JP3260597B2 - 圧力センサ付プラグ - Google Patents
圧力センサ付プラグInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内の圧力を
検出する圧力センサを備えたプラグに関し、特にスパー
クプラグに適用して好適なものである。
検出する圧力センサを備えたプラグに関し、特にスパー
クプラグに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】燃焼室内の圧力を検出する技術として、
例えば、エンジンのシリンダヘッドに螺合されるスパー
クプラグに、圧力センサを取り付けたものが知られてい
る。ここで、圧力センサを備えない一般的なスパークプ
ラグは、シリンダヘッドの挿通穴内に、主体金具のネジ
嵌合部をネジ込む構造を有し、ネジ嵌合部をシリンダヘ
ッドの挿通穴内にネジ込むことで、主体金具の座部が、
ガスケットを介してシリンダヘッドに押し付けられる構
造となっている。
例えば、エンジンのシリンダヘッドに螺合されるスパー
クプラグに、圧力センサを取り付けたものが知られてい
る。ここで、圧力センサを備えない一般的なスパークプ
ラグは、シリンダヘッドの挿通穴内に、主体金具のネジ
嵌合部をネジ込む構造を有し、ネジ嵌合部をシリンダヘ
ッドの挿通穴内にネジ込むことで、主体金具の座部が、
ガスケットを介してシリンダヘッドに押し付けられる構
造となっている。
【０００３】そこで、従来の圧力センサ付スパークプラ
グは、図８に示すように、主体金具１０１の座部１０２
（本発明の押圧部に相当する）と、シリンダヘッド１０
３との間に、環状の圧力センサ１０４を配置し、主体金
具１０１のネジ嵌合部１０５をシリンダヘッド１０３の
挿入穴内にネジ込んで圧力センサ１０４を取り付けてい
た。なお、この状態では、圧力センサ１０４には、主体
金具のネジ込みによる軸力が加えられた状態となる。こ
のため、燃焼室内に燃焼圧力が生じると、その燃焼圧力
をスパークプラグが受けて、圧力センサ１０４に加えら
れる軸力が変化し、圧力センサ１０４が軸力の変化に応
じた信号を出力する。
グは、図８に示すように、主体金具１０１の座部１０２
（本発明の押圧部に相当する）と、シリンダヘッド１０
３との間に、環状の圧力センサ１０４を配置し、主体金
具１０１のネジ嵌合部１０５をシリンダヘッド１０３の
挿入穴内にネジ込んで圧力センサ１０４を取り付けてい
た。なお、この状態では、圧力センサ１０４には、主体
金具のネジ込みによる軸力が加えられた状態となる。こ
のため、燃焼室内に燃焼圧力が生じると、その燃焼圧力
をスパークプラグが受けて、圧力センサ１０４に加えら
れる軸力が変化し、圧力センサ１０４が軸力の変化に応
じた信号を出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の構造では、プラ
グをエンジンに固定するためのネジ嵌合部１０５が燃焼
室１０６に連なっているため、燃焼室１０６内に燃焼圧
力が発生する際、高圧の燃焼ガスがネジ嵌合部１０５の
微小隙間に流入し、燃焼室１０６内の圧力低下によっ
て、ネジ嵌合部１０５の微小隙間内に流入した燃焼ガス
が流出する。特に降圧時のガスの流出が緩やかとなる。
このように、従来の構造のものでは、ネジ嵌合部１０５
の微小隙間へのガスの流入および緩やかなガスの流出に
よって、圧力センサ１０４の検出値に大きなヒステリシ
スが生じる不具合があった。
グをエンジンに固定するためのネジ嵌合部１０５が燃焼
室１０６に連なっているため、燃焼室１０６内に燃焼圧
力が発生する際、高圧の燃焼ガスがネジ嵌合部１０５の
微小隙間に流入し、燃焼室１０６内の圧力低下によっ
て、ネジ嵌合部１０５の微小隙間内に流入した燃焼ガス
が流出する。特に降圧時のガスの流出が緩やかとなる。
このように、従来の構造のものでは、ネジ嵌合部１０５
の微小隙間へのガスの流入および緩やかなガスの流出に
よって、圧力センサ１０４の検出値に大きなヒステリシ
スが生じる不具合があった。
【０００５】つまり、従来の構造では、燃焼室１０６の
昇圧時にプラグが燃焼室１０６の外側へ押し上げられる
とともに、ネジ嵌合部１０５にガスが流入し、降圧時に
プラグが元の位置へ戻ろうとしても、ネジ嵌合部１０５
に流入したガスが抜けきらず、プラグの戻りが悪くな
る。この結果、実際の燃焼圧力の変化に対して圧力セン
サ１０４の検出値が追従しない不具合が生じていた。
昇圧時にプラグが燃焼室１０６の外側へ押し上げられる
とともに、ネジ嵌合部１０５にガスが流入し、降圧時に
プラグが元の位置へ戻ろうとしても、ネジ嵌合部１０５
に流入したガスが抜けきらず、プラグの戻りが悪くな
る。この結果、実際の燃焼圧力の変化に対して圧力セン
サ１０４の検出値が追従しない不具合が生じていた。
【０００６】さらに、従来の構造では、燃焼室１０６の
昇圧時のエネルギーが座部１０２に到達する以前に、挿
