JP4522597B2 - Pressure sensor unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧力センサユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、内燃機関の燃焼状態やノッキング検出、あるいは燃費向上や排気ガス清浄化等を目的として、スパークプラグに内蔵した圧力センサにより内燃機関の燃焼室内の圧力を検出することが行なわれている。このような目的に使用される圧力センサ内蔵型スパークプラグの概略は以下のようなものである。すなわち、スパークプラグの主体金具に形成された取付ねじ部の基端位置に、外側からリング状の圧電セラミック素子からなる圧力センサ素子を出力取出用のリング状電極とともにはめ込み、鍔状のセンサ保持部にてこれを受けるとともに、全体を外側からセンサケースにて覆う。リング状電極からの出力リード線はセンサケースから後方に取り出される。取付ねじ部においてスパークプラグを内燃機関のプラグホールに取り付けると、圧力センサはセンサケースを介してプラグホールの開口外縁部に押し付けられる。燃焼圧はセンサケースを介して圧力センサに伝わる。圧力センサは、圧電効果により、検出した圧力レベルに応じた電圧を、センサ出力リード線を介して出力することとなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにスパークプラグに圧力センサ素子を一体不可分に内蔵した構造の場合、スパークプラグの寿命が尽きると、圧力センサ部分がまだ使える状態であっても抱き合わせで交換しなければならず不経済である。そこで、特開平6−290853号公報(図7、図8)には、圧力センサをスパークプラグと別体に構成し、交換後のスパークプラグにも引き続き取り付けて使用できるようにした構成が開示されている。
【0004】
しかしながら、上記の構造の圧力センサは、センサ出力を取り出すためのリード線が圧力センサ素子から側方に突出した後スパークプラグ後端側へ引き出される構造となっており、省スペース化を押し進めた最近のエンジンに適合しにくくなってきている。例えば、最近の自動車用ガソリンエンジンにおいては、スパークプラグを取り付けるシリンダヘッド周辺の機構が複雑化しており、特にシリンダヘッドに形成された深いプラグホールの底部にスパークプラグを取り付けるようにした構造のものでは、圧力センサ素子が位置するプラグホール底の周囲には動弁系部品などが密集しているため、リード線を側方に突出させる余裕すらなくなっているというものも少なくない。また、後方に引き出されたリード線はプラグホール内にて一定のスペースを占めるが、エンジンルーム内の省スペース化のため、ペンシル状の点火コイルをプラグホール内に設置するタイプのものもあり、この場合、リード線が邪魔になって点火コイルを配置できなくなる不具合も生じえる。
【0005】
本発明の課題は、スパークプラグとは別体に構成され、かつ、圧力センサ素子の周辺部に余分なスペースを確保することが不要で、かつスパークプラグホール内に点火コイル等の周辺部品を取り付けるためのスペースを柔軟に確保できる圧力センサユニットを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記の課題を解決するために、本発明の圧力センサユニットは、プラグホール底に形成された取付孔に取り付けられるスパークプラグの主体金具の外周面から鍔状に突出するセンサ支持部と、取付孔の開口周縁部との間に配置されるようにリング状の圧力センサ素子が組み込まれたユニット本体部が、プラグホール内に配置され、
スパークプラグの軸線方向において、火花放電ギャップの位置する側を前方側として、圧力センサ素子からの出力を取り出すためのセンサ出力リード線が、プラグホールの内周面を覆うプラグチューブの外周面よりも半径方向外側位置まで延出した後、プラグホールの内周面に形成されたリード線収容部内を、プラグチューブの外周面に沿って軸線方向における後方側に引き出され、さらに、プラグホールの内周面は、底部が段部にて縮径されることにより縮径部とされ、プラグチューブの下端が段部に当接する形にて固定される一方、ユニット本体部はプラグチューブよりも径小に構成されて縮径部内に挿入・固定され、センサ支持部と開口周縁部との間で圧力センサ素子が挟持される位置より軸線方向の後方側における縮径部の内周面上端部において、該縮径部とリード線収容部とを連通させる半径方向の切欠部が形成され、ユニット本体部からのセンサ出力リード線は、切欠部を通される圧力センサ素子からのセンサ出力端子を経て、リード線収容部内を通されることを特徴とする。
【0007】
