JP2545818Y2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

【０００１】本考案は内燃機関のシリンダー内圧の変化
を圧電素子によって検出する圧力センサに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関のシリンダーブロックに設けら
れたセンサ取付け用螺子孔に装着される主体金具の軸孔
に圧電素子、圧力伝達棒等を収納するとともにシリンダ
ー内に位置する、前記軸孔の開口端をダイアフラムを封
着し、シリンダー内圧を前記ダイアフラムと圧力伝達棒
とを介して圧電素子に伝播し、該素子よりシリンダー内
圧力の大きさに比例した電気信号を取り出すようにした
圧力センサは公知である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】この種の圧力センサに
あって、適正な信号出力を発生させるには、圧力伝達
棒、圧電素子等の集積体を挟圧し、該圧電素子に予圧を
付与する必要がある。そこでこの圧力付与の手段とし
て、従来は主体金具の軸孔の上内部に雌螺子を形成し、
該雌螺子に前記集積体を上方から加圧する押え金具を螺
合するようにしている。

【０００４】ところで、かかる構成にあって、螺子切り
加工を要し、しかも螺子の螺合作業が必要となって、短
時間で組み付け及び予圧付与を施すことができないとい
う問題点があった。本考案は、かかる問題点を除去する
ことを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は、内燃機関のシ
リンダーに装着される主体金具の中心を貫通する軸孔
を、下端から上端にかけて、小径装着孔，中径装着孔及
び大径装着孔を連成することにより構成し、該軸孔に最
上部に当て金が配設された圧力伝達棒、圧電素子等の集
積体を装着して、小径装着孔と中径装着孔との間に生ず
る段面に係止した円板バネで圧力伝達棒を支持すると共
に、大径装着孔に、下面に抵抗溶接用の環状突起が形成
された押え金具を嵌装して、該押え金具を、円板バネの
復元弾力に抗して、当て金に圧接した状態で、押え金具
を段面のみで抵抗溶接することにより、該押え金具を主
体金具に固着したことを特徴とする圧力センサである。

【０００６】

【作用】押え金具を大径装着孔に装着し、該環状突起を
段面に押付けると、その押圧状態で、円板バネが圧縮し
てその復元弾力が作用する。そして、押圧状態を維持し
たまま、前記押え金具と、主体金具とに電圧を印加する
と、前記環状突起が抵抗部分となって溶融し、大径装着
孔下端の段面に接合されることとなる。而して、押え金
具が主体金具に固着されると共に、その状態で、円板バ
ネの圧縮に伴う復元弾力により圧電素子には予圧が印加
されることとなる。

【０００７】

【実施例】図１は本考案の一実施例を示し、１は下端部
１ａの外周にシリンダブロックに螺合する雄螺子２と、
上端部１ｂの外周にスパナ等の締付け工具と適合する六
角部３とを形成したボルト構造をなす主体金具であっ
て、その内部には、軸孔４が形成されている。この軸孔
４は主体金具１の中心を上下方向に貫通してなり、小径
装着孔４ａ，中径装着孔４ｂ及び大径装着孔４ｃが連成
して構成される。そして小径装着孔４ａと中径装着孔４
ｂとの間及び中径装着孔４ｂと大径装着孔４ｃとの間に
夫々段面ｘ，ｙを生じている。

【０００８】径小側の装着孔４ａには圧力伝達棒９が挿
入され、その下端を主体金具１の下端部１ａの端面を気
密に封口するように接合された金属製ダイアフラム６に
接着している。この金属ダイアフラム６は耐熱性が必要
で、例えばインコネル又はSUS630相当の耐熱性金属材料
のようなものが良い。さらに主体金具１の装着孔４ａ，
４ｂの段面ｘと圧力伝達棒９との間には円板バネ７を係
止して圧力伝達棒９の径大部を支持するようにし、この
円板バネ７により各構成体の熱膨張差及び熱伝達の差か
ら生ずる歪、また雄螺子部での締付けトルクによる伸び
等から生ずる応力を吸収している。

【０００９】装着孔４ｂには、装着孔４ａに近いほうか
ら環状パッキン１０、表裏面に電極が形成された圧電素
子１１，端子部材１２，１３、電気絶縁環１４及び当て
金１６等が順次積層状に配設され、これら積層体８の周
囲に被覆した絶縁材１８により主体金具１と絶縁してい
る。前記端子部材１３の上面からは立状舌片１３ａが突
成されている。