入穴内におけるネジ嵌合部１０５で一部吸収されるた
め、圧力センサ１０４の検出精度が低下する不具合も生
じていた。
昇圧時のエネルギーが座部１０２に到達する以前に、挿
入穴内におけるネジ嵌合部１０５で一部吸収されるた
め、圧力センサ１０４の検出精度が低下する不具合も生
じていた。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、燃焼室内の圧力を高い精度で圧力
センサで検出することができるとともに、燃焼室内の昇
圧と降圧とのヒステリシスを小さく抑えることができる
圧力センサ付プラグの提供にある。
もので、その目的は、燃焼室内の圧力を高い精度で圧力
センサで検出することができるとともに、燃焼室内の昇
圧と降圧とのヒステリシスを小さく抑えることができる
圧力センサ付プラグの提供にある。
【０００８】
圧力センサ付プラグは、エンジンの燃焼室に連通する挿
入穴内に挿入されるネジが形成されていない挿入部を備
えるとともに、前記エンジンに向けて押し付けられる押
圧部を有するプラグと、前記エンジンと前記押圧部との
間に配置された圧力センサとを備える。そして、前記プ
ラグは、前記押圧部を有する主体部と、前記エンジンに
螺合可能に設けられ、前記エンジンにネジ込まれること
で、前記主体部を前記エンジンに固定するとともに、前
記圧力センサを前記押圧部と前記エンジンとの間で押し
付ける筒状の袋ナットとを備えることを特徴とする。
入穴内に挿入されるネジが形成されていない挿入部を備
えるとともに、前記エンジンに向けて押し付けられる押
圧部を有するプラグと、前記エンジンと前記押圧部との
間に配置された圧力センサとを備える。そして、前記プ
ラグは、前記押圧部を有する主体部と、前記エンジンに
螺合可能に設けられ、前記エンジンにネジ込まれること
で、前記主体部を前記エンジンに固定するとともに、前
記圧力センサを前記押圧部と前記エンジンとの間で押し
付ける筒状の袋ナットとを備えることを特徴とする。
【０００９】〔請求項２の手段〕請求項１の圧力センサ
付プラグにおいて、前記プラグは、前記燃焼室内に点火
を行なうスパークプラグで、高電圧が印加される中心電
極、この中心電極を絶縁保持する絶縁体、この絶縁体を
保持した状態で前記エンジンに固定される主体金具とを
備え、この主体金具は、前記挿入穴内に挿通される部分
には、前記エンジンに螺合されるネジは形成されておら
ず、この主体金具が前記袋ナットによって前記エンジン
に固定されることで、前記主体金具、前記絶縁体および
前記中心電極及び主体金具の座部に介在した圧力センサ
が、前記エンジンに固定されることを特徴とする。
付プラグにおいて、前記プラグは、前記燃焼室内に点火
を行なうスパークプラグで、高電圧が印加される中心電
極、この中心電極を絶縁保持する絶縁体、この絶縁体を
保持した状態で前記エンジンに固定される主体金具とを
備え、この主体金具は、前記挿入穴内に挿通される部分
には、前記エンジンに螺合されるネジは形成されておら
ず、この主体金具が前記袋ナットによって前記エンジン
に固定されることで、前記主体金具、前記絶縁体および
前記中心電極及び主体金具の座部に介在した圧力センサ
が、前記エンジンに固定されることを特徴とする。
【００１０】〔請求項３の手段〕請求項２の圧力センサ
付プラグにおいて、前記挿入穴が形成される前記エンジ
ンは、前記挿入穴内における前記燃焼室側の内径を小さ
くするための環状の段部を備えるとともに、前記主体金
具の前記挿入穴内に挿通される部分には、前記段部に当
接する環状の段当接部が形成されたことを特徴とする。
付プラグにおいて、前記挿入穴が形成される前記エンジ
ンは、前記挿入穴内における前記燃焼室側の内径を小さ
くするための環状の段部を備えるとともに、前記主体金
具の前記挿入穴内に挿通される部分には、前記段部に当
接する環状の段当接部が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
〔請求項１の作用および効果〕 圧力センサ付プラグは、上述のように、エンジンの燃焼
室に連通する挿入部にネジを形成せず、圧力センサをエ
ンジンに押し付ける押圧部を有する主体部と、この主体
部をエンジンに固定する袋ナットとを備え、この袋ナッ
トをエンジンにネジ込むことで、主体部をエンジンに固
定するとともに、圧力センサを押圧部とエンジンとの間
で押し付ける構造を採用した。
室に連通する挿入部にネジを形成せず、圧力センサをエ
ンジンに押し付ける押圧部を有する主体部と、この主体
部をエンジンに固定する袋ナットとを備え、この袋ナッ
トをエンジンにネジ込むことで、主体部をエンジンに固
定するとともに、圧力センサを押圧部とエンジンとの間
で押し付ける構造を採用した。
【００１２】このため、燃焼室内に燃焼圧力が発生した
際、高圧の燃焼ガスが従来のようにネジ嵌合部の微小隙