多くのエンジンでは、プラグホールの内周面には、エンジンオイルの漏れ込みを阻止するためプラグチューブがはめ込まれており、そのプラグチューブの内側が、スパークプラグ、プラグキャップあるいは点火コイル等の取付スペースとして使用される。従来の圧力センサユニットにおいてはそのプラグチューブの内側をセンサ出力リード線が通される形となっていたので、スペース的な無駄が多く生じていた。しかしながら、圧力センサ素子からの出力を取り出すためのセンサ出力リード線が、プラグホールの内周面を覆うプラグチューブの外周面よりも半径方向外側位置まで延出した後、プラグホールの内周面に形成されたリード線収容部内を、プラグチューブの外周面に沿って軸線方向における後方側に引き出される形態であれば、センサ出力リード線がプラグホールの外側を通されるので、プラグチューブ内の省スペース化を有効に図ることができ、例えば、センサ出力リード線や点火コイルなどの配置の便宜を向上させることが可能となる。
【0008】
この場合、切欠部が、軸線方向において、該ユニット本体部の寸法を二分する位置よりも後方側に位置するように構成すれば、プラグホール底に取り付けられるユニット本体部の軸線方向前端側に、センサ出力リード線を半径方向外側に引き出すための突出スペースが生じなくなる。その結果、プラグホール底の周囲に動弁系部品等が密集したシリンダヘッドにも容易に取付可能となる。
【0009】
なお、本明細書の特許請求の範囲において各要件に付与した符号は、添付の図面の対応部分に付された符号を援用して用いたものであるが、あくまで発明の理解を容易にするために付与したものであり、特許請求の範囲における各構成要件の概念を何ら限定するものではない。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を用いて説明する。
図1(a)は、本発明の一実施形態をなす圧力センサユニット1を、シリンダヘッドSHへの取付状態にて示す縦断面図である。圧力センサユニット1は、リング状の圧力センサ素子3が組み込まれたユニット本体部2を有する。プラグホールPH底に形成された取付孔PFにはスパークプラグ100が取り付けられ、ユニット本体部2は、主体金具101の外周面から鍔状に突出するセンサ支持部102と、取付孔PFの開口周縁部GSとの間に圧力センサ素子3が配置される形で、プラグホールPH内に配置される。
【0011】
以下、スパークプラグ100の軸線O方向において、火花放電ギャップgの位置する側を前方側と定義する。圧力センサ素子3からの出力取出用のセンサ出力リード線9は、ユニット本体部2からプラグホールPHの内周面を覆うプラグチューブ11の外周面よりも半径方向外側位置まで延出し、その後、プラグホールPHの内周面に形成されたリード線収容部PHG内を、プラグチューブ11の外周面に沿って軸線O方向における後方側に引き出されている。これによると、センサ出力リード線9がプラグホールPHの外側を通されるので、プラグチューブ11内を点火コイルCU等の配置スペースとしてフル活用することができる。また、図2に示すように、センサ出力リード線9のユニット本体部2からの延出位置が、軸線O方向において、該ユニット本体部2の寸法Lを二分する位置Qよりも後方側に位置するように構成されている。これにより、プラグホール底PHに取り付けられるユニット本体部2の軸線O方向における前端側に、センサ出力リード線9を半径方向外側に引き出すための突出スペースが生じなくなるので、プラグホール底PHの周囲に動弁系部品等が密集したシリンダヘッドSHにも容易に取付可能である。
【0012】
リード線収容部PHGは、プラグホールPHの円筒面状の内周面に形成された軸線方向に延びる溝状の凹部とされている。図1(b)に示すように、その溝状の凹部として形成されたリード線収容部PHGの断面形状は半円形状とされている。そして、プラグチューブ11は、プラグホールPHの円筒面状の内周面に密着配置される円筒状に形成され、該円筒状のプラグチューブ11の外周面と、溝状の凹部とに囲まれる空間内にセンサ出力リード線9が配置されている。リード線収容部PHGを上記のように溝状に形成することで、プラグホールPHの拡張を最小限に留めることができ、プラグホールPH周辺のシリンダヘッドSHの機構が複雑化している場合でも、リード線収容部PHGの形成スペースを容易に確保することができる。また、円筒状のプラグチューブ11を円筒面状のプラグホールに密着させることで、オイル等のプラグホールPH内への漏れ込みもさらに効果的に防止できる。
【0013】
次に、ユニット本体部2は、底面にスパークプラグ挿通孔4が形成された筒状に形成され、スパークプラグ挿通孔4を取り囲む形態でリング状の圧力センサ素子3がこれに組み込まれている。図1(a)に示すように、ユニット本体部2は、軸線O方向において前端側からプラグホールPH内に挿入・固定される。
【0014】
プラグホールPHの内周面は、図2に示すように、底部が段部DBにて若干縮径されることにより縮径部PSとされ、圧力センサユニット1は、該ユニット本体部2の下端部が該縮径部PS内に配置される。プラグホールの底面にはスパークプラグ100の取付孔PFが雌ねじ孔の形で形成されている。そして、図2に示すように、ユニット本体部2の底面外周縁部は、取付孔PFの開口周縁部GSに密着するとともに、スパークプラグ挿通孔4が取付孔PFに同心的に位置合わせされる。なお、プラグホールPHの内周面上端部には、プラグチューブ11に対するオイルシールリングTRがはめ込まれている(図1(a)参照)。
