JP4434299B2

JP4434299B2 - Combustion pressure sensor

Info

Publication number: JP4434299B2
Application number: JP2008266090A
Authority: JP
Inventors: 義将広瀬; 武宏度会
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2028-10-15
Also published as: JP2009144702A

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の燃焼室内における燃焼圧を検出するための燃焼圧センサに関する。 The present invention relates to a combustion pressure sensor for detecting a combustion pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine such as a diesel engine.

ディーゼルエンジン等の内燃機関に取付けられ、内燃機関の燃焼室内における燃焼圧を検出するための燃焼圧センサとして、例えば特許文献１に記載されているような燃焼圧センサ９がある（図９）。
この燃焼圧センサ９は、伝達部材９１がハウジング９２に対して軸方向にスライドすることにより、燃焼室に発生した圧力を、基端部に配設された圧力センサ９３に伝達し、燃焼室における燃焼圧を検出している。 As a combustion pressure sensor that is attached to an internal combustion engine such as a diesel engine and detects the combustion pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine, there is a combustion pressure sensor 9 as described in Patent Document 1, for example (FIG. 9).
The combustion pressure sensor 9 transmits the pressure generated in the combustion chamber to the pressure sensor 93 disposed at the base end by the transmission member 91 sliding in the axial direction with respect to the housing 92, and Combustion pressure is detected.

上記燃焼圧センサ９においては、伝達部材９１とハウジング９２との間から燃焼時の高熱ガスが基端側に向かって侵入することを防ぐために、図９に示すごとく、Ｏリング９４及び膜９５が設けられている。すなわち、Ｏリング９４及び膜９５は、伝達部材９１とハウジング９２との隙間を遮断するように設けられている。そして、膜９５は、高熱ガスを先端側へ密閉するように、ハウジング９２と伝達部材９１との双方に溶接固定された状態にある。 In the combustion pressure sensor 9, as shown in FIG. 9, an O-ring 94 and a membrane 95 are provided to prevent the hot gas during combustion from entering between the transmission member 91 and the housing 92 toward the base end side. Is provided. That is, the O-ring 94 and the film 95 are provided so as to block the gap between the transmission member 91 and the housing 92. And the film | membrane 95 exists in the state fixed by welding to both the housing 92 and the transmission member 91 so that a hot gas may be sealed to the front end side.

一方、燃焼圧センサ９を内燃機関へ取り付ける際には、ハウジング９２の先端テーパ部９６を内燃機関の一部に当接させつつハウジング９２の締結部９７において内燃機関の雌ねじ部に螺合して締め付ける。このとき、先端テーパ部９６と締結部９７との間の部分９８が軸方向に若干縮むこととなる。 On the other hand, when the combustion pressure sensor 9 is attached to the internal combustion engine, the front end tapered portion 96 of the housing 92 is brought into contact with a part of the internal combustion engine, and is screwed into the internal thread portion of the internal combustion engine at the fastening portion 97 of the housing 92. tighten. At this time, a portion 98 between the tip tapered portion 96 and the fastening portion 97 is slightly contracted in the axial direction.

このハウジング９２の軸方向への形状の収縮により、膜９５を介し接合状態にある伝達部材９１もハウジング９２に対して相対的に軸方向へ移動してしまう。この移動による圧力が上記圧力センサ９３に伝わることにより、不要なセンサ出力変動が発生してしまうおそれがある。これにより、燃焼圧センサ９の初期値の変動、ひいてはセンサ精度の低下を招くおそれがある。これでは、エンジン制御に用いるために他のセンサを用い補正等を行う必要が生じ、コストアップに繋がることとなる。そして、場合によっては、エンジン制御が困難となるおそれがある。 Due to the contraction of the shape of the housing 92 in the axial direction, the transmission member 91 in a joined state via the membrane 95 also moves relative to the housing 92 in the axial direction. When the pressure due to this movement is transmitted to the pressure sensor 93, unnecessary sensor output fluctuation may occur. As a result, the initial value of the combustion pressure sensor 9 may fluctuate and eventually the sensor accuracy may be reduced. In this case, it is necessary to perform correction or the like using another sensor for use in engine control, leading to an increase in cost. In some cases, engine control may be difficult.

また、上記膜９５や伝達部材９１或いはハウジング９２と膜９５との接合部に負荷がかかるため、膜９５や接合部の強度を向上させる必要がある。
そこで、図１０に示すごとく、膜９５の形状をベローズ形状として軸方向に伸縮可能な状態とすることにより、伝達部材９１とハウジング９２との間の相対移動を吸収する構造とした燃焼圧センサ９０がある（特許文献２参照）。
しかしながら、ベローズ形状の膜９５を形成することは、コストアップになり、安価な燃焼圧センサを得ることが困難となるおそれがある。 In addition, since a load is applied to the junction between the membrane 95 and the transmission member 91 or the housing 92 and the membrane 95, it is necessary to improve the strength of the membrane 95 and the junction.
Therefore, as shown in FIG. 10, a combustion pressure sensor 90 configured to absorb relative movement between the transmission member 91 and the housing 92 by making the shape of the membrane 95 into a bellows shape and extending and contracting in the axial direction. (See Patent Document 2).
However, forming the bellows-shaped film 95 increases the cost, and it may be difficult to obtain an inexpensive combustion pressure sensor.

特開２００５−９０９５４号公報JP 2005-90954 A 特開２００６−８４４６８号公報JP 2006-84468 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、検出精度及び耐久性に優れた安価な燃焼圧センサを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and aims to provide an inexpensive combustion pressure sensor excellent in detection accuracy and durability.

本発明は、内燃機関の燃焼室内における燃焼圧を検出するための燃焼圧センサであって、
先端側が上記燃焼室側に位置するように上記内燃機関に取り付けられる中空状のハウジングと、
先端受圧部を上記ハウジングの先端部から露出させるように上記ハウジングの軸孔にスライド可能に挿通配置され、上記燃焼室の燃焼圧を伝達するための伝達部材と、
上記ハウジングと上記伝達部材との間に配設され、上記ハウジングと上記伝達部材との間に作用する荷重の変化を検出する荷重検出部と、
該荷重検出部よりも先端側において上記ハウジングと上記伝達部材との間の隙間を塞ぐシール部材とを有し、
上記ハウジングは、上記内燃機関に固定するための締結部を備えた固定機能部と、該固定機能部の内側に配されると共に上記シール部材を取り付ける封止機能部とからなり、
上記固定機能部と上記封止機能部とは、軸方向の伸縮が互いに規制されないような状態で連結部において連結されていることを特徴とする燃焼圧センサにある（請求項１）。 The present invention is a combustion pressure sensor for detecting a combustion pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine,
A hollow housing attached to the internal combustion engine such that the front end side is located on the combustion chamber side;
A transmission member that is slidably inserted into the shaft hole of the housing so as to expose the tip pressure receiving portion from the tip of the housing, and for transmitting the combustion pressure of the combustion chamber;
A load detector that is disposed between the housing and the transmission member and detects a change in load acting between the housing and the transmission member;
A seal member that closes a gap between the housing and the transmission member on the tip side of the load detection unit;
The housing is composed of a fixed function part having a fastening part for fixing to the internal combustion engine, and a sealing function part that is arranged inside the fixed function part and attaches the seal member,
The fixed function part and the sealing function part are connected to each other in a connecting part in a state in which axial expansion and contraction are not restricted to each other (claim 1).

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記燃焼圧センサは、上記ハウジングと上記伝達部材との間の隙間を塞ぐシール部材を有する。これにより、燃焼室における燃焼ガスがハウジングと伝達部材との間の隙間に侵入することを防ぐことができ、ハウジング内の温度上昇を抑制することができる。それ故、ハウジングと伝達部材との間に配設された荷重検出部への熱負荷を低減することができる。
その結果、耐久性に優れた燃焼圧センサを得ることができる。 Next, the effects of the present invention will be described.
The combustion pressure sensor has a seal member that closes a gap between the housing and the transmission member. Thereby, it can prevent that the combustion gas in a combustion chamber penetrate | invades in the clearance gap between a housing and a transmission member, and can suppress the temperature rise in a housing. Therefore, it is possible to reduce the thermal load applied to the load detection unit disposed between the housing and the transmission member.
As a result, a combustion pressure sensor with excellent durability can be obtained.