間に流入することがない。つまり、従来技術のように、
ネジ嵌合部の微小隙間に燃焼ガスの流入影響、および微
小隙間から燃焼ガスが緩やかに流出する影響を圧力セン
サが受けることなく、燃焼室内の圧力変化を圧力センサ
が受けることができる。この結果、燃焼室内の圧力変化
による圧力センサのヒステリシスを、従来に比較して小
さく抑えることができる。
際、高圧の燃焼ガスが従来のようにネジ嵌合部の微小隙
間に流入することがない。つまり、従来技術のように、
ネジ嵌合部の微小隙間に燃焼ガスの流入影響、および微
小隙間から燃焼ガスが緩やかに流出する影響を圧力セン
サが受けることなく、燃焼室内の圧力変化を圧力センサ
が受けることができる。この結果、燃焼室内の圧力変化
による圧力センサのヒステリシスを、従来に比較して小
さく抑えることができる。
【００１３】また、従来技術では、燃焼室内に燃焼圧力
が発生した際、燃焼室の昇圧時のエネルギーが押圧部に
到達する以前に、挿入穴内のネジ嵌合部でエネルギーを
一部吸収されたが、本発明では、挿入穴内で昇圧のエネ
ルギーが吸収されることなく、直接的に押圧部へ伝えら
れる。この結果、従来に比較して、圧力センサの出力が
上昇し、燃焼室内の検出精度を高めることができる。
が発生した際、燃焼室の昇圧時のエネルギーが押圧部に
到達する以前に、挿入穴内のネジ嵌合部でエネルギーを
一部吸収されたが、本発明では、挿入穴内で昇圧のエネ
ルギーが吸収されることなく、直接的に押圧部へ伝えら
れる。この結果、従来に比較して、圧力センサの出力が
上昇し、燃焼室内の検出精度を高めることができる。
【００１４】〔請求項２の作用および効果〕本発明のプ
ラグを、スパークプラグに適用しても、上記請求項１と
同じ作用および効果を奏することができる。
ラグを、スパークプラグに適用しても、上記請求項１と
同じ作用および効果を奏することができる。
【００１５】〔請求項３の作用および効果〕本発明のプ
ラグを、スパークプラグに適用した場合、従来技術のよ
うに、挿入穴内にネジ嵌合部が無いため、主体金具とエ
ンジンとの接触面積が低下して、スパークプラグの熱引
きが劣化することが懸念されるが、請求項３を採用し、
エンジンの挿通穴内に形成された段部と、主体金具に形
成された段当接部とを当接することで、主体金具とエン
ジンとの接触面積が増加し、主体金具からエンジンへの
熱引きを適性に保つことができる。なお、段部と段当接
部との接触面積を調節することで、熱引きを調節するこ
とが可能である。
ラグを、スパークプラグに適用した場合、従来技術のよ
うに、挿入穴内にネジ嵌合部が無いため、主体金具とエ
ンジンとの接触面積が低下して、スパークプラグの熱引
きが劣化することが懸念されるが、請求項３を採用し、
エンジンの挿通穴内に形成された段部と、主体金具に形
成された段当接部とを当接することで、主体金具とエン
ジンとの接触面積が増加し、主体金具からエンジンへの
熱引きを適性に保つことができる。なお、段部と段当接
部との接触面積を調節することで、熱引きを調節するこ
とが可能である。
【００１６】
【実施例】次に、本発明の圧力センサ付プラグを、圧力
センサ付スパークプラグに適用した第１、第２実施例に
基づき、図面を参照して説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図６は第１実施例を説
明するためのもので、図１はエンジンのシリンダヘッド
に装着された圧力センサ付スパークプラグの断面図、図
２は図１の上視図、図３はスパークプラグの要部断面
図、図４はスパークプラグの要部分解図である。
センサ付スパークプラグに適用した第１、第２実施例に
基づき、図面を参照して説明する。 〔第１実施例の構成〕図１ないし図６は第１実施例を説
明するためのもので、図１はエンジンのシリンダヘッド
に装着された圧力センサ付スパークプラグの断面図、図
２は図１の上視図、図３はスパークプラグの要部断面
図、図４はスパークプラグの要部分解図である。
【００１７】圧力センサ付スパークプラグは、エンジン
の燃焼室１に火花放電を行なうスパークプラグ２と、こ
のスパークプラグ２に装着された環状の圧力センサ３と
を組み合わせたものである。スパークプラグ２が組み付
けられるエンジンのシリンダヘッド４には、スパークプ
ラグ２をシリンダヘッド４に装着するための装着凹部５
が形成されるとともに、この装着凹部５の底には、スパ
ークプラグ２の端部を燃焼室１内へ導くための挿入穴６
が形成されている。装着凹部５の側壁には、後述する出
力取出用リード線２４を配置するためのリード溝５ａが
形成されている。なお、スパークプラグ２は、請求項１
にかかるプラグで、図中符号７が挿入穴６内に挿入され
る挿入部に相当する。また、後述する袋ナット１５以外
のスパークプラグ２の部分が、主体部（符号なし）に相
当するものである。
の燃焼室１に火花放電を行なうスパークプラグ２と、こ