【0015】
プラグチューブ11の下端は、段部DBに当接する形にて固定される一方、ユニット本体部2はプラグチューブ11よりも径小に構成されて縮径部PS内に挿入・固定される形となっている。そして、縮径部PSの内周面上端部において、該縮径部PSとリード線収容部PHGとを連通させる半径方向の切欠部DBRが形成され、ユニット本体部2からのセンサ出力リード線9は、切欠部DBR内にて、ユニット本体部2の外周面から半径方向外向きに延びた後、リード線収容部PHG内を通される。このようにすることで、プラグチューブ11の下端面が段部DBと密着してシール性が高められる。そして、上記のような切欠部DBRを形成することで、ユニット本体部2の後端部からセンサ出力リード線9を引き出すことが可能となり、センサ出力リード9線を半径方向外側に引き出すための突出スペースが、ユニット本体部2の前端部に形成されなくてすむようになる。
【0016】
また、図1(c)及び図2に示すように、センサ出力リード線9のユニット本体部2からの取出側端部を少なくとも覆う形にて、リード線収容部PHGの内面に密着するシール部13が一体形成されている。これにより、リード線収容部PHGを介してプラグホールPH内にオイル等が漏れこむことを効果的に防止できる。本実施形態では、図2に示すように、このシール部13が、切欠部DBR及びリード線収容部PHGの該切欠部DBRとの連通側端部を充填する形にて形成されている。そして、以下の2つの方法により、オイルシールが施されている。
▲1▼シール部13が、切欠部DBR内において、該切欠部DBR内面及びプラグチューブ11の下端面と密着している。
▲2▼シール部13が、リード線収容部PHG内において、該リード線収容部PHG内面及びプラグチューブ11の外周面に密着する形となっている。
いずれの方法も、オイルシール効果を高める上で効果的であるが、要求されるシール性のレベルに応じて、▲1▼及び▲2▼のいずれか一方のみのシールを施す形としてもよい。なお、シール部13はゴム(例えばシリコンゴム)等の弾性高分子材料にて形成され、リード線収容部PHG内に位置する部分は、これに対応した半円形状の軸断面形状を有し、その周方向に沿ってシール性を高めるためのリブ13aが形成されている。
【0017】
ユニット本体部2は、同軸的に配置された2つの円筒状の金属筒部材、すなわち、外周面部をなす外筒部材5と同じく内周面部をなす内筒部材6とを有し、それらの間に形成された隙間7に圧力センサ素子3が配置されている。そして、該圧力センサ素子3からの出力は、隙間7内に引き出されるセンサ出力端子8を経て、センサ出力リード線9により取り出される。センサ出力リード線9は、芯線9aとその外側を覆うシールド被覆10とからなる。この構造によると、2つの筒部材5,6の間にリング状の圧力センサ素子3が配置され、出力取り出し用の端子8が筒部材5,6の隙間7内に引き出される構造となっているから、これに接続されるセンサ出力リード線9ともども、圧力センサ素子3の半径方向外側つまり側方に突出しなくなる。これにより、プラグホールPH内にて圧力センサ素子3の周辺部に余分なスペースを確保することが不要となり、例えばプラグホールPH底の周囲に動弁系部品等が密集したシリンダヘッドSHにも容易に取付可能である。
【0018】
図2に示すように、内筒部材6は、軸線O方向前端側の端部壁を半径方向内側に膨出させた膨出部6gを有し、該膨出部6gの内周面がスパークプラグ挿通孔4とされている。また、外筒部材5と内筒部材6の膨出部6gとは、軸線Oの方向における前端側にて隙間7を塞ぐ底閉塞部14により一体化されている。そして、膨出部6gとこれに対向する外筒部材5の壁部5hと底閉塞部14とが、圧力センサ素子3を収容するセンサ収容部15を形成している。このように内筒部材6の膨出部6gを設け、ここに圧力センサ素子3を収容することで、図1(a)に示すスパークプラグ100の取付状態において、圧力センサ素子3は該センサ収容部15とともにセンサ支持部102と取付孔PFの開口周縁部GSとの間で確実に挟圧される。その結果、シリンダヘッドSH側からの圧力情報を確実に検出することができる。
【0019】
図2に示すように、センサ収容部15内にてリング状の圧力センサ素子3に対しリング状の電極板60が積層されている。そして、電極板60の少なくとも内周縁側をなす部分が内筒部材6の膨出部6g内に収容される一方、センサ出力端子8は電極板60の外周縁に基端部8aが一体化されてなり、末端側部分8bが隙間7の膨出部6gよりも軸線O方向後方側に位置する空間内に延出している。
【0020】
