JP4914231B2 - Pressure detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧力検出装置に関する。 The present invention relates to a pressure detection device.
従来、この種の圧力検出装置としては、下記特許文献1に開示された圧力検出装置ユニットが提案されている。この圧力検出装置ユニットにおいては、圧力検出装置組立体を収容してなるセンサ収容部が、シリンダーヘッドのプラグホール内にスパークプラグと共に挿入されるプラグチューブの下端に設けられている。 Conventionally, as this type of pressure detection device, a pressure detection device unit disclosed in Patent Document 1 below has been proposed. In this pressure detection device unit, a sensor accommodating portion that accommodates the pressure detection device assembly is provided at the lower end of a plug tube that is inserted into the plug hole of the cylinder head together with the spark plug.
ここで、当該センサ収容部は、圧力検出装置ユニットのユニット本体部を構成する内筒部材及び外筒部材のうち内筒部材の内側膨出部と、この内側膨出部に対向する外筒部材の壁部と、底閉塞部とによって、構成されている。 Here, the sensor housing portion includes an inner bulging portion of the inner cylindrical member and an outer cylindrical member facing the inner bulging portion among the inner and outer cylindrical members constituting the unit main body portion of the pressure detecting device unit. It is comprised by the wall part of this and the bottom obstruction | occlusion part.
このような構成のセンサ収容部は、次のようにして形成されている。即ち、外筒部材に円筒状に形成した本体部(外筒部材の上記壁部に相当)の端面内周縁に周方向の張り出し部を形成しておき、圧力検出装置組立体から突出する内筒部材の縮径部(上述の内筒部材の内側膨出部に相当)の先端部分(上述の底閉塞部に相当)に対し、この先端部分を上記張り出し部側に向けて折り曲げるように、カシメを施す。然る後、内筒部材の縮径部の先端部分と上記張り出し部とを溶接する。なお、圧力検出装置組立体は、各リング状の絶縁板、電極板、圧電板及び板パッキンを、上記底閉塞部とは反対側から、順次、積層する構成でもって、上述したセンサ収容部内に収容されている。
ところで、上記圧力検出装置ユニットにおいては、プラグチューブをシリンダーヘッドのプラグホール内に挿入したとき、センサ収容部は、上記底閉塞部でもって、プラグホールの底に着座することとなる。 By the way, in the pressure detecting device unit, when the plug tube is inserted into the plug hole of the cylinder head, the sensor housing portion is seated on the bottom of the plug hole by the bottom closing portion.
しかしながら、センサ収容部の形成にあたっては、上記底閉塞部が、上述したごとく、内筒部材の縮径部の先端部分にカシメを施すことで形成される。ここで、上述したカシメという加工は、塑性加工に相当することから、当該カシメという加工を施しても、その後の底閉塞部は、非常に不安定な形状となる。このことは、センサ収容部の座面形状が非常に不安定であることを意味する。 However, in forming the sensor housing portion, the bottom closing portion is formed by caulking the tip portion of the reduced diameter portion of the inner cylinder member as described above. Here, since the above-described process called caulking is equivalent to plastic working, even if the process called caulking is performed, the subsequent bottom closing portion has a very unstable shape. This means that the seat surface shape of the sensor accommodating portion is very unstable.
このため、センサ収容部の底閉塞部が、上述のごとく、プラグホールの底に着座することとなっても、当該底閉塞部は、プラグホールの底には適正には着座できず、不安定な着座状態におかれ、圧電板の圧電変換作用が適正には発揮され得ないという不具合を招く。 For this reason, even if the bottom closing portion of the sensor housing portion is seated on the bottom of the plug hole as described above, the bottom closing portion cannot be properly seated on the bottom of the plug hole and is unstable. In such a situation, the piezoelectric conversion action of the piezoelectric plate cannot be properly exhibited.
また、上述のように内筒部材の縮径部の先端部分と上記張り出し部とを溶接すると、これら先端部分と張り出し部との溶接部分、即ち、上記底閉塞部の外周縁部が、環状の溶接ビードとして形成されて、上記底閉塞部のうちその外周縁部以外の部位よりもプラグホールの底側へ突出することとなる。 Further, as described above, when the tip portion of the reduced diameter portion of the inner cylinder member and the overhang portion are welded, the welded portion between the tip portion and the overhang portion, that is, the outer peripheral edge portion of the bottom closing portion is annular. It is formed as a weld bead and protrudes to the bottom side of the plug hole from the portion other than the outer peripheral edge portion of the bottom closing portion.