のスパークプラグ２に装着された環状の圧力センサ３と
を組み合わせたものである。スパークプラグ２が組み付
けられるエンジンのシリンダヘッド４には、スパークプ
ラグ２をシリンダヘッド４に装着するための装着凹部５
が形成されるとともに、この装着凹部５の底には、スパ
ークプラグ２の端部を燃焼室１内へ導くための挿入穴６
が形成されている。装着凹部５の側壁には、後述する出
力取出用リード線２４を配置するためのリード溝５ａが
形成されている。なお、スパークプラグ２は、請求項１
にかかるプラグで、図中符号７が挿入穴６内に挿入され
る挿入部に相当する。また、後述する袋ナット１５以外
のスパークプラグ２の部分が、主体部（符号なし）に相
当するものである。
【００１８】スパークプラグ２は、一端に設けられた端
子１１を介して高電圧を受ける中心電極１２と、この中
心電極１２を絶縁保持する略筒状の絶縁体１３と、この
絶縁体１３を保持した状態でエンジンのシリンダヘッド
４に固定される主体金具１４と、この主体金具１４をエ
ンジンのシリンダヘッド４に押し付けることで、スパー
クプラグ２をエンジンに固定する筒状の袋ナット１５と
から構成される。なお、本実施例に示す中心電極１２お
よび絶縁体１３は、周知なもである。
子１１を介して高電圧を受ける中心電極１２と、この中
心電極１２を絶縁保持する略筒状の絶縁体１３と、この
絶縁体１３を保持した状態でエンジンのシリンダヘッド
４に固定される主体金具１４と、この主体金具１４をエ
ンジンのシリンダヘッド４に押し付けることで、スパー
クプラグ２をエンジンに固定する筒状の袋ナット１５と
から構成される。なお、本実施例に示す中心電極１２お
よび絶縁体１３は、周知なもである。
【００１９】主体金具１４は、内部において絶縁体１３
を強固に保持する略筒状の金具で、挿入穴６内に挿入さ
れる挿入筒１６、およびこの挿入筒１６より大径の座部
１７を備える。挿入筒１６は、周囲にネジが形成されて
いない筒体で、端部に中心電極１２に対向配置される外
側電極１８が溶接等によって固定されている。座部１７
は、袋ナット１５によって、装着凹部５の底へ向けて付
勢されるもので、この座部１７と装着凹部５の底との間
に、燃焼ガスの流出を防ぐガスケット１９、および環状
の圧力センサ３とが、軸方向に加圧される。このように
座部１７は、圧力センサ３を軸方向へ押し付ける押圧部
に相当するものである。
を強固に保持する略筒状の金具で、挿入穴６内に挿入さ
れる挿入筒１６、およびこの挿入筒１６より大径の座部
１７を備える。挿入筒１６は、周囲にネジが形成されて
いない筒体で、端部に中心電極１２に対向配置される外
側電極１８が溶接等によって固定されている。座部１７
は、袋ナット１５によって、装着凹部５の底へ向けて付
勢されるもので、この座部１７と装着凹部５の底との間
に、燃焼ガスの流出を防ぐガスケット１９、および環状
の圧力センサ３とが、軸方向に加圧される。このように
座部１７は、圧力センサ３を軸方向へ押し付ける押圧部
に相当するものである。
【００２０】袋ナット１５は、主体金具１４とは別体に
設けられた筒状の金具で、主体部と別体に設けられてい
る。この袋ナット１５の周囲には、装着凹部５の内周に
形成された雌ネジ２１に螺合可能な雄ネジ２２が形成さ
れている。また、袋ナット１５の図示上側の周囲には、
六角形状のボルト部２３が形成されており、図示しない
締結工具によって袋ナット１５をねじ込むことにより、
主体金具１４の座部１７を装着凹部５の底へ向けて付勢
し、スパークプラグ２をシリンダヘッド４に固定すると
ともに、ガスケット１９および圧力センサ３を座部１７
と装着凹部５の底との間に強固に挟み込むものである。
設けられた筒状の金具で、主体部と別体に設けられてい
る。この袋ナット１５の周囲には、装着凹部５の内周に
形成された雌ネジ２１に螺合可能な雄ネジ２２が形成さ
れている。また、袋ナット１５の図示上側の周囲には、
六角形状のボルト部２３が形成されており、図示しない
締結工具によって袋ナット１５をねじ込むことにより、
主体金具１４の座部１７を装着凹部５の底へ向けて付勢
し、スパークプラグ２をシリンダヘッド４に固定すると
ともに、ガスケット１９および圧力センサ３を座部１７
と装着凹部５の底との間に強固に挟み込むものである。
【００２１】圧力センサ３は、圧電素子等を用いた周知
な構造のリング状のセンサで、軸方向に加わる圧力変化
に応じた出力信号を発生するものである。なお、圧力セ
ンサ３の発生した出力信号は、出力取出用リード線２４
を介して図示しない検出回路へ伝えられる。
な構造のリング状のセンサで、軸方向に加わる圧力変化
に応じた出力信号を発生するものである。なお、圧力セ
ンサ３の発生した出力信号は、出力取出用リード線２４
を介して図示しない検出回路へ伝えられる。
【００２２】〔実施例の作動〕次に、圧力センサ付スパ
ークプラグによる燃焼室１内の圧力測定の作動を説明す