また、上記ハウジングは、上記固定機能部と上記封止機能部とからなり、固定機能部と封止機能部とは、軸方向の伸縮が互いに規制されないような状態で連結部において連結されている。そのため、燃焼圧センサを内燃機関に取付ける際には、固定機能部を内燃機関に固定するため、固定機能部に軸方向の荷重がかかり固定機能部が軸方向に縮むように変形するが、封止機能部は変形しない。それ故、封止機能部と伝達部材とが相対的に変位することはなく、また、シール部材が封止機能部及び伝達部材に対して相対的に変位することはない。その結果、上記荷重検出部に固定機能部の変形による応力がかかることはない。 The housing includes the fixed function portion and the sealing function portion, and the fixed function portion and the sealing function portion are connected to each other at a connecting portion in a state where axial expansion and contraction is not restricted to each other. . Therefore, when the combustion pressure sensor is attached to the internal combustion engine, the fixed function portion is fixed to the internal combustion engine, so that the fixed function portion is deformed so that an axial load is applied and the fixed function portion contracts in the axial direction. The functional part is not deformed. Therefore, the sealing function part and the transmission member are not displaced relatively, and the seal member is not displaced relative to the sealing function part and the transmission member. As a result, stress due to deformation of the fixed function unit is not applied to the load detection unit.

そのため、上記燃焼圧センサにおいては、取付け時における不要なセンサ出力変動を防ぐことができる。これにより、燃焼圧センサの検出精度を確保することができる。また、エンジン制御等を行うに当たっても、他のセンサを用いて補正等を行う必要がなくなり、コスト低減にも繋がる。 Therefore, in the combustion pressure sensor, unnecessary sensor output fluctuation at the time of attachment can be prevented. Thereby, the detection accuracy of the combustion pressure sensor can be ensured. Further, even when engine control or the like is performed, it is not necessary to perform correction or the like using another sensor, which leads to cost reduction.

また、シール部材が封止機能部及び伝達部材に対して相対的に変位することはないため、シール部材に負荷がかかることを防ぐことができる。そのため、シール部材の強度や、シール部材と封止機能部及び伝達部材との接合強度を特に高くする必要がなく、容易かつ安価にシール部材を構成することができる。 Further, since the seal member is not displaced relative to the sealing function part and the transmission member, it is possible to prevent a load from being applied to the seal member. Therefore, it is not necessary to particularly increase the strength of the seal member and the bonding strength between the seal member, the sealing function part, and the transmission member, and the seal member can be configured easily and inexpensively.

以上のごとく、本発明によれば、検出精度及び耐久性に優れた安価な燃焼圧センサを提供することができる。 As described above, according to the present invention, an inexpensive combustion pressure sensor excellent in detection accuracy and durability can be provided.

本明細書においては、燃焼圧センサを内燃機関の燃焼室に挿入する側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
また、本発明（請求項１）において、上記固定機能部と上記封止機能部との間には、クリアランス部が形成されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記固定機能部と上記封止機能部とが互いに干渉することをより確実に防ぐことができる。例えば、上記固定機能部に軸方向の圧縮力がかかったとき、固定機能部が径方向内側へ変形することもありうる。かかる場合において、上記クリアランス部が形成されていることにより、固定機能部と封止機能部とが互いに干渉し合うことを防ぐことができる。 In the present specification, the side where the combustion pressure sensor is inserted into the combustion chamber of the internal combustion engine will be described as the front end side, and the opposite side as the base end side.
Moreover, in this invention (Claim 1), it is preferable that the clearance part is formed between the said fixed function part and the said sealing function part (Claim 2).
In this case, it can prevent more reliably that the said fixed function part and the said sealing function part mutually interfere. For example, when an axial compressive force is applied to the fixed function portion, the fixed function portion may be deformed radially inward. In such a case, by forming the clearance part, it is possible to prevent the fixed function part and the sealing function part from interfering with each other.

また、上記クリアランス部には、充填材が配設されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記クリアランス部に、燃焼室における燃焼ガスが侵入することを防ぐことができ、ハウジング内の温度上昇を抑制することができる。それ故、上記ハウジングと伝達部材との間に配設された荷重検出部への熱負荷を抑制することができる。 Further, it is preferable that a filler is disposed in the clearance portion.
In this case, the combustion gas in the combustion chamber can be prevented from entering the clearance portion, and the temperature rise in the housing can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a thermal load on the load detection unit disposed between the housing and the transmission member.

また、充填材を設けることにより、伝達部材における先端受圧部から内燃機関のボディ（エンジンヘッド等）への放熱経路を短縮することができる。すなわち、充填材を上記クリアランス部に設けることにより、先端受圧部からシール部材、封止機能部、充填材、及び固定機能部を介して内燃機関のボディへ放熱することができる。
また、上記クリアランス部へ充填材を設けることにより、燃焼圧センサにおけるクリアランス部よりも内側の部分の固有振動を抑制することができる。
なお、上記充填材としては、例えば、カーボングラファイト、メタルメッシュなどを用いることができる。 Further, by providing the filler, the heat radiation path from the tip pressure receiving portion of the transmission member to the body (engine head or the like) of the internal combustion engine can be shortened. That is, by providing the filler in the clearance part, heat can be radiated from the tip pressure receiving part to the body of the internal combustion engine through the seal member, the sealing function part, the filler, and the fixed function part.
Further, by providing the filler in the clearance part, it is possible to suppress the natural vibration of the part inside the clearance part in the combustion pressure sensor.
In addition, as said filler, carbon graphite, a metal mesh, etc. can be used, for example.

また、上記固定機能部と上記封止機能部との上記連結部は、上記締結部の先端と同等の軸方向位置もしくはそれよりも基端側に配置されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記固定機能部の圧縮変形による応力が、シール部材や伝達部材に伝わることを充分に抑制することができる。すなわち、燃焼圧センサを内燃機関に取り付ける際に圧縮力が作用する部分は、主に固定機能部における締結部よりも先端側の部分である。それ故、この締結部よりも先端側の部分において固定機能部と封止機能部とが分離していれば、固定機能部に作用する圧縮力が封止機能部に伝わることを防ぐことができる。それ故、固定機能部と封止機能部との連結部を、上記締結部の先端と同等もしくはそれよりも基端側に配置することにより、シール部材や伝達部材に固定機能部の圧縮変形による応力が加わることを防ぐことができる。 Moreover, it is preferable that the said connection part of the said fixed function part and the said sealing function part is arrange | positioned in the axial direction position equivalent to the front-end | tip of the said fastening part, or the base end side from it (Claim 4). .
In this case, the stress due to the compressive deformation of the fixed function portion can be sufficiently suppressed from being transmitted to the seal member or the transmission member. That is, the portion on which the compressive force is applied when the combustion pressure sensor is attached to the internal combustion engine is mainly the portion on the tip side of the fastening portion in the fixed function portion. Therefore, if the fixed function portion and the sealing function portion are separated from each other at the tip side of the fastening portion, it is possible to prevent the compressive force acting on the fixed function portion from being transmitted to the sealing function portion. . Therefore, by arranging the connecting portion between the fixed function portion and the sealing function portion at the base end side which is equal to or more proximal than the distal end of the fastening portion, the seal member and the transmission member are subjected to compressive deformation of the fixed function portion. It is possible to prevent stress from being applied.

また、上記連結部は、上記固定機能部の基端に形成されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記固定機能部の圧縮変形による応力が、シール部材や伝達部材に伝わることをより確実に防ぐことができる。すなわち、燃焼圧センサを内燃機関に取り付ける際に、場合によっては、上記締結部においても軸方向の変形が若干生じることがある。そこで、上記連結部を上記固定機能部の基端に形成することにより、上記締結部における変形の影響も排除することができる。 Moreover, it is preferable that the said connection part is formed in the base end of the said fixed function part (Claim 5).
In this case, it can prevent more reliably that the stress by the compression deformation of the said fixed function part is transmitted to a sealing member or a transmission member. That is, when the combustion pressure sensor is attached to the internal combustion engine, in some cases, some axial deformation may occur in the fastening portion. Therefore, by forming the connecting portion at the base end of the fixed function portion, it is possible to eliminate the influence of deformation in the fastening portion.

また、上記固定機能部と上記封止機能部とは、互いに別部材によって構成されていると共に上記連結部において互いに接合されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記固定機能部と上記封止機能部との形成を容易に行うことができ、製造容易な燃焼圧センサを得ることができる。 In addition, it is preferable that the fixed function portion and the sealing function portion are configured by separate members and joined to each other at the connecting portion.
In this case, the fixed function part and the sealing function part can be easily formed, and an easily manufactured combustion pressure sensor can be obtained.

また、上記伝達部材の先端受圧部は、通電により発熱する発熱部材と該発熱部材に通電する電気的導通手段とを有するグロープラグを構成していることが好ましい（請求項７）。
この場合には、燃焼圧検出機能とグロープラグ機能とを一つの部品に集約することができるため、低コスト化、省スペース化、組み付け性の向上を図ることができる。 Moreover, it is preferable that the tip pressure receiving portion of the transmission member constitutes a glow plug having a heat generating member that generates heat when energized and an electrical conduction means that supplies current to the heat generating member.
In this case, since the combustion pressure detection function and the glow plug function can be integrated into one component, cost reduction, space saving, and improvement in assembly can be achieved.