このため、上記底閉塞部の座面形状がより一層不安定となり、その結果、当該底閉塞部が、プラグホールの底には、より一層、着座しにくくなって、上述の圧電板の圧電変換作用がより一層適正には発揮され得ないこととなる。 For this reason, the seat surface shape of the bottom blocking portion becomes more unstable, and as a result, the bottom blocking portion becomes more difficult to sit on the bottom of the plug hole, and the piezoelectric conversion of the piezoelectric plate described above The action cannot be exhibited even more appropriately.
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、圧力検出素子を収容するケーシングの座面形状を、カシメに依存することなく、安定な形状にて実現し、圧力検出素子の圧電変換作用を適正に発揮させ得るようにした圧力検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, in order to cope with the above, the present invention realizes the seat surface shape of the casing that accommodates the pressure detection element in a stable shape without depending on caulking, and piezoelectric conversion of the pressure detection element. It is an object of the present invention to provide a pressure detection device that can appropriately exert its action.
上記課題の解決にあたり、本発明に係る圧力検出装置は、請求項1の記載によれば、
筒体(1100)、ケーシング(1310)及び圧力検出素子(1340)を備える。
In solving the above-described problem, the pressure detection device according to the present invention, according to the description of claim 1,
A cylinder (1100), a casing (1310), and a pressure detection element (1340) are provided.
そして、ケーシングは、
筒体の先端部から延出する筒状大径部(1321)と、この筒状大径部の延出端部からその内方に向け半径方向に沿い延出する環状中間壁部(1322)と、この環状中間壁部の内周縁部から上記筒状大径部の延出方向に延出する筒状小径部(1323)とを設けてなる内側ケーシング部材(1320)と、
この内側ケーシング部材をその周囲から包囲する筒状包囲部(1331)と、この筒状包囲部の上記筒状小径部側端部から内方に向け半径方向に沿い延出されて上記筒状小径部の延出端部との間に環状開口部(1311)を形成してなる内周縁部を有する環状底壁部(1332)とを設けてなる外側ケーシング部材(1330)とを具備する。
And the casing
A cylindrical large-diameter portion (1321) extending from the tip of the cylindrical body, and an annular intermediate wall portion (1322) extending radially inward from the extended end of the cylindrical large-diameter portion An inner casing member (1320) provided with a cylindrical small-diameter portion (1323) extending in the extending direction of the cylindrical large-diameter portion from the inner peripheral edge of the annular intermediate wall portion,
A cylindrical surrounding portion (1331) surrounding the inner casing member from its periphery, and the cylindrical small diameter extending inward from the cylindrical small diameter portion side end of the cylindrical surrounding portion toward the inside. An outer casing member (1330) provided with an annular bottom wall (1332) having an inner peripheral edge formed by forming an annular opening (1311) between the extended end of the part.
また、圧力検出素子は、各環状の圧電体(1360)及び一対の電極(1350、1370)を備える。 The pressure detection element includes each annular piezoelectric body (1360) and a pair of electrodes (1350, 1370).
そして、一対の電極のうちの一方の電極は、
内側及び外側の両ケーシング部材の間にて上記筒状小径部の延出方向に上記環状開口部を通り突出するように筒状小径部に同軸的に配置される環状厚肉部であってその内周面上に内側ケーシング部材の筒状小径部の上記延出端部を溶接により固着させてなる環状厚肉部(1351)と、この環状厚肉部よりも薄肉であって当該環状厚肉部からその外方へ径方向に延出されて外側ケーシング部材の上記環状底壁部上に溶接により固着される環状薄肉部(1352)とを具備し、
環状圧電体は上記一方の電極上に積層されるように上記筒状小径部に同軸的に配置され、
一対の電極のうちの他方の電極は、環状圧電体上に積層されるように上記筒状小径部に同軸的に配置されて環状圧電体と共に内側ケーシング部材の上記環状中間壁部と上記一方の電極との間に挟持される。
And one of the pair of electrodes is
An annular thick portion disposed coaxially with the cylindrical small-diameter portion so as to protrude through the annular opening in the extending direction of the cylindrical small-diameter portion between the inner and outer casing members. An annular thick part (1351) formed by fixing the extending end of the cylindrical small diameter part of the inner casing member on the inner peripheral surface by welding, and the annular thick part being thinner than the annular thick part. An annular thin part (1352) extending radially outward from the part and secured to the annular bottom wall part of the outer casing member by welding,
The annular piezoelectric body is coaxially disposed on the cylindrical small diameter portion so as to be laminated on the one electrode,
The other electrode of the pair of electrodes is disposed coaxially with the cylindrical small-diameter portion so as to be laminated on the annular piezoelectric body, and the annular intermediate wall portion of the inner casing member and the one of the ones together with the annular piezoelectric body. It is sandwiched between the electrodes.