る。圧力センサ付スパークプラグが装着されたエンジン
は、周知なガソリンエンジンで、燃焼室１内に供給され
た圧縮混合気が着火した際、燃焼（爆発）によって燃焼
室１内の圧力が急激に上昇する。そして、上昇した圧力
は、爆発による爆発行程および排気行程によって下降す
る。
ークプラグによる燃焼室１内の圧力測定の作動を説明す
る。圧力センサ付スパークプラグが装着されたエンジン
は、周知なガソリンエンジンで、燃焼室１内に供給され
た圧縮混合気が着火した際、燃焼（爆発）によって燃焼
室１内の圧力が急激に上昇する。そして、上昇した圧力
は、爆発による爆発行程および排気行程によって下降す
る。
【００２３】圧縮混合気の爆発によって生じる圧力の上
昇は、燃焼室１内に露出するスパークプラグ２にも与え
られる。スパークプラグ２に与えられた圧力上昇エネル
ギーは、スパークプラグ２をシリンダヘッド４に固定す
る主体金具１４が受け、結果的に圧力上昇エネルギーは
座部１７が上昇するエネルギーとなる。このように、座
部１７に上昇するエネルギーが加えられると、圧力セン
サ３に加えられる軸力が変化し、圧力センサ３が軸力の
変化に応じた信号を出力する。
昇は、燃焼室１内に露出するスパークプラグ２にも与え
られる。スパークプラグ２に与えられた圧力上昇エネル
ギーは、スパークプラグ２をシリンダヘッド４に固定す
る主体金具１４が受け、結果的に圧力上昇エネルギーは
座部１７が上昇するエネルギーとなる。このように、座
部１７に上昇するエネルギーが加えられると、圧力セン
サ３に加えられる軸力が変化し、圧力センサ３が軸力の
変化に応じた信号を出力する。
【００２４】〔実験結果〕次に、本実施例の圧力センサ
付スパークプラグと、従来構造の圧力センサ付スパーク
プラグ（図８参照）とを比較した実験結果を示す。図５
は圧力センサ付スパークプラグの脱着によって生じる圧
力センサ３の出力信号のバラツキを示すもので、実線が
本実施例の圧力センサ付スパークプラグの測定結果を示
し、破線が従来構造の圧力センサ付スパークプラグの測
定結果を示す。
付スパークプラグと、従来構造の圧力センサ付スパーク
プラグ（図８参照）とを比較した実験結果を示す。図５
は圧力センサ付スパークプラグの脱着によって生じる圧
力センサ３の出力信号のバラツキを示すもので、実線が
本実施例の圧力センサ付スパークプラグの測定結果を示
し、破線が従来構造の圧力センサ付スパークプラグの測
定結果を示す。
【００２５】この図５から読み取れるように、本実施例
の圧力センサ付スパークプラグは、圧力センサ３が高い
出力信号を発生するとともに、出力値のバラツキが極め
て小さい。これに対して従来構造の圧力センサ付スパー
クプラグは、圧力センサの出力信号が低く、且つ出力値
のバラツキが極めて大きい。
の圧力センサ付スパークプラグは、圧力センサ３が高い
出力信号を発生するとともに、出力値のバラツキが極め
て小さい。これに対して従来構造の圧力センサ付スパー
クプラグは、圧力センサの出力信号が低く、且つ出力値
のバラツキが極めて大きい。
【００２６】図６は圧力センサ３の昇圧、減圧による出
力信号のヒステリシスを示すもので、実線が本実施例の
圧力センサ付スパークプラグの測定結果を示し、破線が
従来構造の圧力センサ付スパークプラグの測定結果を示
す。この図６から読み取れるように、本実施例の圧力セ
ンサ付スパークプラグによる圧力センサ３は、極めてヒ
ステリシスが小さい。これに対して従来構造の圧力セン
サ付スパークプラグによる圧力センサは、ヒステリシス
が大きい。
力信号のヒステリシスを示すもので、実線が本実施例の
圧力センサ付スパークプラグの測定結果を示し、破線が
従来構造の圧力センサ付スパークプラグの測定結果を示
す。この図６から読み取れるように、本実施例の圧力セ
ンサ付スパークプラグによる圧力センサ３は、極めてヒ
ステリシスが小さい。これに対して従来構造の圧力セン
サ付スパークプラグによる圧力センサは、ヒステリシス
が大きい。
【００２７】〔第１実施例の効果〕本実施例の圧力セン
サ付スパークプラグは、燃焼室１内において圧縮混合気
の爆発によって生じる高圧の燃焼ガスが、従来のように
ネジ嵌合部の微小隙間に流入することがない。このた
め、従来技術のように、ネジ嵌合部の微小隙間に燃焼ガ
スが流入する影響、および微小隙間からガスが緩やかに
流出する影響を圧力センサ３が受けず、燃焼室１内の圧
力変化を直接的に圧力センサ３が受けることができる。
この結果、図６に示したように、圧力センサ３の出力信
号のヒステリシスを、従来に比較して小さく抑えること
ができる。
サ付スパークプラグは、燃焼室１内において圧縮混合気
の爆発によって生じる高圧の燃焼ガスが、従来のように
ネジ嵌合部の微小隙間に流入することがない。このた
め、従来技術のように、ネジ嵌合部の微小隙間に燃焼ガ
スが流入する影響、および微小隙間からガスが緩やかに
流出する影響を圧力センサ３が受けず、燃焼室１内の圧