また、上記軸方向における上記封止機能部のバネ定数をＫ１、上記軸方向における上記シール部材のバネ定数をＫ２としたとき、上記封止機能部のバネ定数Ｋ１と上記シール部材のバネ定数Ｋ２との比である第一バネ定数比Ｋ１／Ｋ２は、Ｋ１／Ｋ２≧１であることが好ましい（請求項８）。
この場合には、伝達部材の変位に対する封止部全体の変位を十分に小さくして、燃焼圧の検出精度を向上させることができる。 Further, when the spring constant of the sealing function portion in the axial direction is K1, and the spring constant of the sealing member in the axial direction is K2, the spring constant K1 of the sealing function portion and the spring constant K2 of the sealing member are set. The first spring constant ratio K1 / K2, which is a ratio of the above, is preferably K1 / K2 ≧ 1.
In this case, the displacement of the entire sealing portion relative to the displacement of the transmission member can be made sufficiently small, and the detection accuracy of the combustion pressure can be improved.

すなわち、本発明においては、ハウジングは封止機能部と固定機能部とに分かれている。このため、従来のものに比べてハウジングの剛性が低くなっており、伝達部材のみならず、封止機能部とシール部材とからなる封止部にも軸方向の変位が生じることとなる。そして、燃焼圧センサにおいては、この封止部の変位のうち、特にシール部材の変位が顕著に検知されてしまう。このように、封止部の変位が燃焼圧センサにて検知されると、伝達部材以外で検出された変位までもが検知されることとなるため、場合によっては測定される燃焼圧にばらつきが生じ、燃焼圧の検出精度が低下してしまう可能性がある。したがって、本発明の構成において、燃焼圧の検出精度のさらなる向上を図るためには、伝達部材の変位に対して、封止部の変位を十分に小さくする必要がある。 That is, in the present invention, the housing is divided into a sealing function part and a fixed function part. For this reason, the rigidity of the housing is lower than that of the conventional one, and not only the transmission member but also the sealing portion composed of the sealing function portion and the sealing member causes axial displacement. In the combustion pressure sensor, among the displacements of the sealing portion, particularly the displacement of the seal member is significantly detected. As described above, when the displacement of the sealing portion is detected by the combustion pressure sensor, even the displacement detected by other than the transmission member is detected, and therefore the measured combustion pressure varies depending on the case. May occur, and the detection accuracy of the combustion pressure may be reduced. Therefore, in the configuration of the present invention, in order to further improve the detection accuracy of the combustion pressure, it is necessary to sufficiently reduce the displacement of the sealing portion with respect to the displacement of the transmission member.

そこで、上記のようにＫ１／Ｋ２≧１とすることにより、封止部の変位に対するシール部材の変位の影響を小さくすることができる。すなわち、上記の構成とした場合には、封止機能部の方がシール部材よりもバネ定数が大きいため、封止機能部の変位に対して、シール部材の変位を小さくすることができる。これにより、封止部全体に占めるシール部材の変位の影響を小さくすることができ、ひいては、伝達部材の変位に対して封止部全体の変位を十分に小さくしていくことができる。
その結果、測定される燃焼圧にばらつきが生じることを抑制することができ、燃焼圧の検出精度を十分に向上させることができる。 Therefore, by setting K1 / K2 ≧ 1 as described above, the influence of the displacement of the seal member on the displacement of the sealing portion can be reduced. That is, in the case of the above configuration, since the sealing function portion has a larger spring constant than the sealing member, the displacement of the sealing member can be reduced relative to the displacement of the sealing function portion. Thereby, the influence of the displacement of the sealing member which occupies the whole sealing part can be made small, and by extension, the displacement of the whole sealing part can be made sufficiently small with respect to the displacement of the transmission member.
As a result, variation in the measured combustion pressure can be suppressed, and the detection accuracy of the combustion pressure can be sufficiently improved.

また、上記第一バネ定数比は、Ｋ１／Ｋ２≧１．５であることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記バネ定数比を十分に大きくすることができる。これにより、伝達部材の変位に対して、封止部全体の変位を一層小さくすることでき、燃焼圧の検出精度を一層向上させることができる。 The first spring constant ratio is preferably K1 / K2 ≧ 1.5 (claim 9).
In this case, the spring constant ratio can be sufficiently increased. Thereby, the displacement of the whole sealing part can be made smaller with respect to the displacement of the transmission member, and the detection accuracy of the combustion pressure can be further improved.

また、上記軸方向における上記伝達部材のバネ定数をＫ４、上記封止機能部と上記シール部材とからなる系である封止部のバネ定数をＫ３としたとき、上記封止部のバネ定数Ｋ３と上記伝達部材のバネ定数Ｋ４との比である第二バネ定数比Ｋ３／Ｋ４は、Ｋ３／Ｋ４≧１であることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、封止部と伝達部材とを比較すると、前者の方がバネ定数が大きい。そのため、伝達部材の変位に対して封止部の変位をより一層小さくすることができる。その結果、測定される燃焼圧にばらつきが生じることを抑制することができ、燃焼圧の検出精度をより一層向上させることができる。 Further, when the spring constant of the transmission member in the axial direction is K4, and the spring constant of the sealing portion which is a system composed of the sealing function portion and the sealing member is K3, the spring constant K3 of the sealing portion. The second spring constant ratio K3 / K4, which is the ratio between the transmission member and the spring constant K4 of the transmission member, is preferably K3 / K4 ≧ 1.
In this case, when the sealing portion and the transmission member are compared, the former has a larger spring constant. Therefore, the displacement of the sealing portion can be further reduced with respect to the displacement of the transmission member. As a result, variation in the measured combustion pressure can be suppressed, and the detection accuracy of the combustion pressure can be further improved.

（実施例１）
本発明の実施例にかかる燃焼圧センサにつき、図１、図２を用いて説明する。
本例の燃焼圧センサ１は、図１に示すごとく、内燃機関の燃焼室６１内における燃焼圧を検出するためのセンサであって、以下のハウジング２と伝達部材３と荷重検出部４とシール部材５とを有する。
ハウジング２は、先端側が燃焼室６１側に位置するように内燃機関に取り付けられる中空状の部材である。
伝達部材３は、先端受圧部３１をハウジング２の先端部２１から露出させるようにハウジング２の軸孔２２にスライド可能に挿通配置され、燃焼室６１の燃焼圧を伝達する部材である。 Example 1
A combustion pressure sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the combustion pressure sensor 1 of this example is a sensor for detecting the combustion pressure in the combustion chamber 61 of the internal combustion engine, and includes the following housing 2, transmission member 3, load detector 4, and seal. Member 5.
The housing 2 is a hollow member that is attached to the internal combustion engine so that the tip side is located on the combustion chamber 61 side.
The transmission member 3 is a member that is slidably inserted into the shaft hole 22 of the housing 2 so as to expose the tip pressure receiving portion 31 from the tip portion 21 of the housing 2, and transmits the combustion pressure in the combustion chamber 61.

荷重検出部４は、ハウジング２と伝達部材３との間に配設され、ハウジング２と伝達部材３との間に作用する荷重の変化を検出する。
シール部材５は、荷重検出部４よりも先端側においてハウジング２と伝達部材３との間の隙間１１を塞ぐ。 The load detection unit 4 is disposed between the housing 2 and the transmission member 3 and detects a change in the load acting between the housing 2 and the transmission member 3.
The seal member 5 closes the gap 11 between the housing 2 and the transmission member 3 on the tip side of the load detection unit 4.

ハウジング２は、内燃機関に固定するための締結部２４１を備えた固定機能部２４と、該固定機能部２４の内側に配されると共にシール部材５を取り付ける封止機能部２５とからなる。
固定機能部２４と封止機能部２５とは、軸方向の伸縮が互いに規制されないような状態で連結部２６において連結されている。 The housing 2 includes a fixing function part 24 having a fastening part 241 for fixing to the internal combustion engine, and a sealing function part 25 that is arranged inside the fixing function part 24 and to which the seal member 5 is attached.
The fixed function part 24 and the sealing function part 25 are connected at the connection part 26 in such a state that the expansion and contraction in the axial direction is not restricted to each other.