このような構成のもと、当該圧力検出装置が、そのケーシングから筒体にかけて、内燃機関のシリンダーヘッドに形成した挿入穴部内に挿入されれば、ケーシングが上記挿入穴部の底面上に着座する。 Under such a configuration, if the pressure detection device is inserted into the insertion hole formed in the cylinder head of the internal combustion engine from the casing to the cylinder, the casing is seated on the bottom surface of the insertion hole. .
ここで、圧力検出素子の一方の電極は、上述したごとく、その環状厚肉部にて、ケーシングの環状開口部から突出している。換言すれば、一方の電極の環状厚肉部は、内側ケーシング部材の筒状小径部の延出端部及び外側ケーシング部材の環状底壁部よりも上記筒状小径部の延出方向に突出している。 Here, as described above, one electrode of the pressure detection element protrudes from the annular opening of the casing at the annular thick portion. In other words, the annular thick portion of one of the electrodes protrudes in the extending direction of the cylindrical small diameter portion from the extending end portion of the cylindrical small diameter portion of the inner casing member and the annular bottom wall portion of the outer casing member. Yes.
また、内側ケーシング部材の筒状小径部の延出端部は、一方の電極の環状厚肉部の内周面に、カシメに依存することなく、溶接により固着されており、外側ケーシング部材の環状底壁部は、一方の電極の環状薄肉部にその下方から、カシメに依存することなく、溶接により固着されている。従って、溶接ビードがケーシングの底面に形成されることがない。 Further, the extending end portion of the cylindrical small-diameter portion of the inner casing member is fixed to the inner peripheral surface of the annular thick portion of one electrode by welding without depending on caulking. The bottom wall portion is fixed to the annular thin portion of one electrode from below by welding without depending on caulking. Therefore, no weld bead is formed on the bottom surface of the casing.
以上のような構成により、圧力検出素子を収容するケーシングの座面形状が、カシメに依存することなく、一方の電極の環状厚肉部及び環状薄肉部でもって、安定な形状にて実現され得る。このため、ケーシングの底部(内側ケーシング部材の筒状小径部及び外側ケーシング部材の環状底壁部)ではなく、一方の電極のみが、その環状厚肉部にて、上記挿入穴部の底面上に着座することとなる。 With the configuration as described above, the seating surface shape of the casing that accommodates the pressure detection element can be realized in a stable shape with the annular thick part and the annular thin part of one electrode without depending on caulking. . For this reason, not only the bottom of the casing (the cylindrical small-diameter portion of the inner casing member and the annular bottom wall portion of the outer casing member), only one electrode is on the bottom surface of the insertion hole portion at the annular thick portion. You will be seated.
従って、当該圧力検出装置は、一方の電極の環状厚肉部でもって、シリンダーヘッドの挿入穴部内にてその底面上に安定的に着座し得る。その結果、圧力検出素子、ひいては圧電体が、圧電変換作用を適正に発揮する状態に維持され得る。 Therefore, the pressure detecting device can be stably seated on the bottom surface in the insertion hole of the cylinder head with the annular thick portion of one of the electrodes. As a result, the pressure detection element, and thus the piezoelectric body, can be maintained in a state in which the piezoelectric conversion action is properly exhibited.
