JP2500467Y2 - ガスケット型圧力センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、内燃機関の燃焼室の圧力変化を測定する
ため、スパークプラグのガスケット装着部に取り付けら
れるガスケット型圧力センサに関する。

［従来の技術］ 第３図に示すように、従来のガスケット型圧力センサ
Ａは、矩形断面を有する中空円環状の主体部1aと、その
外周壁面に、リード線接続のための孔を設けて、この孔
に連絡するよう金属パイプをろう付けして口金部2aとし
た主体金具10aを備える。主体金具10aの内には、電極線
1bの先端が接続された環状中心電極板または突片を備え
た環状中心電極板5aと、その両面に重ねられる２枚の環
状圧電セラミック板6a、6bと、さらにその外に重ねられ
る環状外側電極板（押え金）7a、7bとが収容されてい
る。口金部2aには金属パイプ2bが接続され、これらの芯
部には先端が前記中心電極板5aに接続された電極線また
は、中心電極板と一体になっている電極線1bが挿通され
ている。金属パイプ2bの後端には、前記電極線1bの後端
に接続された芯線41を絶縁被覆42で包み、さらにその外
をシールド金属網43で包んだリード線４が差し込まれて
いる。シールド金属網43の先端部は、半田付け4aがなさ
れ、この半田付け部を含んで前記金属パイプ2bの後部2c
が、加締（かしめ）られて固定されている。また前記半
田付けおよび加締のみではシールが不十分であるため、
主体部1aおよび口金部2aの内部は、気密性および水密性
を確保する目的でシリコンゴム1cが充填されている。

［考案が解決しようとする課題］ この種のガスケット型圧力センサは、近年自動車のノ
ッキングセンサとして、エンジンの各気筒ごとに装着さ
れる傾向にあり、量産化および低コスト化が希求されて
いる。しかるに、上記ガスケット型圧力センサＡは、量
産する上で次の問題点があった。

（ア）口金部2a内にシリコンゴム1cを充填する作業は、
人手の作業となり、熟練も必要で、かつ自動化が困難で
ある。また、シールド金属網43の先端部に金属パイプ2b
の後端2cを加締める際、絶縁被覆42の可塑性のため、シ
ールド金属網43の口金部2aとの良好な接続を得るのが困
難である。このため、作業性、大量生産性が悪い。

（イ）リード線４と口金部2aとのシール接続に要する部
品点数が多いため、組み付けに手間がかかり、製造コス
トが高くなる。

この考案の目的は、組み付け作業の自動化が容易で量
産性に優れ、低いコストで製造できるガスケット型圧力
センサの提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、この考案は次の構成を採用
した。

中空円環状の主体部および該主体部内に連通する筒状
の口金部を有する主体金具と、前記口金部に差し込まれ
たリード線の芯線に接続されるとともに前記主体金具に
対し絶縁された環状電極板、該環状電極板に重ねられる
とともに前記主体金具に対し絶縁された環状圧電セラミ
ック板、および該圧電セラミック板に重ねられるととも
に、前記主体金具に電気的に接続する環状の押え金を備
え、前記主体部内に嵌め込まれた圧電組成体と、前記芯
線、その外周を覆う絶縁被覆、およびさらにその外周を
包むシールド金属網を有し、前記芯線は前記環状電極板
に接続され、前記シールド金属網は前記口金部に接続さ
れて該口金部に差し込まれたリード線とからなるガスケ
ット型圧力センサにおいて、前記リード線と前記口金部
とのシールは、前記口金部内に前記リード線の前記絶縁
被覆を差し込み、前記口金部の外周に前記シールド金属
網を被せ、さらにその外周に金属パイプを嵌め、該金属
パイプを加締ることによりなされることを特徴とするガ
スケット型圧力センサ。

［作用および考案の効果］ この考案のガスケット型圧力センサは、主体金具の口
金部とリード線とのシールを、手間のかかるシリコンゴ
ムの充填という作業の代わりに、金属パイプの加締とい
う手段により行っている。これにより、シールド金属網
を口金部に接続するパイプ、半田付け、シリコンゴムな
どが不要となるため、作業が容易であるとともに自動化
が可能となる。

また、口金部の外周にシールド金属網を被せて金属パ
イプを介して加締めることから口金部とシールド金属網
は容易に良好に接続され、導通が確保できる。

この結果、量産性に優れ、低いコストで製造できる。

［実施例］ 本考案のガスケット型圧力センサ100を第１図に示す
一実施例に基づき説明する。

この圧力センサ100は、中空円環状の主体部１および
該主体部１内に連通する筒状の口金部２を有する主体金
具10と、主体部１内に嵌め込まれた圧電組成体３と、そ
の出力を取り出すためのリード線４とからなる。

主体部１は、円環状に打ち抜かれた金属薄板を絞り加
工により断面Ｕ字形に成形し、その開口側から圧電組成
体３を嵌め込み、プレスにより開口端を折り曲げて、矩
形断面を有する中空円環状に形成されている。主体部１
の外周壁11には穴12が開けられ、この穴に連通するよう
金属パイプをろう付けして口金部２が形成されている。

圧電組成体３は、主体部１の一方の端板13に接触し
て、図示下面に半径方向の溝51が設けられている電気絶
縁材製の円環状板パッキン５、該パッキン５に接触する
とともに前記主体金具に対し絶縁されて重ねられている
環状電極板６、環状電極板６に重ねられるとともに、前
記主体金具に対し絶縁された環状圧電セラミック板７、
および圧電セラミック板７の下に、前記主体部１の他方
の端板14に接触して主体金具に電気的に接続するように
重ねられた環状の押え金８からなる。