固定機能部２４と封止機能部２５とは、互いに別部材によって構成されていると共に連結部２６において互いに接合されている。連結部２６における接合は、例えば溶接等によって行うことができる。連結部２６は、締結部２４１の先端２４２よりも基端側に配置されており、本例においては、封止機能部２５の基端に形成されている。
固定機能部２４は、略円筒形状を有すると共にその基端部付近の外周面に、雄ネジを形成した締結部２４１を有する。
封止機能部２５は、固定機能部２４の内径よりも小さい外径の略円筒形状を有すると共に、その基端部に荷重検出部４を搭載する搭載部２５１を有する。 The fixed function part 24 and the sealing function part 25 are formed of different members from each other and are joined to each other at the connecting part 26. The joining at the connecting portion 26 can be performed, for example, by welding. The connecting portion 26 is disposed on the proximal end side with respect to the distal end 242 of the fastening portion 241 and is formed at the proximal end of the sealing function portion 25 in this example.
The fixed function part 24 has a substantially cylindrical shape and has a fastening part 241 formed with a male screw on the outer peripheral surface in the vicinity of the base end part.
The sealing function part 25 has a substantially cylindrical shape with an outer diameter smaller than the inner diameter of the fixed function part 24, and has a mounting part 251 for mounting the load detection part 4 at the base end part thereof.

固定機能部２４と封止機能部２５との間には、クリアランス部２７が形成されている。クリアランス部２７は、ハウジング２の先端部２１から連結部２６まで、一定のクリアランスをもって固定機能部２４と封止機能部２５との間に円環状に形成されている。そして、本例においては図２に示すごとく、このクリアランス部２７の幅ｔ１は、ハウジング２と伝達部材３との間の隙間１１の幅ｔ２よりも小さく、例えば５〜１０μｍとすることができる。上記幅ｔ１がｔ２より小さい方が好ましい理由は以下の通りである。すなわち、伝達部材３と封止機能部２５とが互いに干渉すると伝達部材３の軸方向のスライド運動に影響し、燃焼圧の検出に誤差が生じるおそれがあるため、その干渉を防ぐために充分なクリアランスが両者の間の隙間１１に必要である。それ故、その幅ｔ２はある程度の大きさが必要となる。一方、固定機能部２４と封止機能部２５との間のクリアランス部２７の幅ｔ１を大きくしすぎると、燃焼ガスの侵入量が多くなるため、軸方向の圧縮力がかかったときに生じうる固定機能部２４の径方向内側への極僅かな変形があっても封止機能部２５を押圧しない程度に、なるべく小さくすることが好ましい。そのため、ｔ１＜ｔ２とすることが好ましい。 A clearance portion 27 is formed between the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25. The clearance portion 27 is formed in an annular shape between the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 with a certain clearance from the distal end portion 21 to the connecting portion 26 of the housing 2. In this example, as shown in FIG. 2, the width t <b> 1 of the clearance portion 27 is smaller than the width t <b> 2 of the gap 11 between the housing 2 and the transmission member 3, and can be set to 5 to 10 μm, for example. The reason why the width t1 is preferably smaller than t2 is as follows. That is, if the transmission member 3 and the sealing function part 25 interfere with each other, the axial movement of the transmission member 3 is affected, and an error may occur in the detection of the combustion pressure. Therefore, a sufficient clearance is sufficient to prevent the interference. Is necessary for the gap 11 between the two. Therefore, the width t2 needs to have a certain size. On the other hand, if the width t1 of the clearance portion 27 between the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 is excessively increased, the amount of intrusion of the combustion gas increases, which may occur when an axial compressive force is applied. It is preferable to make it as small as possible so that the sealing function part 25 is not pressed even if there is a slight deformation inward in the radial direction of the fixed function part 24. Therefore, it is preferable that t1 <t2.

シール部材５は、伝達部材３の外周面に接合される円筒部５１を伝達部材３の外周面に沿った形状に設けてなると共に、該円筒部５１の一端から外方へ屈曲形成された鍔部５２を設けてなる。そして、該鍔部５２がハウジング２の先端部２１において封止機能部２５に接合されている。これにより、シール部材５が隙間１１を塞いでいる。 The seal member 5 is provided with a cylindrical portion 51 joined to the outer peripheral surface of the transmission member 3 in a shape along the outer peripheral surface of the transmission member 3, and is formed by bending outward from one end of the cylindrical portion 51. A portion 52 is provided. The flange portion 52 is joined to the sealing function portion 25 at the distal end portion 21 of the housing 2. As a result, the seal member 5 closes the gap 11.

上記燃焼圧センサ１は、ディーゼルエンジン等の内燃機関のエンジンヘッド部６２に挿通固定されている。すなわち、エンジンヘッド部６２には、燃焼圧センサ１を取り付けるための取付開口部６２１が形成されており、該取付開口部６２１には、燃焼圧センサ１のハウジング２の先端部２１を当接させるテーパ部６２２が形成されている。そして、燃焼圧センサ１は、ハウジング２の先端部２１における固定機能部２４の外周に設けた面取り部２１１を、エンジンヘッド部６２のテーパ部６２２に当接させつつ、ハウジング２（固定機能部２４）の基端部付近に設けた締結部２４１（雄ネジ）をエンジンヘッド部６２の取付開口部６２１の基端部付近に螺合させる。このとき、固定機能部２４における締結部２４１の先端２４２と面取り部２１１との間の圧縮部２４３が軸方向に圧縮される。 The combustion pressure sensor 1 is inserted and fixed to an engine head portion 62 of an internal combustion engine such as a diesel engine. That is, the engine head portion 62 is provided with a mounting opening 621 for mounting the combustion pressure sensor 1, and the front end 21 of the housing 2 of the combustion pressure sensor 1 is brought into contact with the mounting opening 621. A tapered portion 622 is formed. The combustion pressure sensor 1 is configured so that the chamfered portion 211 provided on the outer periphery of the fixed function portion 24 at the distal end portion 21 of the housing 2 is brought into contact with the tapered portion 622 of the engine head portion 62 while the housing 2 (fixed function portion 24 ) Is fastened to the vicinity of the base end portion of the mounting opening 621 of the engine head portion 62. At this time, the compression part 243 between the front end 242 of the fastening part 241 and the chamfered part 211 in the fixed function part 24 is compressed in the axial direction.

上記荷重検出部４は、検出素子４１を歪発生部４２に接合してなり、歪発生部４２は、ハウジング２の封止機能部２５の基端における搭載部２５１と伝達部材３の基端部との間に懸架されるように接合されている。歪発生部４２は、ハウジング２に対する伝達部材３の軸方向のスライドが生じたときに、そのスライド移動分、歪みが生じるように構成されている。また、検出素子４１は、いわゆる歪みゲージからなる。また、この歪みゲージとしては、例えば、歪みによって抵抗線の長さが変化したときに生じる電気抵抗の変化を利用して歪みを測定するストレインゲージ（抵抗線歪み計）を用いることができる。
なお、本例においては、荷重検出部４に歪みゲージを用いる例を示したが、荷重検出部としては、圧電素子等、他の手段を用いることもできる。 The load detection unit 4 includes a detection element 41 joined to a strain generation unit 42, and the strain generation unit 42 includes a mounting unit 251 at the base end of the sealing function unit 25 of the housing 2 and a base end of the transmission member 3. It is joined so as to be suspended between. The distortion generating portion 42 is configured such that when the transmission member 3 slides in the axial direction with respect to the housing 2, distortion occurs due to the sliding movement. The detection element 41 is a so-called strain gauge. In addition, as the strain gauge, for example, a strain gauge (resistance wire strain meter) that measures strain using a change in electrical resistance that occurs when the length of the resistance wire changes due to strain can be used.
In the present example, a strain gauge is used as the load detection unit 4. However, other means such as a piezoelectric element can be used as the load detection unit.

また、伝達部材３の先端受圧部３１は、通電により発熱する発熱部材と該発熱部材に通電する電気的導通手段とを有するグロープラグを構成している（図示略）。すなわち、先端受圧部３１は、その内部に上記発熱部材を内蔵し、発熱部材に通電する電気的導通手段としてのリード線が伝達部材３の内側に配設されている。
かかる構成により、グロープラグに通電して発熱部材を発熱させ、先端受圧部３１を通じて燃焼室６１内の雰囲気温度を上昇させることができる。 Further, the tip pressure receiving portion 31 of the transmission member 3 constitutes a glow plug (not shown) having a heat generating member that generates heat by energization and an electrical conduction means for supplying current to the heat generating member. That is, the tip pressure receiving portion 31 incorporates the heat generating member therein, and a lead wire as an electrical conduction means for energizing the heat generating member is disposed inside the transmission member 3.
With this configuration, the glow plug can be energized to cause the heat generating member to generate heat, and the atmospheric temperature in the combustion chamber 61 can be raised through the tip pressure receiving portion 31.

