを設ける例で説明したが、これに限るのもではなく、段差部31kの溝底面31kbは突起部31pを設けず外径が軸方向に均一な円柱状であってもよい。
Further, in this embodiment, the example in which the
また、変形部30dは燃焼ガスからの圧力を受けると、第1ハウジング31の先端側側壁面31kfと溝底面31kbとが接続する接続部を支点として段差部31kに向かって屈曲する構成としたが、取付部に向かって変形する構成であれば例えば変形部30dそのものが撓んで変形する構成でもよい。また変形部30dの形状は本実施例に限られるものではなく、例えば変形部30dを構成する先端側側壁面31kfが、単数または複数の曲率半径からなる曲面(弓形)であったり、単数または複数の段差を有する段付き形状であってもよい。さらに、先端側側壁面31kfが溝底面31kbから軸方向に直交する平面で形成されてもよい。
Further, when the deforming
さらに、本実施例では変形部30dを一つ備えた構成であるが、変形部30dにあたる変形部が複数存在してもよい。また、変形部30dも段差部31kに向かって変形する構成だけではなく、変形部30dと取付部の間の部位を変形部30dによって熱や圧力の影響から保護できればよく、例えば取付部が雄ねじ33や端面32eであり、それら取付部より先端側に変形部30dがある構成ならよい。
Furthermore, although the present embodiment is configured to include one
図5は、本発明の実施例2に係る圧力検出装置を説明するための図であり、圧力検出装置の先端部を拡大した断面図である。実施例2に係る圧力検出装置は、実施例1に係る圧力検出装置5の変形例であり、実施例1に記載の圧力検出装置5と同様な部材については説明を省略し、同様の符号を用いて説明する。
FIG. 5 is a view for explaining the pressure detection device according to the second embodiment of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the pressure detection device. The pressure detection device according to the second embodiment is a modification of the
本発明の実施例2に係る圧力検出装置50は、実施例1の圧力検出装置5とは圧力検出装置5の先端側部分が異なっている。具体的には、ダイアフラムヘッド40および第1ハウジング31の段差部31kより先端側の先端側外周面31aの外径が小さくなっており、第1ハウジング31の段差部31kより先端側の先端側外周面31aにL字環状部材32Lが装着されている。L字環状部32Lは、第1ハウジング31の段差部31kより先端側の先端側外周面31aよりわずかに大きい内径を持ち、段差部31kより先端側の先端側外周面31aに溶接される筒状部32LPと、筒状部32LP先端から軸方向に直交する面上であり、筒状部32LPの中心軸方向へ向かう薄肉環状形状の変形部32fとを備えている。L字環状部材32Lの第1ハウジング31への装着は、ダイアフラムヘッド40との間にわずかな隙間を備えるように装着され、変形部32fはダイアフラムヘッド40の受圧部40rを覆わない長さに形成されている。また、L字環状部材32Lの後端側は、第1ハウジング31へ装着した際に、段差部31kの先端側側壁面31kfと同一面上となるように形成されている。
The
本発明の実施例2に係る圧力検出装置50は、実施例1と同様に変形部30dを備えるとともに、もう一つの変形部として変形部32fを備える。変形部32fは燃焼ガスからの圧力を受けると、筒状部32LPと変形部32fの接続部を支点として取付部の一つである段差部31k側に向かって屈曲する。この変形は弾性変形である。変形部32fが取付部に向かって変形することで、燃焼ガスからの熱や圧力がダイアフラムヘッド40のフランジ部40bへ与える影響を抑制あるいは阻止することができる。よって、圧力検出装置50の計測性能をより向上させることができる。
The
ここで、変形部32fは燃焼ガスからの圧力によって弾性変形するが、弾性変形に限るものではなく、変形部が塑性変形する場合も本発明の効果を得られるのは明らかである。
Here, the deforming
以上、本発明の圧力検出装置について実施例をもとに説明してきたが、実施例記載の圧力装置に限定されるものではなく、変形部と取付部とを備え、取付部に向かって変形部が変形することで圧力媒体からの熱や圧力により生じる圧力検出装置への不具合を防止することができればどのような形態であってもよい。 As described above, the pressure detection device of the present invention has been described based on the embodiments. However, the pressure detection device is not limited to the pressure devices described in the embodiments, and includes a deformation portion and an attachment portion. Any form may be used as long as it is possible to prevent a problem with the pressure detection device caused by heat or pressure from the pressure medium by deforming.