このような状態において、スパークプラグが、筒体内に挿入され、取り付けねじ部にて、シリンダーヘッドのうち上記挿入穴部の底部中央に同軸的に位置する部位に形成したねじ穴部に締着されると、当該スパークプラグは、その主体金具の環状鍔部にて、内側ケーシング部材の環状中間壁部を介し、圧力検出素子を、上記挿入穴部の底面との間にて挟持する。 In such a state, the spark plug is inserted into the cylinder, and is fastened to a screw hole formed in a portion of the cylinder head that is coaxially positioned at the center of the bottom of the insertion hole in the mounting screw. Then, the said spark plug clamps a pressure detection element between the bottom face of the said insertion hole part via the annular intermediate wall part of an inner side casing member in the annular collar part of the metal shell.
このとき、上述のように、圧力検出装置が、一方の電極の環状厚肉部でもって、シリンダーヘッドの挿入穴部内にてその底面上に安定的に着座しているので、上述したスパークプラグによる圧力検出素子の挟持は、適正になされ得る。従って、圧力検出素子は、圧電変換作用を適正に発揮し得る。 At this time, as described above, the pressure detection device is stably seated on the bottom surface in the insertion hole portion of the cylinder head with the annular thick portion of one of the electrodes. The pressure detection element can be properly clamped. Therefore, the pressure detection element can properly exhibit the piezoelectric conversion action.
また、本発明は、請求項2の記載によれば、請求項1に記載の圧力検出装置において、環状圧電体は上記環状厚肉部のみに積層されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the pressure detection device according to the first aspect, the annular piezoelectric body is laminated only on the annular thick portion.
これにより、圧電体の全体が、一方の電極の環状厚肉部上のみにて、内側ケーシング部材の環状中間壁部とシリンダーヘッドの上記挿通穴部の底面との間にしっかりと挟持され得る。その結果、請求項1に記載の作用効果をより一層向上し得る。 Thereby, the whole piezoelectric body can be firmly clamped between the annular intermediate wall portion of the inner casing member and the bottom surface of the insertion hole portion of the cylinder head only on the annular thick portion of one electrode. As a result, the function and effect described in claim 1 can be further improved.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の一実施形態を図面により説明する。図1は、内燃機関のシリンダーヘッド100に適用された本発明に係る圧力検出装置1000の一実施形態を示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a
当該圧力検出装置1000は、金属製筒体1100と、コネクタ1200と、検出体1300とを備えている。
The
金属製筒体1100は、シリンダーヘッド100に形成した挿入穴部110にその環状開口部111から挿入されており、この金属製筒体1100は、その基端部1110にて、コネクタ1200を介し、シリンダーヘッド100の挿入穴部110の環状開口部111に支持されている。なお、本実施形態では、上述した挿入穴部110は、図1にて示すごとく、シリンダーヘッド100の外面120から当該内燃機関の燃焼室130に向けて形成されており、この挿入穴部110の環状開口部111は、シリンダーヘッド100の外面120から環状に外方へ突出するように形成されている。
The
コネクタ1200は、コネクタ本体1210及びグロメット1220を備えており、コネクタ本体1210は、筒部1211と、この筒部1211の外周面軸方向中央部から環状に径方向に延出する鍔部1212と、この鍔部1212の一部から径方向へ外方に向け延出するコネクタ部1213とを有するように、電気絶縁樹脂材料でもって一体的に形成されている。