力変化を直接的に圧力センサ３が受けることができる。
この結果、図６に示したように、圧力センサ３の出力信
号のヒステリシスを、従来に比較して小さく抑えること
ができる。
【００２８】また、従来技術では、燃焼室１内において
圧縮混合気の爆発によって生じるエネルギーが、座部１
７に到達する以前に、挿入穴６内のネジ嵌合部でエネル
ギーを一部吸収されたが、本実施例では、挿入穴６内で
昇圧のエネルギーが吸収されることなく、直接的に座部
１７へ伝えられる。この結果、図５で示したように、従
来に比較して圧力センサ３の出力が上昇し、燃焼室１内
の検出精度を高めることができる。
圧縮混合気の爆発によって生じるエネルギーが、座部１
７に到達する以前に、挿入穴６内のネジ嵌合部でエネル
ギーを一部吸収されたが、本実施例では、挿入穴６内で
昇圧のエネルギーが吸収されることなく、直接的に座部
１７へ伝えられる。この結果、図５で示したように、従
来に比較して圧力センサ３の出力が上昇し、燃焼室１内
の検出精度を高めることができる。
【００２９】〔第２実施例〕図７は第２実施例を示すも
ので、エンジンのシリンダヘッド４に装着された圧力セ
ンサ付スパークプラグの断面図である。本実施例のエン
ジンのシリンダヘッド４は、挿入穴６内における燃焼室
１側の内径を小さくするための環状の段部３１を備え
る。この段部３１は、燃焼室１に向かって径が窄まるテ
ーパー状に形成されている。また、主体金具１４の挿入
筒１６（挿入穴６内に挿通される部分）には、段部３１
に当接する環状の段当接部３２が形成されている。この
段当接部３２も、段部３１のテーパー形状に一致するよ
う、テーパー状に形成されている。
ので、エンジンのシリンダヘッド４に装着された圧力セ
ンサ付スパークプラグの断面図である。本実施例のエン
ジンのシリンダヘッド４は、挿入穴６内における燃焼室
１側の内径を小さくするための環状の段部３１を備え
る。この段部３１は、燃焼室１に向かって径が窄まるテ
ーパー状に形成されている。また、主体金具１４の挿入
筒１６（挿入穴６内に挿通される部分）には、段部３１
に当接する環状の段当接部３２が形成されている。この
段当接部３２も、段部３１のテーパー形状に一致するよ
う、テーパー状に形成されている。
【００３０】この第２実施例では、絶縁体１３から主体
金具１４に伝えられた熱が、段部３１と段当接部３２と
の当接部分を設けることによって、主体金具１４とシリ
ンダヘッド４との当接面積が大きくなり、結果的に絶縁
体１３から主体金具１４へ伝えられた熱がシリンダヘッ
ド４へ効率良く伝わる。このように、段部３１と段当接
部３２との接触面積を調節することで、絶縁体１３の温
度を適性温度に保つことができ、結果的にスパークプラ
グ２の熱引きを適性値に設定することができる。
金具１４に伝えられた熱が、段部３１と段当接部３２と
の当接部分を設けることによって、主体金具１４とシリ
ンダヘッド４との当接面積が大きくなり、結果的に絶縁
体１３から主体金具１４へ伝えられた熱がシリンダヘッ
ド４へ効率良く伝わる。このように、段部３１と段当接
部３２との接触面積を調節することで、絶縁体１３の温
度を適性温度に保つことができ、結果的にスパークプラ
グ２の熱引きを適性値に設定することができる。
【００３１】〔変形例〕上記の実施例では、プラグの一
例として、スパークプラグ２を例に示したが、グロープ
ラグなど、燃焼室１に連通する挿入穴６内に外部から取
り付けられる他のプラグに本発明を適用しても良い。ま
た、プラグはエンジンのシリンダーボディの有底孔に直
接取付けるもので、単にネジのない棒状の主体部と圧力
センサを軸方向に押圧する押圧部を備えた形体としたも
のであっても良い。袋ナット１５を主体金具１４とは別
体に設けた例を示したが、溶接技術を用いるなど、袋ナ
ット１５と主体金具１４とを一体に設けても良い。圧力
センサ３の出力信号の利用例としては、ノックセンサと
して利用しても良いし、燃焼圧力検知用センサとして利
用しても良い。
例として、スパークプラグ２を例に示したが、グロープ
ラグなど、燃焼室１に連通する挿入穴６内に外部から取
り付けられる他のプラグに本発明を適用しても良い。ま
た、プラグはエンジンのシリンダーボディの有底孔に直
接取付けるもので、単にネジのない棒状の主体部と圧力
センサを軸方向に押圧する押圧部を備えた形体としたも
のであっても良い。袋ナット１５を主体金具１４とは別
体に設けた例を示したが、溶接技術を用いるなど、袋ナ
ット１５と主体金具１４とを一体に設けても良い。圧力
センサ３の出力信号の利用例としては、ノックセンサと
して利用しても良いし、燃焼圧力検知用センサとして利
用しても良い。
【図１】エンジンのシリンダヘッドに装着された圧力セ
ンサ付スパークプラグの断面図である（第１実施例）。
ンサ付スパークプラグの断面図である（第１実施例）。
【図２】図１の上視図である（第１実施例）。