【００１０】前記当て金１６上端には円錐面が形成され
ている。また、前記大径装着孔４ｃには当て金１６の円
錐面と整一に当接し得る円錐凹面２１を備えた押え金具
２０が装着されている。

【００１１】前記当て金１６，押え金具２０は夫々中心
に孔が形成され、その組付け状態で積層体８の上部には
前記電気絶縁環１４と共に挿通孔２４を生ずる。そして
該挿通孔２４内に絶縁チューブ２５を嵌着し、該絶縁チ
ューブ２５内に前記立状舌片１３ａを挿通し、信号搬送
用ケーブル３０のリード線３１と立状舌片１３ａとの接
続を該絶縁チューブ２４内で行なっている。

【００１２】前記六角部３側の装着孔４ｃの口部には、
段座３２が形成され、これに座定する鍔２７を備えた金
属キャップ２６が嵌合され、アルゴン溶接される。前記
金属キャップ２６の内部には信号搬送用ケーブル３０の
一端が挿通固定され、上述したようにケーブル３０の芯
線に接続したリード線３１が立状舌片１３ａに接続され
る。

【００１３】次に本考案の要部につき説明する。本考案
にあって、押え金具２０は下面に抵抗溶接用の環状突起
２２が形成されている。そして、上述したように、リー
ド線３１の接続処理を外部で施してから、軸孔４に圧力
伝達棒９，圧電素子１１，当て金１６等からなる積層体
８を装着する。次に、押え金具２０を大径装着孔４ｃに
装着し、該環状突起２２を段面ｙに押付ける。このとき
押圧状態で、円板バネ７が圧縮してその復元弾力により
前記円錐凹面２１が当て金１６の円錐面に圧接すること
となるように、各寸法はあらかじめ設定されている。そ
して、押圧状態を維持したまま、前記押え金具２０と、
主体金具１とに電圧を印加する。これにより、前記環状
突起２２が抵抗部分となって溶融し、段面ｙに接合され
ることとなる。而して、かかる抵抗溶接による押え金具
２０の固定状態で、円板バネ７の圧縮に伴う復元弾力に
より圧電素子１１には予圧が印加されることとなる。

【００１４】

【考案の効果】本考案は、軸孔４に最上部に当て金１６
が配設された圧力伝達棒９、圧電素子１１等の集積体８
を装着して、小径装着孔４ａと中径装着孔４ｂとの間に
生ずる段面ｘに係止した円板バネ７で圧力伝達棒９を支
持すると共に、大径装着孔４ｃに、下面に抵抗溶接用の
環状突起２２が形成された押え金具２０を嵌装して、該
押え金具２０を、円板バネ７の復元弾力に抗して、当て
金１６に圧接した状態で 、押え金具２０を段面ｙのみで
抵抗溶接することにより、該押え金具２０を主体金具１
に固着したものであるから、押え金具２０を押付けなが
ら、電圧を印加するだけで、該押え金具２０が固着され
ると共に、その状態で、円板バネ７の圧縮に伴う復元弾
力により圧電素子１１には予圧が印加されることとな
り、押え金具２０を螺着するための螺子加工が不要とな
り、かつその螺子締め作業も省略されるから、短時間で
圧電素子１１に予圧を付与することができ、製造が簡易
となる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す圧力センサの縦断側面
図である。

【図２】要部の拡大縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 主体金具 ４ 軸孔４ａ 小径装着孔 ４ｂ 中径装着孔 ４ｃ 大径装着孔 ７ 円板バネ ８ 積層体 ９ 圧力伝達棒 １１ 圧電素子 １６ 当て金 ２０ 押え金具 ２２ 環状突起ｘ，ｙ 段面

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のシリンダーに装着される主体
   金具の中心を貫通する軸孔に、圧電素子、圧力伝達棒等
   を収納し、前記軸孔の開口端を金属製ダイアフラムで密
   封してなる圧力センサにおいて、前記軸孔を、下端から上端にかけて、小径装着孔，中径
   装着孔及び大径装着孔を連成することにより構成し、該
   軸孔に最上部に当て金が配設された圧力伝達棒、圧電素
   子等の集積体を装着して、小径装着孔と中径装着孔との
   間に生ずる段面に係止した円板バネで圧力伝達棒を支持
   すると共に、大径装着孔に、下面に抵抗溶接用の環状突
   起が形成された押え金具を嵌装して、該押え金具を、円
   板バネの復元弾力に抗して、当て金に圧接した状態で、
   押え金具を段面のみで抵抗溶接することにより、該押え
   金具を主体金具に固着した ことを特徴とする圧力セン
   サ。