The
グロメット1220は、内側環状壁部1221、外側環状壁部1222及び環状連結壁部1223でもって、断面U字状壁を有する環状体となるように、ゴム材料を用いて形成されている。このグロメット1220は、内側環状壁部1221にて、コネクタ本体1210の筒部1211にその下方から嵌着され、環状連結壁部1223にて、コネクタ本体1210の鍔部1212に下方から着座固定されている。
The
ここで、当該グロメット1220は、内側環状壁部1221及び外側環状壁部1222の間に挿入穴部110の環状開口部111を挟持するようにして、コネクタ本体1210の筒部1211を、シリンダーヘッド100の挿入穴部110とほぼ同軸的に支持する。
Here, the
しかして、上述した金属製筒体1100の挿入穴部110の環状開口部111に対する支持は、具体的には、次のようになされている。即ち、金属製筒体1100は、その基端部1110にて、図1にて示すごとく、コネクタ1200の筒部1211内に同軸的に嵌着されることで、当該コネクタ1200を介し、挿入穴部110の環状開口部111に支持されている。
Therefore, the support for the
検出体1300は、図1及び図2にて示すごとく、金属製筒体1100の先端部1120に同軸的に支持されているもので、この検出体1300は、金属製ケーシング1310と、環状圧力検出素子1340と、両電気絶縁部材1380、1390とでもって構成されている。本実施形態では、上述のように筒体1100及びケーシング1310を金属製とすることで、これら筒体1100及びケーシング1310の強度の強化が確保され得る。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
金属製ケーシング1310は、内側ケーシング部材1320及び外側ケーシング部材1330を有する。内側ケーシング部材1320は、図1及び図2にて示す断面形状を有するように、プレス加工により形成されており、この内側ケーシング部材1320は、筒状大径部1321、環状中間壁部1322及び筒状小径部1323でもって構成されている。
The
筒状大径部1321は、その上端部にて、金属製筒体1100の先端部1120にレーザ溶接により同軸的に嵌着されている。環状中間壁部1322は、筒状大径部1321の下端部からその内方へ当該筒状大径部1321の軸と直角となるように環状に延出されており、筒状小径部1323は、環状中間壁部1322の内周縁部から下方に向け筒状に延出されている。
The cylindrical large-
外側ケーシング部材1330は、内側ケーシング部材1320をその周囲から包囲するように、当該内側ケーシング部材1320と同軸的に位置するもので、この外側ケーシング部材1330は、筒状包囲部1331及び環状底壁部1332を有する。環状底壁部1332は、筒状包囲部1331の下端部からその内方へ当該筒状包囲部1331の軸と直角となるように延出されており、この環状底壁部1332の内周縁部と筒状小径部1323の延出端部との間には、金属製ケーシング1310としての環状下側開口部1311が形成されている。
The
環状圧力検出素子1340は、図2から分かるように、当該筒状小径部1323に同軸的に嵌装されて、内側ケーシング部材1320と外側ケーシング部材1330との間に収容されており、この環状圧力検出素子1340は、各環状の負側電極板1350、圧電板1360及び正側電極板1370でもって構成されている。
As can be seen from FIG. 2, the annular
環状負側電極板1350は、環状厚肉部1351及び環状薄肉部1352でもって構成されており、環状薄肉部1352は、環状厚肉部1351の径方向外側にて当該環状厚肉部1351と同心的にかつ一体的に形成されている。
The annular
本実施形態では、環状厚肉部1351は、圧電板1360の半径方向厚さと電気絶縁部材1390の半径方向厚さとの和以上の半径方向厚さを有する。また、環状薄肉部1352は、その軸方向厚さにおいて、環状厚肉部1351よりも薄く形成されており、当該環状薄肉部1352の上面は、環状厚肉部1351の上面と同一平面内にある。
In the present embodiment, the annular
このように構成した環状負側電極板1350においては、環状厚肉部1351は、その内周面1353にて、内側ケーシング部材1320の筒状小径部1323の延出端部にレーザ溶接により同軸的に嵌着されている。また、環状薄肉部1352は、その環状下面1354にて、外側ケーシング部材1330の環状底壁部1332にレーザ溶接により下方から固着されている。ここで、環状厚肉部1351の軸方向厚さは、環状薄肉部1352の軸方向厚さと外側ケーシング部材1330の環状底壁部1332の厚さとの和よりも大きい。
In the annular
これにより、当該負側電極板1350は、環状厚肉部1351にて、筒状小径部1323の延出方向(外側ケーシング部材1330の環状底壁部1332の下方向)へ突出し、当該環状厚肉部1351の底面1355でもって、シリンダーヘッド100の挿入穴部110の底面112上に着座している。このことは、負側電極板1350は、内側ケーシング部材1320及び外側ケーシング部材1330と相まって、金属製ケーシング1310の環状底壁としての役割を果たし、挿入穴部110の底面112上に着座することを意味する。