次に、本例の燃焼圧センサ１による燃焼圧の測定方法について説明する。
前述したとおり、本例の燃焼圧センサ１は、ディーゼルエンジン等の内燃機関のエンジンヘッド部６２に挿通固定されている。
そして、燃焼室６１内の燃焼圧は、伝達部材３の先端受圧部３１にて受圧されて伝達部材３の基端側へと伝達される。このとき、伝達部材３には、軸方向の変位が生じる。
そして、この伝達部材３の軸方向の変位が、前述したとおり歪みゲージからなる検出素子４１によって検出されて、燃焼圧が測定される。 Next, a method for measuring the combustion pressure by the combustion pressure sensor 1 of this example will be described.
As described above, the combustion pressure sensor 1 of this example is inserted and fixed to the engine head portion 62 of an internal combustion engine such as a diesel engine.
The combustion pressure in the combustion chamber 61 is received by the distal pressure receiving portion 31 of the transmission member 3 and transmitted to the proximal end side of the transmission member 3. At this time, axial displacement occurs in the transmission member 3.
Then, the displacement in the axial direction of the transmission member 3 is detected by the detection element 41 formed of a strain gauge as described above, and the combustion pressure is measured.

ところが、燃焼圧は、伝達部材３のみならず、封止機能部２５とシール部材５とからなる封止部にも作用する。この場合には、燃焼圧が、シール部材５と封止機能部２５とに軸方向の変位を生じさせる。
その結果、上記封止部の変位を検出素子４１が検出することによって、測定される燃焼圧にばらつきが生じてしまう可能性がある。 However, the combustion pressure acts not only on the transmission member 3 but also on the sealing portion including the sealing function portion 25 and the seal member 5. In this case, the combustion pressure causes axial displacement of the seal member 5 and the sealing function part 25.
As a result, when the detection element 41 detects the displacement of the sealing portion, the measured combustion pressure may vary.

そこで、本例の燃焼圧センサ１においては、かかる燃焼圧のばらつきを抑制するために以下のような構成とした。
すなわち、燃焼圧センサ１においては、封止機能部２５及びシール部材５の軸方向の変形がともに弾性範囲内である場合において、封止機能部２５のバネ定数Ｋ１とシール部材５のバネ定数Ｋ２との比である第一バネ定数比Ｋ１／Ｋ２を、Ｋ１／Ｋ２≧１．５とした。 Therefore, the combustion pressure sensor 1 of the present example has the following configuration in order to suppress the variation in the combustion pressure.
That is, in the combustion pressure sensor 1, when the axial deformation of the sealing function part 25 and the seal member 5 are both within the elastic range, the spring constant K1 of the sealing function part 25 and the spring constant K2 of the seal member 5 are used. The first spring constant ratio K1 / K2, which is a ratio of the above, is K1 / K2 ≧ 1.5.

また、軸方向における伝達部材３の変形が弾性範囲内である場合における、軸方向の伝達部材３のバネ定数をＫ４、封止機能部２５とシール部材５とからなる封止部のバネ定数をＫ３としたとき、封止部のバネ定数Ｋ３と伝達部材３のバネ定数Ｋ４との比である第二バネ定数比Ｋ３／Ｋ４を、Ｋ３／Ｋ４≧１とした。
なお、上記封止部のバネ定数Ｋ３は、Ｋ１・Ｋ２／（Ｋ１＋Ｋ２）である。 Further, when the deformation of the transmission member 3 in the axial direction is within the elastic range, the spring constant of the transmission member 3 in the axial direction is K4, and the spring constant of the sealing portion composed of the sealing function portion 25 and the seal member 5 is When K3, the second spring constant ratio K3 / K4, which is the ratio between the spring constant K3 of the sealing portion and the spring constant K4 of the transmission member 3, was set to K3 / K4 ≧ 1.
The spring constant K3 of the sealing portion is K1 · K2 / (K1 + K2).

次に、本例の作用効果につき説明する。
本例の燃焼圧センサ１は、ハウジング２と伝達部材３との間の隙間１１を塞ぐシール部材５を有する。これにより、燃焼室６１における燃焼ガスがハウジング２と伝達部材３との間の隙間１１に侵入することを防ぐことができ、ハウジング２内の温度上昇を抑制することができる。それ故、ハウジング２と伝達部材３との間に配設された荷重検出部４への熱負荷を低減することができる。
その結果、耐久性に優れた燃焼圧センサ１を得ることができる。 Next, the function and effect of this example will be described.
The combustion pressure sensor 1 of this example includes a seal member 5 that closes a gap 11 between the housing 2 and the transmission member 3. Thereby, the combustion gas in the combustion chamber 61 can be prevented from entering the gap 11 between the housing 2 and the transmission member 3, and the temperature rise in the housing 2 can be suppressed. Therefore, it is possible to reduce the thermal load applied to the load detection unit 4 disposed between the housing 2 and the transmission member 3.
As a result, the combustion pressure sensor 1 having excellent durability can be obtained.

また、ハウジング２は、固定機能部２４と封止機能部２５とからなり、固定機能部２４と封止機能部２５とは、軸方向の伸縮が互いに規制されないような状態で連結部２６において連結されている。そのため、燃焼圧センサ１を内燃機関に取付ける際には、固定機能部２４を内燃機関に固定するため、固定機能部２４に軸方向の荷重がかかり固定機能部２４が軸方向に縮むように変形するが、封止機能部２５は変形しない。それ故、封止機能部２５と伝達部材３とが相対的に変位することはなく、また、シール部材５が封止機能部２５及び伝達部材３に対して相対的に変位することはない。その結果、荷重検出部４に固定機能部２４の変形による応力がかかることはない。 The housing 2 includes a fixed function portion 24 and a sealing function portion 25, and the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 are connected to each other at the connecting portion 26 in such a state that expansion and contraction in the axial direction is not restricted to each other. Has been. Therefore, when the combustion pressure sensor 1 is attached to the internal combustion engine, the fixed function portion 24 is fixed to the internal combustion engine, so that an axial load is applied to the fixed function portion 24 and the fixed function portion 24 is deformed so as to contract in the axial direction. However, the sealing function unit 25 is not deformed. Therefore, the sealing function part 25 and the transmission member 3 are not displaced relatively, and the seal member 5 is not displaced relative to the sealing function part 25 and the transmission member 3. As a result, the load detection unit 4 is not subjected to stress due to the deformation of the fixed function unit 24.

そのため、燃焼圧センサ１においては、取付け時における不要なセンサ出力変動を防ぐことができる。これにより、燃焼圧センサ１の検出精度を確保することができる。また、エンジン制御等を行うに当たっても、他のセンサを用いて補正等を行う必要がなくなり、コスト低減にも繋がる。 Therefore, in the combustion pressure sensor 1, unnecessary sensor output fluctuation at the time of attachment can be prevented. Thereby, the detection accuracy of the combustion pressure sensor 1 can be ensured. Further, even when engine control or the like is performed, it is not necessary to perform correction or the like using another sensor, which leads to cost reduction.

また、シール部材５が封止機能部２５及び伝達部材３に対して相対的に変位することはないため、シール部材５に負荷がかかることを防ぐことができる。そのため、シール部材の強度や、シール部材５と封止機能部２５及び伝達部材３との接合強度を特に高くする必要がなく、容易かつ安価にシール部材５を構成することができる。 Further, since the seal member 5 is not displaced relative to the sealing function unit 25 and the transmission member 3, it is possible to prevent a load from being applied to the seal member 5. Therefore, it is not necessary to particularly increase the strength of the seal member and the bonding strength between the seal member 5 and the sealing function portion 25 and the transmission member 3, and the seal member 5 can be configured easily and inexpensively.

また、固定機能部２４と封止機能部２５との間には、クリアランス部２７が形成されているため、固定機能部２４と封止機能部２５とが互いに干渉することをより確実に防ぐことができる。例えば、固定機能部２４に軸方向の圧縮力がかかったとき、固定機能部２５が径方向内側へ変形することもありうる。かかる場合において、クリアランス部２７が形成されていることにより、固定機能部２４と封止機能部２５とが互いに干渉し合うことを防ぐことができる。 Moreover, since the clearance part 27 is formed between the fixed function part 24 and the sealing function part 25, it can prevent more reliably that the fixed function part 24 and the sealing function part 25 mutually interfere. Can do. For example, when an axial compressive force is applied to the fixed function portion 24, the fixed function portion 25 may be deformed radially inward. In such a case, the formation of the clearance portion 27 can prevent the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 from interfering with each other.