1 内燃機関
2a シリンダ
2 シリンダブロック
3 ピストン
4 シリンダヘッド
4H 取付孔
4a 第1孔部
4b 傾斜部
4c 第2孔部
4d 雌ねじ
4e 第3孔部
4f 端面
5 圧力検出装置
9 第1電極部
10 圧電素子
11 第2電極部
12 絶縁リング
13 支持部材
14 導電部材
30 ハウジング
30d 変形部
31 第1ハウジング
31a 先端側外周面
31b 傾斜面
31c 後端側外周面
31k 段差部
31kb 溝底面
31p 突起部
31pf 先端側円錐面
31pr 後端側円錐面
31kf 先端側側壁面
31kr 後端側側壁面
31d 返し部
32 第2ハウジング
32a 第1外周面
32b 第2外周面
32c 第3外周面
32d 第4外周面
32e 端面
32f 変形部
32L L字環状部材
32LP 筒状部
33 雄ねじ
40 ダイアフラムヘッド
40a 筒状部
40b フランジ部
40r 受圧部
50 圧力検出装置
71 第1シール部材
71f 先端側端面
72 第2シール部材
C 燃焼室
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記圧力検出装置の外周部を構成する筐体と、
前記筐体の一部に設けられ、前記圧力媒体の前記圧力を受ける受圧部と、
前記筐体の内部に設けられ、前記受圧部が受けた前記圧力を検出する圧力検出部と、
前記筐体の一部であり、前記圧力検出装置を前記取付孔に取り付けるための取付部と、
前記筐体の一部であり、前記受圧部とは別の位置に設けられ、前記取付部に向かって変形する変形部と、
を備えることを特徴とする圧力検出装置。 A pressure detection device that is attached to a mounting hole of a container containing a pressure medium and detects the pressure of the pressure medium,
A housing constituting the outer periphery of the pressure detection device;
A pressure receiving portion that is provided in a part of the housing and receives the pressure of the pressure medium;
A pressure detection unit that is provided inside the housing and detects the pressure received by the pressure receiving unit;
A part of the housing, and an attachment part for attaching the pressure detection device to the attachment hole;
A deformation part that is a part of the housing, is provided at a position different from the pressure receiving part, and is deformed toward the attachment part;
A pressure detection device comprising:
前記受圧部は前記筐体の筒状部の一端に設けられ、
前記変形部は、前記受圧部の周囲に配置され前記筐体の筒状部から径方向へ突出した突出部であることを特徴とする請求項2記載の圧力検出装置。 The housing is a tubular body having a tubular portion,
The pressure receiving portion is provided at one end of the cylindrical portion of the housing,
The pressure detecting device according to claim 2, wherein the deforming portion is a protruding portion that is disposed around the pressure receiving portion and protrudes in a radial direction from a cylindrical portion of the housing.
前記変形部は変形することで前記放熱部材と接触することを特徴とする請求項1に記載の圧力検出装置。 A heat dissipation member is attached to the housing,
The pressure detecting device according to claim 1, wherein the deforming portion is deformed to come into contact with the heat radiating member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018065472A JP2019174392A (en) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Pressure detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018065472A JP2019174392A (en) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Pressure detection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019174392A true JP2019174392A (en) | 2019-10-10 |
Family
ID=68170355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018065472A Pending JP2019174392A (en) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | Pressure detection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019174392A (en) |
-
2018
- 2018-03-29 JP JP2018065472A patent/JP2019174392A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2827117B1 (en) | Internal combustion engine fitted with combustion pressure detection device | |
WO2015092997A1 (en) | Installation structure for joint structure | |
JP6526467B2 (en) | Pressure sensor | |
JP4062263B2 (en) | Temperature sensor | |
US9835523B2 (en) | Combustion pressure detection device, and internal combustion engine equipped with combustion pressure detection device | |
JP2013205307A (en) | Pressure detector and internal combustion engine with the same | |
JP2007187609A (en) | Structure of mounting pressure sensor | |
JP2017187411A (en) | Pressure sensor | |
JP2009144702A (en) | Combustion pressure sensor | |
JP2019174392A (en) | Pressure detection device | |
JP6013684B2 (en) | Ceramic glow plug with combustion pressure sensor | |
JP5978073B2 (en) | Combustion pressure sensor | |
JP2013174553A (en) | Pressure detection device, and internal combustion engine equipped with pressure detection device | |
WO2018003267A1 (en) | Pressure sensor | |
JP6845764B2 (en) | Combustion pressure sensor | |
JP5625366B2 (en) | Pressure sensor mounting structure | |
US20050126297A1 (en) | Pressure sensor element having an integrated sealing surface | |
JP6764770B2 (en) | Internal combustion engine with pressure detector and pressure detector | |
JP2013140044A (en) | Pressure detector and internal combustion engine having pressure detector | |
JP2013195163A (en) | Internal combustion engine with combustion pressure detection device and combustion pressure detection device | |
JP5359647B2 (en) | In-cylinder pressure detector | |
JP5883691B2 (en) | Internal combustion engine with combustion pressure detector | |
JP2010249675A (en) | Cylinder pressure detector | |
JP2018136286A (en) | Combustion pressure sensor | |
JP3991808B2 (en) | Pressure sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20180330 |