JP3226374B2 - シリンダ内圧検出装置及びその高さ調整方法 - Google Patents
シリンダ内圧検出装置及びその高さ調整方法Info
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Description
ヘッドに保持し、ノッキングや燃焼によるシリンダ内の
圧力変動を圧電素子によって検知するためのシリンダ内
圧力検出装置及びその高さ調整方法に関する。
しては、図13で示すように、環状圧電素子を含む集積
体を金属製外皮で包んで構成した環状の圧電センサSを
プラグ装着孔Rに座定して点火プラグTの挟圧力により
圧電センサS内の圧電素子に歪を与えて、前記圧電素子
と接続したリード線Lから出力信号を取り出すようにし
たものが種々提案されている。さらに詳しく説明する
と、プラグ装着孔Rは、シリンダヘッドPの外面から燃
焼室Qに向かって順次穿設された径大のプラグ挿入孔r
1 と、プラグ座r2 と、径小のプラグ螺合孔r3 とから
なり、前記プラグ挿入孔r1 より点火プラグTが挿入さ
れ、その雄螺子t1 を螺合孔r3 に螺子込んで、必要に
応じてガスケットリングを介してシート面t2 との間で
プラグ座r2上の圧電センサSを強圧し、その火花放電
部t3 を燃焼室Q内に臨ませるようにしている。
動をプラグで受け、プラグの挟圧荷重が変化することに
より、圧電センサS内の圧電素子の歪が変動し、該変動
に同期する信号を圧電素子から取出すものであり、ノッ
キングや燃焼圧力の検出に用いられる。
は、リード線Lがプラグ挿入孔r1 内で保持されておら
ず、装着性が悪く、配線処理が面倒であり、リード線L
が点火プラグTの角縁で損傷して、装着時に破断を生じ
易い等の問題点がある。そこで、点火プラグTと、圧電
素子との電気的取出し手段を隔絶するために、特開昭61
-12535号で開示されているように、金属円筒を用いて、
該金属円筒の下端に圧電センサを固定し、リード線を金
属円筒の外部とプラグ挿入孔間に生じた間隙から引出す
ようにした構成が提案されている。
器側に接続されたリード線の芯線と、圧電素子と接続す
る導線を接続してからこれを保護チューブで被覆する等
の手段が講じられているが、外付接続であるため、機械
的保護が充分ではなく、取付け時に破断を生じ易い。ま
た、外周形状が複雑化して、装着性が悪い。さらには、
リード線の引出しを可能とするために、プラグ挿入孔に
該リード線の案内溝を加工形成する必要があって、プラ
グ挿入孔の断面形状が特殊化して形成が面倒となると共
に、センサの汎用性が損なわれる等の問題点があった。
に、プラグ装着孔Rの深さに対応して容易に製造でき、
かつ該深さに対する汎用性を備えるシリンダ内圧検出装
置及びその高さ調整方法の提供を目的とするものであ
る。
ラグの挿入空隙とし、かつ下端に点火プラグを係止する
内鍔部を有する二重円筒状に形成されて、内筒壁と外筒
壁との間に周囲間隙を生じさせてなる円筒状収納体の、
その内鍔部内に環状圧電素子を具備する環状集積体を保
持し、前記圧電素子の電極と接続するリード線を前記周
囲間隙から上方へ電気的に引出して構成されてなり、シ
リンダヘッドのプラグ装着部に収納され、前記内鍔部を
プラグ座と点火プラグとの間に挟圧保持されて装着され
るシリンダ内圧検出装置である。
と、該円筒金具よりも径大の外側円筒金具とを同心状に
嵌装して下縁で固着することにより、点火プラグを係止
する内鍔部を有する前記円筒状収納体を構成すると共
に、内側円筒金具と、外側円筒金具とを環状集積体を保
持する基部分割筒と、一個以上の側部分割筒とを同心状
に接合することにより構成することができる。
出する鍔縁を形成し、該収納体の上部にラバーを外嵌し
てその上縁を鍔縁に当接し、その下縁をシリンダヘッド
Pの上面に弾接し、これにより外筒壁の周面と、プラグ
挿入孔r1 の内面間に水密性を保つと共に、前記ラバー
の高さ調整によりシリンダヘッドのプラグ装着部の深さ
に対応するようにした高さ調整方法を用いることができ
る。
と接続されるリード線等の配線部材は、前記円筒状収納
体内に装着される。このため、リード線等が外付され
ず、装置を整一な断面形状とすることができ、シリンダ
ヘッドのプラグ装着部への装着が容易となり、かつプラ
グ装着部にリード線の挿通孔を形成する必要が無い。
とを前記内鍔部を備える基部分割筒と、一個以上の側部
分割筒とを同心状に接合することにより、深絞り加工を
要せず、加工が容易となり、側部分割筒の高さを変える
ことにより種々の高さの円筒金具を容易に製造すること
ができる。
り、シリンダヘッドのプラグ装着部の深さが変わって
も、同一寸法のシリンダ内圧検出装置の適用が可能とな
る。
圧検出装置1の構成を説明する。