パッキン５は、この実施例では、アルミナを主体とす
るセラミック焼結体が用いられているが、他のセラミッ
クなど無機材料または耐熱性の良い樹脂であっても良
い。また電極板６は、ステンレス鋼または銅系の金属板
の打ち抜きで形成され、前記口金部２に差し込まれたリ
ード線４の芯線に溶接され接続されている。溝51は、リ
ード線の収容スペースを確保するためのものであり、電
極板６がわ、または双方に設けられていても良く、リー
ド線の接続を電極板の外周面で行うことにより省略する
ことができる。電極板６および圧電セラミック板７の絶
縁は、主体部の内周壁15に嵌めたフッソ系またはシリコ
ン系樹脂製の絶縁チューブ101により成される。押え金
８は、ステンレス鋼または銅系の金属板の打ち抜きで形
成され、前記主体部１の他方の端板14に接触する面の内
周および外周には、段が形成されるとともに、この段に
シールゴム81、82が焼き付けられている。

リード線４は、前記芯線41、その外周を覆う絶縁被覆
42、およびさらにその外周を包むシールド金属網43から
なる。このリード線４の先端は、芯線41および絶縁被覆
42が、前記口金部２内に差し込まれ、絶縁被覆42の先端
は前記主体金具の穴12に差し込まれ、芯線41の先端は前
記環状電極板６に溶接されて接続され、金属網43は前記
口金部２の外に被せられている。この金属網43と口金部
２とは、電電気抵抗溶接により溶接され、水分の浸入に
より発生する錆で電気的接続が経時的に低下するのを防
止し、長期間の電気的導通の確保が図られている。

９は前記口金部２に被せらている金属網43の、さらに
外に嵌められた金属パイプであり、この実施例では、内
径6.0mm、肉厚0.6mmの鉄パイプを100mmの長さに切断し
て用いている。金属パイプ９は中間部が加締られてお
り、リード線４を口金部２に締結している。この加締の
程度は、口金部２の内周が、リード線の絶縁被覆42の外
径より小さくなることであり、これにより、気密性、水
密性が確保され、主体金具10内部への水分の浸入が防止
される。

次にこのガスケット型圧力センサの組み付け方法を第
２図とともに説明する。

ａ）所定形状に打ち抜かれた金属薄板の絞り加工によ
り、円環状の底部110、その内周から延長した内周筒部1
20、および前記底部の外周から前記内周筒部120と同方
向に延長した外周筒部130からなり、断面略Ｕ字形を呈
するとともに、外周筒部130に穴140が開けられている主
体部材料150を形成する。金属薄板は、ステンレス鋼板
または防錆メッキを施した軟鋼板が用いられる。次に口
金部となる金属パイプ210を前記外周筒の穴140に合わせ
てろう付けする。

ｂ）内周筒部120に絶縁チューブ101を外嵌めし、主体部
材料150に、円環状板パッキン５、環状電極板６、環状
圧電セラミック板７、および環状の押え金８を嵌め込
む。

リード線４に金属パイプ９を嵌めて、絶縁被覆42と金
属網43との間に、口金部２（金属パイプ210）が配され
るように、リード線４を口金部２（金属パイプ210）に
差し込む。

芯線41を前記環状電極板に溶接する。

ｃ）内周筒部120および外周筒部130の端を加締て、前記
パッキン５、電極板６、圧電セラミック板７、押え金８
を固定する。

ｄ）金属網43と口金部２（金属パイプ210）とを電気抵
抗溶接する。

金属パイプ９を該溶接部に被さるよう移動させて、金
属パイプ９の中央部を加締る。

［変形例］ 上記実施例では、主体金具の内部は中空であるが、従
来の如くシリコンゴムを充填してもよい。

圧電セラミック板は環状電極板の両面に配されていて
もよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のガスケット型圧力センサの正面断面
図、第２図はその組み付け部品図、第３図は従来のガス
ケット型圧力センサの正面断面図である。 図中１…主体部、２…口金部、３…圧電組成体、４…リ
ード線、６…環状電極板、７…環状圧電セラミック板、
８…環状の押え金、９…金属パイプ、10…主体金具、41
…芯線、42…絶縁被覆、43…シールド金属網

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中空円環状の主体部および該主体部内に連
   通する筒状の口金部を有する主体金具と、 前記口金部に差し込まれたリード線の芯線に接続される
   とともに前記主体金具に対し絶縁された環状電極板、該
   環状電極板に重ねられるとともに前記主体金具に対し絶
   縁された環状圧電セラミック板、および該圧電セラミッ
   ク板に重ねられるとともに、前記主体金具に電気的に接
   続する環状の押え金を備え、前記主体部内に嵌め込まれ
   た圧電組成体と、 前記芯線、その外周を覆う絶縁被覆、およびさらにその
   外周を包むシールド金属網を有し、前記芯線は前記環状
   電極板に接続され、前記シールド金属網は前記口金部に
   接続されて該口金部に差し込まれたリード線と からなるガスケット型圧力センサにおいて、 前記リード線と前記口金部とのシールは、前記口金部内
   に前記リード線の前記絶縁被覆を差し込み、前記口金部
   の外周に前記シールド金属網を被せ、さらにその外周に
   金属パイプを嵌め、該金属パイプを加締めることにより
   なされたことを特徴とするガスケット型圧力センサ。