圧力センサ素子3は、図3に示すような圧力センサ組立体318をなす形でセンサ収容部15内に収容されている。該圧力センサ組立体318は、底閉塞部14に近い側から、リング状の板パッキン59、リング状の圧力センサ素子3、リング状の電極板60及びリング状の絶縁板61がこの順序にて積層された構造を有する。このような構造は、例えば図4に示すような工程により簡単に製造することができる。まず、(a)に示すように、内筒部材6として、本体部6mと縮径部6sとが段部6hを介して接続された構造のものを用意する。そして、その縮径部6sに対し、絶縁板61、電極板60、圧電セラミック素子3及び板パッキン59を順次はめ込んで、圧力センサ組立体318を段部6h上に積み上げる。このとき、(b)に示すように、電極板60の外周縁に一体化された電極端子部8は下方(すなわち、図2の軸線O方向における後方側)へ曲げ返し、本体部6mの外周面に沿わせた状態としておく。なお、電極端子部8には、ポリ四フッ化エチレンチューブ等で構成された絶縁被覆18を予め装着しておく。また、縮径部6sの外周面のうち圧力センサ組立体318の内周面と対向する領域を少なくとも、ポリ四フッ化エチレンチューブ等で構成された絶縁被覆418で覆っておく。
【0021】
次に、(c)に示すように、外筒部材5において円筒状に形成された本体部5mの端面内周縁に、周方向の張り出し部5sを形成しておき、圧力センサ組立体318から突出する内筒部材6の縮径部6sの先端部分6s’を該張り出し部5sの内側に挿通しながら、本体部5mを内筒部材6の本体部6mに被せる。これにより、張り出し部5sは圧力センサ組立体318の上面側を覆うとともに、本体部5mと内筒部材6の本体部6mとの間に隙間7が形成される。このとき、電極端子部8は予め下向きに曲げ返してあるので、外筒部材5を被せるに伴い自動的に該隙間7内に位置する形となる。そして、内筒部材6の縮径部6sの先端部分6s’を張り出し部5s側に向けて加締める。この加締めを適当な圧力にて行なうことで、圧力センサ組立体318に対する段部6h及び加締められた先端部分6s’との間の密着が良好となる。
【0022】
最後に、(d)に示すように、先端部分6s’と張り出し部5sとを周方向の溶接部W(例えばレーザー溶接部)にて溶接することにより、外筒部材5と内筒部材6とは気密状態にて結合される。図から明らかな通り、先端部分6s’と張り出し部5sとは底閉塞部14を形成している。
【0023】
図2に戻り、内筒部材6と外筒部材5との隙間7は、内部が絶縁用の高分子材料(例えばシリコンゴム)にて充填され、高分子材料充填部16とされている。また、センサ出力端子8と、該センサ出力端子8及びセンサ出力リード線9との結線部17とが、絶縁被覆18にて覆われた状態でシール部13内に埋設されている。これにより、該センサ出力端子8及びセンサ出力リード線9と内筒部材6あるいは外筒部材5との間の絶縁状態が良好に確保され、かつ、強度的に弱い結線部17がシール部13内に没することで、外力付与等による断線や接触不良などの不具合も生じにくくなる。
【0024】
さらに、隙間7内の高分子材料充填部16はシリコンゴムなどの柔軟弾性材料により前述のシール部13と一体的に形成されている。この方法によると、ゴム充填等により充填部16を形成する際にシール部13を一括して形成でき、工程削減を図ることができる利点がある。
【0025】
本実施形態では、具体的には、図1(c)及び図2に示すように、外筒部材5に周方向に沿う切欠部5rが形成され、センサ出力リード線9は、該切欠部5rから外筒部材5の外側に引き出されている。すなわち、プラグチューブ11の前端面を段部DBに当接させる構造を実現するため、ユニット本体部2は、後端面は段部DBと略面一(あるいは前方側)となるように軸線O方向の寸法Lが規定されている。そして、この構造において外筒部材5に切欠部5rを形成することで、プラグチューブ11の前端部と干渉することなく、センサ出力リード線9をユニット本体部2の側面から半径方向外側に引き出すことができる。また、充填部16と一体形成されたシール部13も、切欠部5rからセンサ出力リード線9とともに一体的に膨出させることができるので、形成が容易である。
【0026】
スパークプラグ100は、ユニット本体部2をプラグホールPH内に配置した状態で、そのスパークプラグ挿通孔4に挿通され、主体金具101の外周面前端側に形成された取付ねじ部104を、取付孔PFにねじ込む形で取り付けされている。これにより、ユニット本体部2に組み込まれた圧力センサ素子3は、スパークプラグ100の主体金具101の外周面から鍔状に突出するセンサ支持部102と、取付孔PFの開口周縁部GSとの間で挟圧保持される。
【0027】