また、固定機能部２４と封止機能部２５との連結部２６は、締結部２４１の先端２４２よりも基端側に配置されている。そのため、固定機能部２４の圧縮変形による応力が、シール部材５や伝達部材３に伝わることを充分に抑制することができる。すなわち、燃焼圧センサ１を内燃機関に取り付ける際に圧縮力が作用する部分は、主に固定機能部２４における締結部２４１よりも先端側の部分（圧縮部２４３）である。それ故、この締結部２４１よりも先端側の部分において固定機能部２４と封止機能部２５とが分離していれば、固定機能部２４に作用する圧縮力が封止機能部２５に伝わることを防ぐことができる。それ故、固定機能部２４と封止機能部２５との連結部２６を、締結部２４１の先端２４２よりも基端側に配置することにより、シール部材５や伝達部材３に固定機能部２４の圧縮変形による応力が加わることを防ぐことができる。 In addition, the connecting portion 26 between the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 is disposed on the proximal end side with respect to the distal end 242 of the fastening portion 241. Therefore, the stress due to the compressive deformation of the fixed function portion 24 can be sufficiently suppressed from being transmitted to the seal member 5 and the transmission member 3. That is, the portion where the compression force acts when attaching the combustion pressure sensor 1 to the internal combustion engine is mainly the portion (compression portion 243) on the tip side of the fastening portion 241 in the fixed function portion 24. Therefore, if the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 are separated from each other on the tip side of the fastening portion 241, the compressive force acting on the fixed function portion 24 is transmitted to the sealing function portion 25. Can be prevented. Therefore, by arranging the connecting portion 26 between the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 on the proximal end side with respect to the distal end 242 of the fastening portion 241, the seal member 5 and the transmission member 3 are connected to the fixed function portion 24. It is possible to prevent stress due to compressive deformation.

特に、本例においては、連結部２６が固定機能部２４の基端に形成されているため、固定機能部２４の圧縮変形による応力が、シール部材５や伝達部材３に伝わることをより確実に防ぐことができる。すなわち、燃焼圧センサ１を内燃機関に取り付ける際に、場合によっては、締結部２４１においても軸方向の変形が若干生じることがある。そこで、連結部２６を固定機能部２４の基端に形成することにより、締結部２４１における変形の影響も排除することができる。 In particular, in this example, since the connecting portion 26 is formed at the base end of the fixed function portion 24, it is more reliable that stress due to compressive deformation of the fixed function portion 24 is transmitted to the seal member 5 and the transmission member 3. Can be prevented. That is, when the combustion pressure sensor 1 is attached to the internal combustion engine, some axial deformation may occur in the fastening portion 241 depending on circumstances. Therefore, by forming the connecting portion 26 at the base end of the fixed function portion 24, the influence of deformation in the fastening portion 241 can be eliminated.

また、固定機能部２４と封止機能部２５とは、互いに別部材によって構成されていると共に連結部２６において互いに接合されている。そのため、固定機能部２４と封止機能部２５との形成を容易に行うことができ、製造容易な燃焼圧センサ１を得ることができる。
また、伝達部材３の先端受圧部３１はグロープラグを構成している。これにより、燃焼圧検出機能とグロープラグ機能とを一つの部品に集約することができるため、低コスト化、省スペース化、組み付け性の向上を図ることができる。 In addition, the fixed function part 24 and the sealing function part 25 are formed of different members and are joined to each other at the connecting part 26. Therefore, the fixed function part 24 and the sealing function part 25 can be easily formed, and the combustion pressure sensor 1 that can be easily manufactured can be obtained.
The tip pressure receiving portion 31 of the transmission member 3 constitutes a glow plug. As a result, the combustion pressure detection function and the glow plug function can be integrated into one component, so that cost reduction, space saving, and improvement in assembly can be achieved.

また、封止機能部２５のバネ定数Ｋ１とシール部材５のバネ定数Ｋ２との比である第一バネ定数比Ｋ１／Ｋ２は、Ｋ１／Ｋ２≧１．５であるため、燃焼圧の検出精度を一層に向上させることができる。
すなわち、本例においては、ハウジング２は封止機能部２５と固定機能部２４とに分かれている。このため、従来のものに比べてハウジング２の剛性が低くなっており、伝達部材３のみならず、封止機能部２５とシール部材５とからなる封止部にも軸方向の変位が生じることとなる。そして、燃焼圧センサ１においては、この封止部の変位のうち、特にシール部材５の変位が顕著に検知されてしまう。このように、封止部における変位が燃焼圧センサ１にて検知されると、伝達部材３以外で検出された変位までもが検知されることとなるため、場合によっては測定される燃焼圧にばらつきが生じ燃焼圧の検出精度が低下してしまう可能性がある。したがって、本例の構成において、燃焼圧の検出精度のさらなる向上を図るためには、伝達部材３の変位に対して、封止部の変位を十分に小さくする必要がある。 Further, the first spring constant ratio K1 / K2, which is the ratio of the spring constant K1 of the sealing function portion 25 and the spring constant K2 of the seal member 5, is K1 / K2 ≧ 1.5. Can be further improved.
That is, in this example, the housing 2 is divided into a sealing function part 25 and a fixed function part 24. For this reason, the rigidity of the housing 2 is lower than that of the conventional one, and not only the transmission member 3 but also the axial displacement occurs not only in the sealing portion composed of the sealing functional portion 25 and the sealing member 5. It becomes. And in the combustion pressure sensor 1, especially the displacement of the sealing member 5 will be detected notably among the displacement of this sealing part. As described above, when the displacement in the sealing portion is detected by the combustion pressure sensor 1, even the displacement detected by other than the transmission member 3 is detected. Variations may occur and the detection accuracy of the combustion pressure may be reduced. Therefore, in the configuration of this example, in order to further improve the detection accuracy of the combustion pressure, it is necessary to sufficiently reduce the displacement of the sealing portion with respect to the displacement of the transmission member 3.

そこで、上記のようにＫ１／Ｋ２≧１．５とすることにより、封止部の変位に対するシール部材５の変位の影響を小さくすることができる。すなわち、上記の構成とした場合には、封止機能部２５の方がシール部材５よりもバネ定数が十分に大きいため、封止機能部２５の変位に対して、シール部材５の変位をより一層小さくすることができる。これにより、封止部全体に占めるシール部材５の変位の影響を小さくすることができ、ひいては、伝達部材３に対して封止部全体の変位を十分に小さくしていくことができる。
その結果、測定される燃焼圧にばらつきが生じることを抑制することができ、燃焼圧の検出精度を一層向上させることができる。 Therefore, by setting K1 / K2 ≧ 1.5 as described above, the influence of the displacement of the seal member 5 on the displacement of the sealing portion can be reduced. That is, in the case of the above configuration, since the sealing function portion 25 has a sufficiently larger spring constant than the sealing member 5, the displacement of the sealing member 5 is more than the displacement of the sealing function portion 25. It can be made even smaller. Thereby, the influence of the displacement of the sealing member 5 occupying the entire sealing portion can be reduced, and as a result, the displacement of the entire sealing portion can be sufficiently reduced with respect to the transmission member 3.
As a result, variation in the measured combustion pressure can be suppressed, and the detection accuracy of the combustion pressure can be further improved.

また、軸方向における伝達部材３のバネ定数をＫ４、封止機能部２５とシール部材５とからなる系である封止部のバネ定数をＫ３としたとき、封止部のバネ定数Ｋ３と伝達部材３のバネ定数Ｋ４との比である第二バネ定数比Ｋ３／Ｋ４は、Ｋ３／Ｋ４≧１である。これにより、伝達部材３の変位に対して封止部の変位をより一層小さくすることができる。その結果、燃焼圧の検出精度をより一層向上させることができる。 Further, assuming that the spring constant of the transmission member 3 in the axial direction is K4 and the spring constant of the sealing portion which is a system composed of the sealing function portion 25 and the sealing member 5 is K3, the spring constant K3 of the sealing portion and the transmission are transmitted. A second spring constant ratio K3 / K4 that is a ratio with the spring constant K4 of the member 3 is K3 / K4 ≧ 1. Thereby, the displacement of the sealing portion can be further reduced with respect to the displacement of the transmission member 3. As a result, the detection accuracy of the combustion pressure can be further improved.

以上のごとく、本例によれば、検出精度及び耐久性に優れた安価な燃焼圧センサを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide an inexpensive combustion pressure sensor excellent in detection accuracy and durability.

（実施例２）
本例は、図３、図４に示すごとく、クリアランス部２７に充填材２７１を配設した燃焼圧センサ１の例である。
充填材２７１としては、例えば、カーボングラファイト、メタルメッシュなどを用いることができる。
また、本例においては、充填材２７１は、クリアランス部２７の全体に充填しているが、例えばクリアランス部２７の先端部付近のみなど、クリアランス部２７の一部に充填材を配設してもよい。
その他は、実施例１と同様である。 (Example 2)
This example is an example of the combustion pressure sensor 1 in which a filler 271 is disposed in the clearance 27 as shown in FIGS.
As the filler 271, for example, carbon graphite, metal mesh, or the like can be used.
In this example, the filler 271 fills the entire clearance portion 27. However, the filler 271 may be disposed on a part of the clearance portion 27, for example, only near the tip of the clearance portion 27. Good.
Others are the same as in the first embodiment.