3と、外側円筒金具4とを組み付けることにより二重円
筒状に構成されている。そして、内孔を点火プラグpの
挿入空隙5とし、下端に点火プラグpを係止する内鍔部
6を備え、その内筒壁8と外筒壁9との間に上端が開放
された内鍔部6内に連通する周囲間隙10を生じさせて
いる。
と、内側円筒金具3と外側円筒金具4とはその下底で重
ね合わせて接合され、その重ね合わせ部に点火プラグの
挟圧作用が密閉方向に作用するようにしている。また前
記外側円筒金具4の上部を径大として、前記内側円筒金
具3との間で生ずる周囲間隙10の幅を大きくし、後述
するリード線20の挿入を可能としている。さらには、
前記内側円筒金具3の上端は外側円筒金具4上で外方へ
屈曲して鍔縁7を形成し、外側円筒金具4に外嵌したラ
バー11の上端を鍔縁7に接合している。この鍔縁7の
一部に周囲間隙10と連通する引出し孔13が形成され
得る。
が形成されている。そして、その取付け状態で、ラバー
11がシリンダヘッドPの上面に弾接し、これにより外
筒壁9の周面と、プラグ挿入孔r1 の内面間が水密性を
保たれる。さらには、点火プラグTの取付け時に内鍔部
6に圧接して剪断応力によりシリンダ内圧検出装置1に
締付けトルクが作用するが、前記ラバー11がシリンダ
ヘッドP壁面に圧接して接触抵抗を生じ、回動が阻止さ
れることとなる。
の構成にあって、外側円筒金具4に外嵌したラバー30
は、その周面に圧潰隆部30aを上下方向に複数形成し
ている。そして、前記ラバー30の上端を鍔縁7に接合
すると共に、該鍔縁7の端縁をラバー30の上面よりも
さらに外方に突出させている。かかる構成にあっては、
シリンダヘッドPのプラグ挿入孔r1 内にラバー30が
圧入され、プラグ挿入孔r1 の上部内面に圧潰隆部30
aが圧接し、プラグ挿入孔r1 内面の水密性と、シリン
ダ内圧検出装置1の回り止め効果を生じている。また鍔
縁7の端縁がプラグ挿入孔r1 の内面上を覆って、水密
性を補完している。
鍔部6内には、環状集積体14が収納される。かかる環
状集積体14は、環状に形成したアルミナ等からなる絶
縁板15、銅,アルミニュウム,ステンレス等の金属材
料からなる電極板16、圧電素子17及び金属製板パッ
キン18を積み重ねて構成され、内周面に内側円筒金具
3と絶縁するために絶縁チューブ19を配設し、この環
状集積体14を後述するように絞り加工により内側円筒
金具3,外側円筒金具4内に包み込んで緊密に保持し、
上述のようにその繋ぎ目を下面に位置させている。
取り出し手段を説明すると、前記電極板16には接続枝
16aが延成され、接続枝16aを周囲間隙10側へ直
角状に屈曲して位置させている。そして、幅の大きな周
囲間隙10内でリード線20の芯線21が接続枝16a
と電気的に接続される。この接続枝16aは、周囲間隙
10内で例えばポリイミドやフッ素樹脂等からなる絶縁
チューブ22により被覆され、内側円筒金具3,外側円
筒金具4との短絡を防止している。そして、さらに前記
リード線20の芯線21と接続枝16aとの接続部にも
絶縁チューブ23が被覆される。
へ引出されて、その端部にコネクタ24が接続される。
そして前記周囲間隙10及び環状間隙内には充填材25
が充填され、前記電気的接続部を安定的に保持し、かつ
水密性を生じさせて、湿分による電気的短絡事故を防止
するようにしている。その他、リード線20の引出し孔
13は、リード線20を保持するパイプ26が接合され
る。
装置1の組み付け手段を図3に従って説明する。前記内
側円筒金具3の下端は組み付け前においては、垂直筒端
3aとしている。そして、前記外側円筒金具4の受け鍔
部4a上に環状集積体14を構成する圧電素子17等の
各部材を所定順序に従って内嵌する。このとき、前記接
続枝16aには、あらかじめリード線20を接続し、絶
縁チューブ22,23で被覆して、その電気的接続を確
保しておく。また垂直筒端3aの基端にも絶縁チューブ
19を嵌着しておく。そして然る後に、内側円筒金具3
の垂直筒端3aを前記外側円筒金具4の受け鍔部4a内
に挿入し、前記リード線20を引出し孔13からパイプ
26を挿通させる。そして、前記垂直筒端3aを外側へ
曲げ加工により折り込んで、前記受け鍔部4a下面に重
ね合わせ、かつその重ね合せ端を例えばレーザ溶接して
連結する。そしてさらに、鍔縁7の下部の開口から周囲
間隙10内に充填材25を充填し、外側円筒金具4にラ
バー11を外嵌し、パイプ26を加締め、リード線20
の端部にコネクタ24を接続する。これにより、シリン
ダ内圧検出装置1が完成する。
リンダヘッドPのプラグ挿入孔r1に挿入する。この場
合に、シリンダ内圧検出装置1の外周は整一な断面円形