As a result, the
負側電極板1350は、上述のごとく金属製ケーシング1310の環状底壁としての役割を果たすが、この負側電極板1350は、基本的には、正側電極板1370と共に、圧電板1360の両側電極としての役割を果たすものである。従って、圧電板1360が、負側電極板1350上に積層されるとともに、正側電極板1370が、圧電板1360上に積層されている。これにより、圧電板1360は、負側電極板1350及び正側電極板1370による挟持のもとに、圧電変換作用を発揮する。
The
但し、上述のごとく、環状厚肉部1351は、圧電板1360の半径方向厚さと電気絶縁部材1390の半径方向厚さとの和以上の半径方向厚さを有する。これを利用して、正側電極板1370及び圧電板1360は、電気絶縁部材1380と共に、負側電極板1350の厚肉部1351上に位置している(図2参照)。なお、圧電板1360は、圧電材料でもって形成されている。
However, as described above, the annular
検出体1300は、正側被覆リード線1371を有しており、この正側被覆リード線1371は、その内端接続部にて、正側電極板1360にロウ付けまたは抵抗溶接により電気的に接続されている。この正側被覆リード線1371は、金属製ケーシング1310の環状上側開口部1312から金属製筒体1100の外周面に沿いその軸方向に延出されている。このように正側被覆リード線1371を金属製筒体1100の外周面に沿いその軸方向に延出させることで、筒体1100内の省スペース化が確保され得る。なお、当該正側被覆リード線1371の延出先端部は、コネクタ1200のコネクタ本体1210内のターミナル1214の内端部に電気的に接続されている。
The
本実施形態では、負側電極板1350が、金属製ケーシング1310を介し、当該圧力検出装置の接地側端子としての役割を果たす。なお、正側被覆リード線1371の延出先端部は、金属製筒体1100の開口部1110に固着した絶縁ゴム部材1372(図1参照)により被覆されている。また、ターミナル1214は、外部回路(図示しない)と接続可能にコネクタ1200のコネクタ部1213内に設けられている。
In the present embodiment, the
電気絶縁部材1380は、電気絶縁材料でもって、環板状に形成されており、この電気絶縁部材1380は、正側電極板1370上に積層されるように内側ケーシング部材1320の筒状小径部1323に同軸的に嵌装されて、内側ケーシング部材1320の環状中間壁部1322と正側電極板1370との間に挟持されている。これにより、当該電気絶縁部材1380は、内側ケーシング部材1320を正側電極板1370から電気的に絶縁する。
The electrically insulating
また、電気絶縁部材1390は、電気絶縁材料でもって、筒状に形成されており、この電気絶縁部材1390は、内側ケーシング部材1320の筒状小径部1323に同軸的に嵌装されて、内側ケーシング部材1320を正側電極板1370から電気的に絶縁する。
In addition, the
なお、環状圧力検出素子1340、両電気絶縁部材1380、1390及び正側被覆リード線1371のうち内側ケーシング部材1320と外側ケーシング部材1330との間に位置する部位は、内側ケーシング部材1320と外側ケーシング部材1330との間に電気絶縁樹脂材料からなるモールド部材1301を充填することで、モールドされている。
Of the annular
これにより、内側及び外側の両ケーシング部材1320、1330の間における圧電板1360及び正側電極板1370の位置をより一層固定的に維持し得るとともに圧電板1360及び正側電極板1370の内側ケーシング部材1320からの電気絶縁性を、両電気絶縁部材1380、1390と相まってより一層良好に確保し得る。
Accordingly, the positions of the
本実施形態においては、スパークプラグ2000が、コネクタ1200の筒部1211を通りシリンダーヘッド100の挿入穴部110内に挿入されている。このスパークプラグ2000は、筒状の絶縁体2100を備えており、この絶縁体2100内には、端子金具2200が、絶縁体2100の基端部側から、中心電極2300と共に挿入されている。
In the present embodiment, the
主体金具2400は、絶縁体2100の先端側部位に固定されているもので、この主体金具2400は、その先端部にて、取り付けねじ部2410を有する。また、当該主体金具2400は、環状鍔部2420を有しており、この環状鍔部2420は、主体金具2400のうち取り付けねじ部2410の直上部位に環状に外方へ突出して形成されている。また、中心電極2300は、主体金具2400の取り付けねじ部2410から突出し、主体金具2400に固着された接地電極2430と共に放電部を構成する。
The
しかして、当該スパークプラグ2000は、主体金具2400の取り付けねじ部2410にて、シリンダーヘッド100のうち挿入穴部110の底部中央に同軸的に位置する部位に形成したねじ穴部140に締着されている。これにより、当該スパークプラグ2000は、その主体金具2400の環状鍔部2420にて、内側ケーシング部材1320の環状中間壁部1322及び電気絶縁部材1380を介し、圧力検出素子1340を、挿入穴部110の底面112との間にて挟持するとともに、その放電部にて、当該内燃機関の燃焼室130内に露呈している。