ここで、スパークプラグ100の取付時に、プラグホールPH(縮径部PS)内にてユニット本体部2がスパークプラグ100とともに連れ回りを生じないように、以下のような工夫が施されている。まず、ユニット本体部2の外周面は、縮径部PSの内周面に対して圧入され、摩擦嵌合状態となっている。すなわち、ユニット本体部2は、プラグホールPHの内周面(及び/又は該プラグホールPHの底に開口するスパークプラグ100の取付孔PFの開口周縁部GS)に、直接又は他部材を介して摩擦嵌合することにより、軸線O周りにおける回り止めが施されている。なお、センサ支持部102の前端面は、スパークプラグ挿通孔4の周縁部(内筒部材6の段部6h)に対し、取付ねじ部104の基端部に嵌め込まれたガスケットリングGKを介して間接的に当接しており、ねじ締結力により軸線方向に圧接される形で、上記連れ回り防止のための摩擦嵌合力の一部を担っている。他方、ユニット本体部2(底閉塞部14)の底面は、取付孔PFの開口周縁部GSに直接圧接され、同様に摩擦嵌合力の一部を担っている。
【0028】
なお、ユニット本体部2とプラグホールPHの内面との摩擦嵌合力を高めるために、種々の形態にて摩擦増強部を設けることができる。図5は、そのような摩擦増強部5tをユニット本体部2の外周面に設けた例である。該摩擦増強部5tは、プラグホールPH(縮径部PS)内に圧入されるに伴い弾性変形する凸部として形成され、本実施形態では、外筒部材5に周方向に所定の間隔にて形成された切起こし部とされているが、これに限定されるものではない。また、図6は、摩擦増強部として、取付孔PFの開口周縁部GSとユニット本体2の底面との間に配置される摩擦リングAGKを設けた例である。摩擦リングAGKは、例えばガスケットリングGKよりも摩擦係数の高い材質にて構成される。本実施形態では、ガスケットリングGKがCu又はCu合金製であり、摩擦リングAGKがAl又はAl合金製である。他方、図7は、ユニット本体2の底面に摩擦増強部としての面粗し部14aを形成した例である。ここでは、面粗し部14aをローレット加工により形成された凹凸パターンとして形成している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る圧力センサユニットの第一の実施形態を、スパークプラグの取付状態にて示す縦断面図及びそのA−A断面図。
【図2】図1の要部拡大断面図。
【図3】圧力センサ組立体の分解斜視図。
【図4】内筒部材へのリード線支持部の取付工程の一例を示す説明図。
【図5】摩擦増強部の形成形態の第一例を示す説明図。
【図6】摩擦増強部の形成形態の第二例を示す説明図。
【図7】摩擦増強部の形成形態の第三例を示す説明図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure sensor unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine is detected by a pressure sensor built in the spark plug for the purpose of detecting the combustion state and knocking of the internal combustion engine, improving fuel consumption, purifying exhaust gas, and the like. The outline of the pressure sensor built-in type spark plug used for such a purpose is as follows. That is, a pressure sensor element composed of a ring-shaped piezoelectric ceramic element is fitted from the outside together with a ring-shaped electrode for output extraction to the base end position of the mounting screw formed on the metal shell of the spark plug, and a hook-shaped sensor holding section In addition to this, the whole is covered with a sensor case from the outside. An output lead wire from the ring electrode is taken out rearward from the sensor case. When the spark plug is attached to the plug hole of the internal combustion engine at the attachment screw portion, the pressure sensor is pressed against the opening outer edge portion of the plug hole through the sensor case. The combustion pressure is transmitted to the pressure sensor through the sensor case. The pressure sensor outputs a voltage corresponding to the detected pressure level via the sensor output lead wire due to the piezoelectric effect.