状となっており、リード線等の配線部材が露出していな
いから、その装着を容易に施すことができる。そして、
点火プラグTをシリンダヘッドPのプラグ螺合孔r3に
螺着し、前記内鍔部6を挟圧して予圧を印加し、装着が
完了する。
プラグTの挟圧荷重が変化することにより、圧電素子1
7の歪が変動し、該変動に同期する出力信号が発生し
て、リード線20からコネクタ24を介して外部機器側
へ取出される。上述の円筒状収納体2の構成にあって、
内側円筒金具3と、外側円筒金具4とを夫々単一部材に
より、その下端で溶接,ロー付等の手段で一体として構
成している。ところで、昨今のエンジンは四バルブが主
流となり、プラグは燃焼室中央に取付けられるようにな
ったため、シリンダヘッドPのプラグ装着孔Rの深さが
増してきている。従って、上述のように単一構造の内側
円筒金具3と、外側円筒金具4を用いた場合には、円筒
金具3,4は絞り加工により成形を行なうが、絞り長さ
(深さ)には限界があるため、その対応が難しい。
4を保持する基部分割筒3a,4aと、側部分割筒3
b,4bとを用いて同心状に接合することにより、前記
円筒金具3,4を構成することができる。この場合に、
拡径部xで接続することにより基部分割筒3a,4aの
上端m1 ,n1 を外方へ拡開し、側部分割筒3b,4b
の下端m2 ,n2 を同一傾斜角度で内方へ縮径すること
により、夫々を単純化することができる。
aを絞り加工により成形し、側部分割筒3b,4bをパ
イプの曲げ加工により成形する。このため、図1の構成
では内側円筒金具3と、外側円筒金具4を深絞り加工に
より成形するものであり、この深さが100mm を越すよう
な場合には、深絞り加工では形成困難であるが、上述の
ように、二分割して、長さを決める側部分割筒3b,4
bをパイプの曲げ加工により行なうものであるから、成
形が容易となる。しかも、種々の深さのプラグ装着孔R
に対応して、側部分割筒3b,4bの長さを変えれば、
基部分割筒3a,4aを同一製品を用いることができ、
長さに新たな成形型を要することなく対応することがで
きる。
工により成形し、側部分割筒3b,4bの成形方法を図
6〜9に従って説明する。
(イ)を一〜数工程の絞り加工により(ロ)の形状と
し、さらに底部に孔をあけ、上端を耳切りして外方へ傾
斜する接続縁m1 を備えた(ハ)の形状とする。この底
部から垂直に突出した部分は組付け時に環状集積体14
及び外側円筒金具4を外嵌してから、矢印で示すように
外側へ曲げ加工が施され、内鍔部6となる。
(イ)の端部に曲げ加工を施して鍔縁7を形成すること
により(ロ)の形状とし、さらに該鍔縁7に引出し孔1
3を穿設した後、先端部を内側へ曲げ加工して接続縁m
2 を備えた(ハ)の形状とする。
(イ)を絞り加工により(ロ)の形状とし、さらに底部
に孔をあけ、上端を耳切りして外方へ傾斜する接続縁n
1 を備えた(ハ)の形状とする。
(イ)に絞り加工を施して(ロ)の形状とし、さらに先
端部を内側へ曲げ加工して接続縁n2 を備えた(ハ)の
形状とする。
bとを接続縁m1 ,m2 で溶接して内側円筒金具3を形
成する。また、基部分割筒4aと、側部分割筒4bとを
接続縁n1 ,n2 で溶接して外側円筒金具4を形成する
こととなる。
bは複数個用いても良い。
なうようにしても良い。また、接合手段は傾斜状の接続
縁を形成せず、図10イで示すように垂直部で重ね合わ
せて接合したり、又は同図ロで示すように端縁を突き合
わせ、そこで接合するようにしても良い。
しては、外側円筒金具4に外嵌して鍔縁7に当接するラ
バー11の高さを調整することにより対応する調整方法
が提案され得る。
r1 が図1に比して浅い場合には、高さ寸法の大きなラ
バー11を適用することにより、水密性を維持しなが
ら、同一寸法のシリンダ内圧検出装置を適用することが
できる。従って、上述した二分割の形成手段を適用して
最大深さに対応する長尺状の円筒金具3,4を形成して
おけば、同一金具3,4で種々の深さに対応できること
となる。
に基部ラバー12aとゴムリングスペーサーからなる調
整ラバー12bとで構成することもできる。この構成に
あっては、前記調整ラバー12bの厚み又は装着数を変
えることにより、基部ラバー12aを共通としてプラグ
挿入孔r1 の深さに対応することができる。
述したように、内部を点火プラグTの挿入空隙5とし、
圧電素子17を具備する集積体14を内鍔部6内に収納
し、内筒壁8と外筒壁9との間の周囲間隙10から圧電
素子17の電極と接続するリード線20を電気的に引出
して構成したものであるから、電気的接続部が、円筒状
収納体2内で保護され、その接続が安定的に確保され
る。またリード線20等が外付されず、装置を整一な断