【図３】スパークプラグの要部断面図である（第１実施
例）。
例）。
【図４】スパークプラグの要部斜視図である（第１実施
例）。
例）。
【図５】脱着によって生じる圧力センサの出力信号のバ
ラツキを示すグラフである（第１実施例）。
ラツキを示すグラフである（第１実施例）。
【図６】圧力センサの出力信号のヒステリシスを示すグ
ラフである（第１実施例）。
ラフである（第１実施例）。
【図７】エンジンのシリンダヘッドに装着された圧力セ
ンサ付スパークプラグの断面図である（第２実施例）。
ンサ付スパークプラグの断面図である（第２実施例）。
【図８】エンジンのシリンダヘッドに装着された圧力セ
ンサ付スパークプラグの要部断面図である（従来技
術）。
ンサ付スパークプラグの要部断面図である（従来技
術）。
１ 燃焼室 ２ スパークプラグ ３ 圧力センサ ４ シリンダヘッド（エンジンの一部） ６ 挿入穴 ７ 挿入部 １２ 中心電極 １３ 絶縁体 １４ 主体金具 １５ 袋ナット １６ 挿入筒（挿入穴内に挿通される主体金具の一部） １７ 座部（押圧部に相当） ３１ 段部 ３２ 段当接部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−290853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−292874（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−328287（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−104549（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−9689（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−17336（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−150729（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−158147（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−29875（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02P 13/00 F02D 35/00 G01L 23/22 G01M 15/00
Claims (3)
- 【請求項１】エンジンの燃焼室に連通する挿入穴内に挿
入されるネジが形成されていない挿入部を備えるととも
に、前記エンジンに向けて押し付けられる押圧部を有す
るプラグと、 前記エンジンと前記押圧部との間に配置された圧力セン
サとを備えた圧力センサ付プラグにおいて、 前記プラグは、 前記押圧部を有する主体部と、 前記エンジンに螺合可能に設けられ、前記エンジンにネ
ジ込まれることで、前記主体部を前記エンジンに固定す
るとともに、前記圧力センサを前記押圧部と前記エンジ
ンとの間で押し付ける筒状の袋ナットとを備えることを
特徴とする圧力センサ付プラグ。 - 【請求項２】請求項１の圧力センサ付プラグにおいて、 前記プラグは、前記燃焼室内に点火を行なうスパークプ
ラグで、 高電圧が印加される中心電極、この中心電極を絶縁保持
する絶縁体、この絶縁体を保持した状態で前記エンジン
に固定される主体金具とを備え、 この主体金具は、前記挿入穴内に挿通される部分には、
前記エンジンに螺合されるネジは形成されておらず、 この主体金具が前記袋ナットによって前記エンジンに固
定されることで、前記主体金具、前記絶縁体および前記
中心電極及び主体金具の座部に介在した圧力センサが、
前記エンジンに固定されることを特徴とする圧力センサ
付プラグ。 - 【請求項３】請求項２の圧力センサ付プラグにおいて、 前記挿入穴が形成される前記エンジンは、前記挿入穴内
における前記燃焼室側の内径を小さくするための環状の
段部を備えるとともに、 前記主体金具の前記挿入穴内に挿通される部分には、前
記段部に当接する環状の段当接部が形成されたことを特
徴とする圧力センサ付プラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20011595A JP3260597B2 (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 圧力センサ付プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20011595A JP3260597B2 (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 圧力センサ付プラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0949483A JPH0949483A (ja) | 1997-02-18 |