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the structure in which the pressure sensor element is inseparably integrated in the spark plug as described above, when the life of the spark plug is exhausted, it must be replaced by tying even if the pressure sensor portion is still usable. It is an economy. Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 6-290853 (FIGS. 7 and 8) discloses a configuration in which the pressure sensor is configured separately from the spark plug and can be continuously attached to the spark plug after replacement. ing.
[0004]
However, the pressure sensor with the above structure has a structure in which the lead wire for taking out the sensor output protrudes from the pressure sensor element to the side and then is pulled out to the rear end side of the spark plug. It is becoming difficult to fit the engine. For example, in a recent gasoline engine for automobiles, the mechanism around the cylinder head to which the spark plug is attached is complicated, and in particular, the structure in which the spark plug is attached to the bottom of a deep plug hole formed in the cylinder head. In many cases, valve system parts and the like are densely packed around the bottom of the plug hole where the pressure sensor element is located, so that there is not enough room for the lead wire to protrude sideways. In addition, the lead wire drawn back occupies a certain space in the plug hole, but there is also a type in which a pencil-like ignition coil is installed in the plug hole in order to save space in the engine room. In this case, there may be a problem that the ignition wire cannot be arranged because the lead wire is in the way.
[0005]
An object of the present invention is configured separately from a spark plug, and does not require an extra space in the periphery of the pressure sensor element, and a peripheral component such as an ignition coil is attached in the spark plug hole It is in providing the pressure sensor unit which can ensure the space for this flexibly.