本例の場合には、クリアランス部２７に、燃焼室６１における燃焼ガスが侵入することを防ぐことができ、ハウジング２内の温度上昇を抑制することができる。それ故、ハウジング２と伝達部材３との間に配設された荷重検出部４への熱負荷を抑制することができる。
また、充填材２７１を設けることにより、伝達部材３における先端受圧部３１からエンジンヘッド６２への放熱経路を短縮することができる。すなわち、充填材２７１をクリアランス部２７に設けることにより、先端受圧部３１からシール部材５、封止機能部２５、充填材２７１、及び固定機能部２５を介してエンジンヘッド６２へ放熱することができる。
また、クリアランス部２７へ充填材２７１を設けることにより、燃焼圧センサ１におけるクリアランス部２７よりも内側の部分の固有振動を抑制することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。 In the case of this example, the combustion gas in the combustion chamber 61 can be prevented from entering the clearance portion 27, and the temperature rise in the housing 2 can be suppressed. Therefore, the thermal load on the load detection unit 4 disposed between the housing 2 and the transmission member 3 can be suppressed.
Further, by providing the filler 271, the heat radiation path from the tip pressure receiving portion 31 to the engine head 62 in the transmission member 3 can be shortened. That is, by providing the filler 271 in the clearance part 27, heat can be radiated from the tip pressure receiving part 31 to the engine head 62 via the seal member 5, the sealing function part 25, the filler 271, and the fixed function part 25. .
In addition, by providing the filler 271 in the clearance portion 27, it is possible to suppress the natural vibration of the portion inside the clearance portion 27 in the combustion pressure sensor 1.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

（実施例３）
本例は、図５に示すごとく、ハウジング２における固定機能部２４と封止機能部２５との連結部２６を、固定機能部２４に設けた締結部２４１と同等の軸方向位置に形成した例である。
そして、連結部２６の先端２６２は、締結部２４１の先端２４２よりも基端側であり、固定機能部２４の基端２４９よりも先端側に配されている。
その他は、実施例１と同様である。 (Example 3)
In this example, as shown in FIG. 5, the connecting portion 26 of the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 in the housing 2 is formed at an axial position equivalent to the fastening portion 241 provided in the fixed function portion 24. It is.
The distal end 262 of the connecting portion 26 is disposed on the proximal end side with respect to the distal end 242 of the fastening portion 241, and is disposed on the distal end side with respect to the proximal end 249 of the fixed function portion 24.
Others are the same as in the first embodiment.

本例の場合にも、固定機能部２４の圧縮変形による応力が、シール部材５や伝達部材３に伝わることを充分に抑制することができる。上述したごとく、燃焼圧センサ１を内燃機関に取り付ける際に圧縮力が作用する部分は、主に固定機能部２４における締結部２４１よりも先端側の部分（圧縮部２４３）であるため、この圧縮部２４３において固定機能部２４と封止機能部２５とが分離していれば、固定機能部２４に作用する圧縮力が封止機能部２５に伝わることを防ぐことができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
なお、本例の燃焼圧センサ１において、クリアランス部２７に上記実施例２において示した充填材２７１を充填することもできる。 Also in this example, it is possible to sufficiently suppress the stress due to the compressive deformation of the fixed function portion 24 from being transmitted to the seal member 5 and the transmission member 3. As described above, the portion on which the compression force acts when attaching the combustion pressure sensor 1 to the internal combustion engine is mainly the portion (compression portion 243) on the tip side of the fastening portion 241 in the fixed function portion 24. If the fixed function part 24 and the sealing function part 25 are separated in the part 243, it is possible to prevent the compressive force acting on the fixed function part 24 from being transmitted to the sealing function part 25.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
In the combustion pressure sensor 1 of this example, the clearance 27 can be filled with the filler 271 shown in the second embodiment.

（実施例４）
本例は、図６に示すごとく、固定機能部２４と封止機能部２５との間にクリアランス部（実施例１（図１、図２）における符号２７参照）を設けない例である。
すなわち、固定機能部２４の内周面２４４に、封止機能部２５の外周面２５４が接触した状態にある。ただし、固定機能部２４の内周面２４４と、封止機能部２５の外周面２５４とは、互いに接合されず、互いの軸方向の伸縮を規制することはない。
そして、固定機能部２４と封止機能部２５とは、固定機能部２４の基端における連結部２６においてのみ接合されている。
その他は、実施例１と同様である。 Example 4
In this example, as shown in FIG. 6, a clearance portion (see reference numeral 27 in the first embodiment (FIGS. 1 and 2)) is not provided between the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25.
That is, the outer peripheral surface 254 of the sealing functional unit 25 is in contact with the inner peripheral surface 244 of the fixed functional unit 24. However, the inner peripheral surface 244 of the fixed function unit 24 and the outer peripheral surface 254 of the sealing function unit 25 are not joined to each other and do not restrict expansion and contraction in the axial direction of each other.
The fixed function unit 24 and the sealing function unit 25 are joined only at the connecting portion 26 at the base end of the fixed function unit 24.
Others are the same as in the first embodiment.

本例の場合には、固定機能部２４と封止機能部２５との間に燃焼ガスが侵入することがないため、荷重検出部４への熱負荷を抑制することができると共に、封止材（実施例２（図３、図４）における符号２７１参照）を用いる必要がないという利点がある。
また、伝達部材３における先端受圧部３１からエンジンヘッド６２への放熱経路を短縮することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。 In the case of this example, since combustion gas does not enter between the fixed function part 24 and the sealing function part 25, the thermal load on the load detection part 4 can be suppressed, and the sealing material There is an advantage that it is not necessary to use (see reference numeral 271 in the second embodiment (FIGS. 3 and 4)).
Further, the heat radiation path from the tip pressure receiving portion 31 to the engine head 62 in the transmission member 3 can be shortened.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

（実施例５）
本例は、図７に示すごとく、固定機能部２４と封止機能部２５との間のクリアランス部２７を、ハウジング２の先端部２１から締結部２４１の先端２４２よりも基端側かつ固定機能部２４の後端よりも先端側にまで設けた例である。
すなわち、クリアランス部２７の基端部２７９が、締結部２４１の先端２４２よりも基端側かつ固定機能部２５の後端よりも先端側に配置している。そして、クリアランス部２７の基端部２７９よりも基端側においては、実施例４と同様に、固定機能部２４の内周面２４４に、封止機能部２５の外周面２５４が接触した状態にある。
また、固定機能部２４と封止機能部２５との連結部２６は、固定機能部２５の基端のみである。この点において、実施例３と本例とは異なる。
その他は、実施例１と同様である。 (Example 5)
In this example, as shown in FIG. 7, the clearance portion 27 between the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 is arranged from the distal end portion 21 of the housing 2 to the proximal end side with respect to the distal end 242 of the fastening portion 241 and the fixed function. This is an example in which the portion 24 is provided further to the front end side than the rear end.
That is, the proximal end portion 279 of the clearance portion 27 is disposed on the proximal end side with respect to the distal end 242 of the fastening portion 241 and on the distal end side with respect to the rear end of the fixed function portion 25. And in the base end side from the base end part 279 of the clearance part 27, it is in the state which the outer peripheral surface 254 of the sealing function part 25 contacted the inner peripheral surface 244 of the fixed function part 24 like Example 4. is there.
Further, the connecting portion 26 between the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 is only the base end of the fixed function portion 25. In this respect, the third embodiment is different from the present example.
Others are the same as in the first embodiment.

本例の場合には、クリアランス部２７が、締結部２４１よりも先端側の部分である圧縮部２４３よりも基端側にあるため、この圧縮部２４３に圧縮力が作用して内側に変形しても、固定機能部２４が封止機能部２５に干渉することを防ぐことができる。すなわち、燃焼圧センサ1を内燃機関に取り付ける際の圧縮力によって変形するのは、主に、固定機能部２４のうちの圧縮部２４３である。それ故、クリアランス部２７は、この圧縮部２４３の内側に存在していれば、固定機能部２４が変形したとしても、封止機能部２５に干渉することを防ぐことができる。 In the case of this example, the clearance 27 is located on the base end side with respect to the compression portion 243 that is a portion on the distal end side with respect to the fastening portion 241, and therefore, a compression force acts on the compression portion 243 and deforms inward. However, it is possible to prevent the fixed function unit 24 from interfering with the sealing function unit 25. That is, it is mainly the compression part 243 of the fixed function part 24 that is deformed by the compression force when the combustion pressure sensor 1 is attached to the internal combustion engine. Therefore, if the clearance part 27 exists inside the compression part 243, even if the fixed function part 24 is deformed, the clearance part 27 can be prevented from interfering with the sealing function part 25.