| JP3260597B2 true JP3260597B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=16419084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20011595A Expired - Fee Related JP3260597B2 (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 圧力センサ付プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260597B2 (ja) |
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| JP4826962B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2011-11-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置ならびに制御方法 |
| JP5165062B2 (ja) * | 2008-07-29 | 2013-03-21 | 京セラ株式会社 | 圧電モジュールおよび内燃機関ならびにグロープラグ |
| AT510718B1 (de) * | 2011-03-18 | 2012-06-15 | Piezocryst Advanced Sensorics | Isolator für eine zündkerze mit sensorfunktion, sowie zündkerze mit sensorfunktion |
| CN102735449B (zh) * | 2012-06-29 | 2015-05-27 | 山东电力集团公司电力科学研究院 | 给水泵中间抽头再热减温水对机组性能影响的检测方法 |
| WO2018025440A1 (ja) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 点火プラグ、制御システム、内燃機関、内燃機関システム |
| CN109238552A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-01-18 | 长沙永乐康仪器设备有限公司 | 一种微波消解器用的压力传感器组装件 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5918345Y2 (ja) * | 1978-04-13 | 1984-05-28 | リオン株式会社 | 圧力受感素子を備えた点火栓 |
| JPS54158147U (ja) * | 1978-04-25 | 1979-11-05 | ||
| JPS593505Y2 (ja) * | 1979-07-02 | 1984-01-31 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の点火栓取付装置 |
| JPS6023485Y2 (ja) * | 1979-07-19 | 1985-07-12 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の点火栓取付構造 |
| JPS61292874A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-23 | 日本特殊陶業株式会社 | 小型点火プラグ |
| JPS6329875U (ja) * | 1986-08-12 | 1988-02-26 | ||
| JPH04104549U (ja) * | 1991-02-16 | 1992-09-09 | 日本特殊陶業株式会社 | エンジン用圧力センサーの回り止め構造 |
| JP3267985B2 (ja) * | 1991-04-25 | 2002-03-25 | 日本特殊陶業株式会社 | 圧力センサーの固定方法 |
| JP3806448B2 (ja) * | 1993-02-03 | 2006-08-09 | 日本特殊陶業株式会社 | スパークプラグ |
-
1995
- 1995-08-04 JP JP20011595A patent/JP3260597B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0949483A (ja) | 1997-02-18 |
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