[0006]
[Means for solving the problems and actions / effects]
In order to solve the above-described problems, a pressure sensor unit according to the present invention includes a sensor support portion that protrudes in a bowl shape from the outer peripheral surface of a metal shell of a spark plug that is attached to an attachment hole formed at the bottom of the plug hole, and an attachment hole. A unit main body portion in which a ring-shaped pressure sensor element is incorporated so as to be disposed between the opening peripheral portion of the
In the axial direction of the spark plug, the sensor output lead wire for taking out the output from the pressure sensor element with the side where the spark discharge gap is located on the front side is more than the outer peripheral surface of the plug tube covering the inner peripheral surface of the plug hole. After extending to the radially outer position, the inside of the lead wire accommodating portion formed on the inner peripheral surface of the plug hole is drawn to the rear side in the axial direction along the outer peripheral surface of the plug tube. The surface is reduced in diameter by reducing the diameter of the bottom at the step, and the lower end of the plug tube is fixed in contact with the step, while the unit body is smaller in diameter than the plug tube. On the inner peripheral surface of the reduced diameter portion on the rear side in the axial direction from the position where the pressure sensor element is sandwiched between the sensor support portion and the opening peripheral edge portion. Is formed with a radial cutout for communicating the reduced diameter portion with the lead wire accommodating portion, and the sensor output lead wire from the unit main body portion is a sensor output terminal from the pressure sensor element that is passed through the cutout portion. And passing through the lead wire accommodating portion .
[0007]
In many engines, a plug tube is fitted on the inner peripheral surface of the plug hole to prevent leakage of engine oil, and the inside of the plug tube is a space for mounting a spark plug, a plug cap, an ignition coil, or the like. Used as. In the conventional pressure sensor unit, since the sensor output lead wire is passed through the inside of the plug tube, a lot of space is wasted. However, after the sensor output lead wire for taking out the output from the pressure sensor element extends to a radially outer position than the outer peripheral surface of the plug tube covering the inner peripheral surface of the plug hole, the sensor output lead wire is formed on the inner peripheral surface of the plug hole. As long as the inside of the formed lead wire accommodating portion is pulled out to the rear side in the axial direction along the outer peripheral surface of the plug tube, the sensor output lead wire passes through the outside of the plug hole. Space can be effectively achieved, and for example, the convenience of arrangement of sensor output lead wires, ignition coils, and the like can be improved.
[0008]
In this case, in the axial direction, if the cutout portion is configured to be positioned on the rear side of the position that bisects the size of the unit main body, on the front end side in the axial direction of the unit main body attached to the bottom of the plug hole, A protruding space for drawing the sensor output lead wire radially outward is not generated. As a result, it can be easily attached to a cylinder head in which valve system parts and the like are densely packed around the bottom of the plug hole.
[0009]
In addition, although the code | symbol provided to each requirement in the claim of this specification uses the code | symbol attached | subjected to the corresponding part of attached drawing, it is used in order to make an understanding of an invention easy to the last. The concept of each constituent element in the scope of claims is not limited in any way.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing a
[0011]
Hereinafter, in the direction of the axis O of the
[0012]
The lead wire housing part PHG is a groove-like recess formed in the cylindrical inner peripheral surface of the plug hole PH and extending in the axial direction. As shown in FIG. 1B, the cross-sectional shape of the lead wire housing portion PHG formed as the groove-shaped recess is semicircular. The
[0013]
Next, the unit
[0014]
As shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the plug hole PH is formed into a reduced diameter portion PS by slightly reducing the diameter of the bottom portion at the stepped portion DB. The portion is disposed in the reduced diameter portion PS. A mounting hole PF of the
[0015]
The lower end of the
[0016]
Further, as shown in FIGS. 1C and 2, a seal portion that closely adheres to the inner surface of the lead wire housing portion PHG so as to cover at least the end portion on the take-out side of the sensor
(1) The
(2) The
Either method is effective in enhancing the oil sealing effect, but only one of (1) and (2) may be applied depending on the required level of sealing performance. The
[0017]
The unit
[0018]
As shown in FIG. 2, the
[0019]
As shown in FIG. 2, a ring-shaped
[0020]
The
[0021]
Next, as shown in (c), a circumferential protruding portion 5 s is formed on the inner peripheral edge of the
[0022]
Finally, as shown in (d), the outer
[0023]
Returning to FIG. 2, the
[0024]
Further, the polymer
[0025]
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1C and 2, a
[0026]
The
[0027]
Here, when the
[0028]
In addition, in order to increase the friction fitting force between the unit
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a pressure sensor unit according to the present invention in a state where a spark plug is attached, and a sectional view taken along line AA.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a pressure sensor assembly.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a process for attaching a lead wire support portion to an inner cylinder member.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a first example of a formation form of a friction enhancing portion.