そして、上記のような効果を備えつつ、クリアランス部２７の基端部２７９の位置を必要最小限の位置に留めることで、燃焼ガスを荷重検出部４に極力近付けず、また伝達部材３における先端受圧部３１からエンジンヘッド６２への放熱経路を極力短縮できるという効果も得ることができる。更には、クリアランス部２７に封止材（実施例２（図３、図４）における符号２７１参照）を充填する場合にも、その量を少なくすることができるという利点もある。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。 Further, by keeping the position of the base end portion 279 of the clearance portion 27 at the minimum necessary position while providing the effects as described above, the combustion gas is prevented from approaching the load detection portion 4 as much as possible, and the distal end of the transmission member 3 is It is also possible to obtain an effect that the heat radiation path from the pressure receiving portion 31 to the engine head 62 can be shortened as much as possible. Furthermore, when the clearance 27 is filled with a sealing material (see reference numeral 271 in Example 2 (FIGS. 3 and 4)), there is an advantage that the amount can be reduced.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

なお、上記実施例１〜５においては、互いに別部材として形成した固定機能部２４と封止機能部２５とを連結部２６において接合してハウジング２を構成した例を示したが、固定機能部２４と封止機能部２５とを一体的に一部材にて構成してもよい。 In the first to fifth embodiments, the example in which the housing 2 is configured by joining the fixed function portion 24 and the sealing function portion 25 formed as separate members at the connecting portion 26 is shown. 24 and the sealing function unit 25 may be integrally formed as one member.

（実施例６）
本例は、図８に示すごとく、封止機能部のバネ定数Ｋ１とシール部材のバネ定数Ｋ２との比である第一バネ定数比Ｋ１／Ｋ２と、燃焼圧の検出精度との関係を調べた例である。
すなわち、上記第一バネ定数比を種々変更した燃焼圧センサを試料として作製するとともに、それぞれの試料における燃焼圧の検出精度を調べた。本例においては、測定される燃焼圧の時間のずれ量からヒステリシスを算出し、その絶対値の大小をもってそれぞれの試料における燃焼圧の検出精度を評価した。 (Example 6)
In this example, as shown in FIG. 8, the relationship between the first spring constant ratio K1 / K2, which is the ratio between the spring constant K1 of the sealing function portion and the spring constant K2 of the sealing member, and the detection accuracy of the combustion pressure is examined. This is an example.
That is, a combustion pressure sensor with various changes in the first spring constant ratio was prepared as a sample, and the detection accuracy of the combustion pressure in each sample was examined. In this example, the hysteresis was calculated from the amount of time difference of the combustion pressure measured, and the detection accuracy of the combustion pressure in each sample was evaluated based on the magnitude of the absolute value.

測定結果を図８に示す。
同図から、上記第一バネ定数比を１以上とすれば、ヒステリシスを十分に小さくしていくことができ、さらには、上記第一バネ定数比を１．５以上とすればヒステリシスを安定的に小さくできることがわかる。すなわち、第一バネ定数比を１．５以上とすれば、ヒステリシスは±２％程度でほぼ一定となり、測定される燃焼圧にばらつきが生じることを抑制することができ、燃焼圧の検出精度を一層向上させることができることがわかる。
一方、上記第一バネ定数比が１未満である場合には、ヒステリシスが急激に大きくなってしまい、燃焼圧のばらつきを十分に抑制できないことがわかる。 The measurement results are shown in FIG.
From the figure, it is possible to sufficiently reduce the hysteresis if the first spring constant ratio is 1 or more, and further, if the first spring constant ratio is 1.5 or more, the hysteresis is stable. It can be seen that it can be made smaller. In other words, if the first spring constant ratio is 1.5 or more, the hysteresis is approximately constant at about ± 2%, and it is possible to suppress variations in the measured combustion pressure, and the detection accuracy of the combustion pressure can be improved. It turns out that it can improve further.
On the other hand, when the first spring constant ratio is less than 1, the hysteresis increases abruptly, and it is understood that the variation in combustion pressure cannot be sufficiently suppressed.

以上から、燃焼圧センサの応答性の観点から、上記バネ定数比は１以上であることが好ましく、１．５以上であることがさらに好ましいことがわかる。 From the above, it can be seen that the spring constant ratio is preferably 1 or more, and more preferably 1.5 or more, from the viewpoint of the responsiveness of the combustion pressure sensor.

実施例１における、燃焼圧センサの縦断面図。1 is a longitudinal sectional view of a combustion pressure sensor in Embodiment 1. FIG. 実施例１における、図１のＡ−Ａ線矢視断面相当の燃焼圧センサの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the combustion pressure sensor corresponding to the cross section taken along line AA in FIG. 実施例２における、燃焼圧センサの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the combustion pressure sensor in Example 2. FIG. 実施例２における、図３のＢ−Ｂ線矢視断面相当の燃焼圧センサの断面図。Sectional drawing of the combustion pressure sensor equivalent to the BB arrow cross section of FIG. 実施例３における、燃焼圧センサの縦断面図。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a combustion pressure sensor in Embodiment 3. 実施例４における、燃焼圧センサの縦断面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a combustion pressure sensor in Embodiment 4. 実施例５における、燃焼圧センサの縦断面図。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a combustion pressure sensor in the fifth embodiment. 実施例６における、ヒステリシスと第一バネ定数比との関係を示す線図。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between hysteresis and the first spring constant ratio in Example 6. 従来例における、燃焼圧センサの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the combustion pressure sensor in a prior art example. 他の従来例における、燃焼圧センサの一部の縦断面図。The longitudinal section of a part of combustion pressure sensor in other conventional examples.

Explanation of symbols

１燃焼圧センサ
１１隙間
２ハウジング
２１先端部
２２軸孔
２４固定機能部
２４１締結部
２５封止機能部
２６連結部
３伝達部材
３１先端受圧部
４荷重検出部
５シール部材
６１燃焼室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion pressure sensor 11 Crevice 2 Housing 21 Tip part 22 Shaft hole 24 Fixing function part 241 Fastening part 25 Sealing function part 26 Connection part 3 Transmission member 31 Tip pressure receiving part 4 Load detection part 5 Seal member 61 Combustion chamber

Claims

A combustion pressure sensor for detecting a combustion pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine,
A hollow housing attached to the internal combustion engine such that the front end side is located on the combustion chamber side;
A transmission member that is slidably inserted into the shaft hole of the housing so as to expose the tip pressure receiving portion from the tip of the housing, and for transmitting the combustion pressure of the combustion chamber;
A load detector that is disposed between the housing and the transmission member and detects a change in load acting between the housing and the transmission member;
A seal member that closes a gap between the housing and the transmission member on the tip side of the load detection unit;
The housing is composed of a fixed function part having a fastening part for fixing to the internal combustion engine, and a sealing function part that is arranged inside the fixed function part and attaches the seal member,
The combustion pressure sensor according to claim 1, wherein the fixed function portion and the sealing function portion are connected to each other in a connecting portion in a state where expansion and contraction in the axial direction is not restricted to each other.

The combustion pressure sensor according to claim 1, wherein a clearance portion is formed between the fixed function portion and the sealing function portion.

The combustion pressure sensor according to claim 2, wherein a filler is disposed in the clearance portion.

The connecting portion between the fixed function portion and the sealing function portion according to any one of claims 1 to 3, is disposed at an axial position equivalent to a distal end of the fastening portion or at a proximal end side than the axial position. A combustion pressure sensor.

5. The combustion pressure sensor according to claim 4, wherein the connecting portion is formed at a proximal end of the fixed function portion.

The combustion pressure according to any one of claims 1 to 5, wherein the fixed function portion and the sealing function portion are configured by separate members and joined to each other at the connecting portion. Sensor.

The tip pressure receiving portion of the transmission member according to any one of claims 1 to 6, comprising a glow plug having a heat generating member that generates heat when energized and an electrical conduction means that supplies current to the heat generating member. A characteristic combustion pressure sensor.

The spring of the sealing function part according to any one of claims 1 to 7, wherein a spring constant of the sealing function part in the axial direction is K1, and a spring constant of the seal member in the axial direction is K2. A combustion pressure sensor characterized in that a first spring constant ratio K1 / K2, which is a ratio between a constant K1 and a spring constant K2 of the sealing member, satisfies K1 / K2 ≧ 1.

9. The combustion pressure sensor according to claim 8, wherein the first spring constant ratio is K1 / K2 ≧ 1.5.

10. The sealing according to claim 8, wherein the spring constant of the transmission member in the axial direction is K4, and the spring constant of a sealing portion that is a system composed of the sealing function portion and the sealing member is K3. A combustion pressure sensor characterized in that a second spring constant ratio K3 / K4, which is a ratio of the spring constant K3 of the portion and the spring constant K4 of the transmission member, is K3 / K4 ≧ 1.