面形状とすることができて、シリンダヘッドPのプラグ
挿入孔r1 への装着が容易となり、かつプラグ挿入孔r
1 にリード線20の引出しのための案内溝を加工形成す
る必要が無く、汎用性を生ずる。さらにはシリンダヘッ
ドPとの絶縁が確保され、電気的接続手段が簡易となっ
て、組み付けが容易となる等の優れた効果がある。
と、外側円筒金具4とを基部分割筒3a,4aと、一個
以上の側部分割筒3b,4bとを同心状に接合すること
により構成した場合にあっては、深絞りが不要となって
加工が容易となり、側部分割筒3b,4bの高さを変え
ることにより種々の高さのものを容易に形成することが
できる。
突出する鍔縁7を形成し、該収納体2の上部にラバー1
1を外嵌するとともに、ラバー11の高さ調整によりシ
リンダヘッドのプラグ挿入孔r1 の深さに対応するよう
にした高さ調整方法を用いることにより、プラグ挿入孔
r1 の深さが変わっても、同一寸法のシリンダ内圧検出
装置の適用が可能となり、汎用性が向上する等の優れた
効果がある。
を示す縦断正面図である。
る。
bの接続を示す下部の拡大断面図である。
る。
る。
る。
る。
4bの他の接続手段を示す断面図である。
る。
構成したラバー11の斜視図である。
を概略的に示した縦断正面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 内孔を点火プラグの挿入空隙とし、かつ
下端に点火プラグを係止する内鍔部を有する二重円筒状
に形成されて、内筒壁と外筒壁との間に周囲間隙を生じ
させてなる円筒状収納体の、その内鍔部内に環状圧電素
子を具備する環状集積体を保持し、前記圧電素子の電極
と接続するリード線を前記周囲間隙から上方へ電気的に
引出して構成されてなり、シリンダヘッドのプラグ装着
部に収納され、前記内鍔部をプラグ座と点火プラグとの
間に挟圧保持されて装着されるシリンダ内圧検出装置。 - 【請求項2】 内側円筒金具と、該円筒金具よりも径大
の外側円筒金具とを同心状に嵌装して下縁で固着するこ
とにより、点火プラグを係止する内鍔部を有する前記円
筒状収納体を構成すると共に、内側円筒金具と、外側円
筒金具とを環状集積体を保持する基部分割筒と、一個以
上の側部分割筒とを同心状に接合することにより構成し
たことを特徴とする請求項1記載のシリンダ内圧検出装
置。 - 【請求項3】 円筒状収納体の上縁に外側へ突出する鍔
縁を形成し、該収納体の上部にラバーを外嵌してその上
縁を鍔縁に当接し、その下縁をシリンダヘッドの上面に
弾接し、これにより外筒壁の周面と、プラグ挿入孔の内
面間に水密性を保つと共に、前記ラバーの高さ調整によ
りシリンダヘッドのプラグ装着部の深さに対応するよう
にしたことを特徴とする請求項1記載のシリンダ内圧検
出装置における高さ調整方法。 - 【請求項4】 前記ラバーを基部ラバーと調整ラバーと
で構成し、前記調整ラバーの厚み又は装着数を変えるこ
とにより、シリンダヘッドのプラグ装着部の深さに対応
するようにしたことを特徴とする請求項3記載のシリン
ダ内圧検出装置における高さ調整方法。
Priority Applications (1)
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JP07874493A JP3226374B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-03-12 | シリンダ内圧検出装置及びその高さ調整方法 |
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JP3453693 | 1993-01-28 | ||
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06281524A JPH06281524A (ja) | 1994-10-07 |
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JP07874493A Expired - Fee Related JP3226374B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-03-12 | シリンダ内圧検出装置及びその高さ調整方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-03-12 JP JP07874493A patent/JP3226374B2/ja not_active Expired - Fee Related
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