Thus, the
また、電気絶縁ゴム材料からなる筒部材2500は、図1にて示すごとく、コネクタ1200の筒部1211を通りシリンダーヘッド100の挿入穴部110内に挿入されており、この筒部材2500は、その先端部にて、スパークプラグ2000の絶縁体2100のうち主体金具2400よりも上側部位に外方から嵌装されている。
Further, as shown in FIG. 1, a
また、点火装置3000は、そのケーシング3100の底壁に設けたグロメット3110(グロメット1220と同様の構成を有する)でもって、コネクタ1200の筒部1211の上端部に支持されており、この点火装置3000の被覆リード線3200は、筒部材2500の内部を通り、スパークプラグ2000の端子金具2200の基端部に電気的に接続されている。
Further, the
このように構成した本実施形態においては、圧力検出素子1340の負側電極板1350は、上述したごとく、その環状厚肉部1351にて、ケーシング1310の環状下側開口部1311から下方へ突出している。換言すれば、負側電極板1350は、内側ケーシング部材1320の筒状小径部1323の延出端部及び外側ケーシング部材1330の環状底壁部1332よりも筒状小径部1323の延出方向に突出している。
In this embodiment configured as described above, the
また、内側ケーシング部材1320の筒状小径部1323は、その延出端部にて、負側電極板1350の環状厚肉部1351の内周面1353に、カシメに依存することなく、レーザ溶接により嵌着されており、外側ケーシング部材1330の環状底壁部1332は、負側電極板1350の環状薄肉部1352の下面1354に、カシメに依存することなく、レーザ溶接により固着されている。従って、溶接ビードがケーシング1310の底面側に形成されることがない。
Further, the cylindrical
以上のような構成により、ケーシング1310の座面形状が、カシメに依存することなく、負側電極板1350の環状厚肉部1351でもって、安定な形状にて実現され得る。このため、ケーシング1310の底部、換言すれば、内側ケーシング部材1320の筒状小径部1323及び外側ケーシング部材1330の環状底壁部1332ではなく、負側電極板1350のみが、その環状厚肉部1351の下面1355にて、シリンダーヘッド100の挿入穴部110の底面112上に着座することとなる。
With the above configuration, the seat surface shape of the
このことは、当該圧力検出装置1000が、負側電極板1350の環状厚肉部1351でもって、シリンダーヘッド100の挿入穴部110内にてその底面112上に安定的に着座し得ることを意味する。その結果、圧力検出素子1340、ひいては圧電板1360が適正に圧電変換作用を発揮できる状態に維持され得る。
This means that the
また、スパークプラグ2000が、筒体1100内に挿入され、取り付けねじ部2410にて、シリンダーヘッド100のねじ穴部140に締着されている。このため、当該スパークプラグ2000は、その主体金具2400の環状鍔部2420にて、内側ケーシング部材1320の環状中間壁部1322及び電気絶縁部材1380を介し、圧力検出素子1340を、挿入穴部110の底面112との間にて挟持する。
Further, the
このとき、上述のように、圧力検出装置1000が、負側電極板1350の環状厚肉部1351でもって、シリンダーヘッド100の挿入穴部110内にてその底面112上に安定的に着座しているので、上述したスパークプラグ2000による圧力検出素子1340の挟持は、良好になされ得る。その結果、圧力検出素子1340、ひいては、圧電板1360が適正に圧電変換作用を発揮し得る。
At this time, as described above, the
また、上述したごとく、負側電極板1350の環状厚肉部1351は、圧電板1360の半径方向厚さと電気絶縁部材1390の半径方向厚さとの和以上の半径方向厚さを有する。これを利用して、圧電板1360は、環状厚肉部1351上にのみ積層されている。
Further, as described above, the annular
従って、圧電板1360の全体が、環状厚肉部1351上にて、内側ケーシング部材1320の環状中間壁部1322とシリンダーヘッド100の挿通穴部110の底面112との間にしっかりと挟持され得る。その結果、圧力検出素子1340、ひいては、圧電板1360が、より一層適正に、圧電変換作用を発揮し得るのは勿論のこと、シリンダーヘッド100の挿入穴部110と燃焼室130との間のシール性を良好に維持し得る。
Accordingly, the entire
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
(1)負側電極板1350において、環状薄肉部1352の上面は、環状厚肉部1351の上面と同一平面内になくてもよい。
(2)筒体1100或いはケーシング1310は、金属製に限ることなく、例えば、合成樹脂製であってもよい。
In carrying out the present invention, the following various modifications are possible without being limited to the above embodiment.