FIG. 6 is an explanatory view showing a second example of the formation form of the friction enhancing portion.
FIG. 7 is an explanatory view showing a third example of the formation form of the friction enhancing portion.
Claims (8)
前記スパークプラグ(100)の軸線(O)方向において、火花放電ギャップ(g)の位置する側を前方側として、前記圧力センサ素子(3)からの出力取出用のセンサ出力リード線(9)が、前記ユニット本体部(2)から前記プラグホール(PH)の内周面を覆うプラグチューブ(11)の外周面よりも半径方向外側位置まで延出した後、前記プラグホール(PH)の内周面に形成されたリード線収容部(PHG)内を、前記プラグチューブ(11)の外周面に沿って前記軸線(O)方向における後方側に引き出され、さらに、
前記プラグホール(PH)の内周面は、底部が段部(DB)にて縮径されることにより縮径部(PS)とされ、前記プラグチューブ(11)の下端が前記段部(DB)に当接する形にて固定される一方、
前記ユニット本体部(2)は前記プラグチューブ(11)よりも径小に構成されて前記縮径部(PS)内に挿入・固定され、前記センサ支持部(102)と前記開口周縁部(GS)との間で前記圧力センサ素子(3)が挟持される位置より前記軸線(O)方向の後方側における前記縮径部(PS)の内周面上端部において、該縮径部(PS)と前記リード線収容部(PHG)とを連通させる半径方向の切欠部(DBR)が形成され、前記ユニット本体部(2)からの前記センサ出力リード線(9)は、前記切欠部(DBR)を通される前記圧力センサ素子(3)からのセンサ出力端子(8)を経て、前記リード線収容部(PHG)内を通されることを特徴とする圧力センサユニット(1)。A sensor support portion (102) protruding like a bowl from the outer peripheral surface of the metal shell (101) of the spark plug (100) attached to the attachment hole (PF) formed at the bottom of the plug hole (PH), and the attachment hole ( A unit body portion (2) in which a ring-shaped pressure sensor element (3) is incorporated so as to be disposed between the opening peripheral portion (GS) of PF) and disposed in the plug hole (PH);
In the direction of the axis (O) of the spark plug (100), the sensor output lead wire (9) for taking out the output from the pressure sensor element (3) has the side where the spark discharge gap (g) is located as the front side. After extending from the unit main body (2) to a radially outer position than the outer peripheral surface of the plug tube (11) covering the inner peripheral surface of the plug hole (PH), the inner periphery of the plug hole (PH) lead receiving portion formed on the surface of the (PHG), along said outer peripheral surface of the plug tube (11) drawn out to the rear side in the axis (O) direction, and further,
The inner peripheral surface of the plug hole (PH) has a reduced diameter portion (PS) by reducing the diameter of the bottom portion at the step portion (DB), and the lower end of the plug tube (11) is the step portion (DB). While being fixed in contact with the
The unit main body (2) has a smaller diameter than the plug tube (11) and is inserted and fixed in the reduced diameter portion (PS). The sensor support portion (102) and the opening peripheral portion (GS) ) At the upper end of the inner peripheral surface of the reduced diameter portion (PS) on the rear side in the axis (O) direction from the position where the pressure sensor element (3) is sandwiched between the reduced diameter portion (PS) A notch (DBR) in the radial direction that connects the lead wire accommodating part (PHG) with the sensor output lead wire (9) from the unit main body (2) is connected to the notch (DBR). The pressure sensor unit (1) , which is passed through the lead wire accommodating part (PHG) through a sensor output terminal (8) from the pressure sensor element (3) passed through .
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