(1) In the
(2) The
1100…筒体、1310…ケーシング、1311…環状下側開口部、
1320…内側ケーシング部材、1321…筒状大径部、1322…環状中間壁部、
1323…筒状小径部、1330…外側ケーシング部材、1332…環状底壁部、
1331…筒状包囲部、1340…圧力検出素子、1350…負側電極板、
1351…環状肉厚部、1352…環状薄肉部、1360…圧電板、
1360…正側電極板、1380、1390…電気絶縁部材。
1100 ... cylinder, 1310 ... casing, 1311 ... annular lower opening,
1320 ... Inner casing member, 1321 ... Cylindrical large diameter portion, 1322 ... An annular intermediate wall portion,
1323 ... cylindrical small diameter part, 1330 ... outer casing member, 1332 ... annular bottom wall part,
1331 ... Cylinder surrounding part, 1340 ... Pressure detection element, 1350 ... Negative electrode plate,
1351 ... An annular thick part, 1352 ... An annular thin part, 1360 ... Piezoelectric plate,
1360: Positive electrode plate, 1380, 1390: Electrical insulating member.
Claims (2)
前記ケーシングは、
前記筒体の先端部から延出する筒状大径部と、この筒状大径部の延出端部からその内方に向け半径方向に沿い延出する環状中間壁部と、この環状中間壁部の内周縁部から前記筒状大径部の延出方向に延出する筒状小径部とを設けてなる内側ケーシング部材と、
この内側ケーシング部材をその周囲から包囲する筒状包囲部と、この筒状包囲部の前記筒状小径部側端部から内方に向け半径方向に沿い延出されて前記筒状小径部の延出端部との間に環状開口部を形成してなる内周縁部を有する環状底壁部とを設けてなる外側ケーシング部材とを具備し、
前記圧力検出素子は、各環状の圧電体及び一対の電極を備えて、
前記一対の電極のうちの一方の電極は、
前記内側及び外側の両ケーシング部材の間にて前記筒状小径部の延出方向に前記環状開口部を通り突出するように前記筒状小径部に同軸的に配置される環状厚肉部であってその内周面上に前記内側ケーシング部材の前記筒状小径部の前記延出端部を溶接により固着させてなる環状厚肉部と、この環状厚肉部よりも薄肉であって当該環状厚肉部からその外方へ径方向に延出されて前記外側ケーシング部材の前記環状底壁部上に溶接により固着される環状薄肉部とを具備し、
前記環状圧電体は前記一方の電極上に積層されるように前記筒状小径部に同軸的に配置され、
前記一対の電極のうちの他方の電極は、前記環状圧電体上に積層されるように前記筒状小径部に同軸的に配置されて前記環状圧電体と共に前記内側ケーシング部材の前記環状中間壁部と前記一方の電極との間に挟持される圧力検出装置。 A cylindrical body, a casing and a pressure detection element are provided.
The casing is
A cylindrical large-diameter portion extending from the tip of the cylindrical body, an annular intermediate wall portion extending radially inward from the extended end of the cylindrical large-diameter portion, and the annular intermediate An inner casing member provided with a cylindrical small diameter portion extending in the extending direction of the cylindrical large diameter portion from the inner peripheral edge of the wall portion;
A cylindrical surrounding portion that surrounds the inner casing member from its periphery, and an extension of the cylindrical small diameter portion that extends radially inward from an end portion on the cylindrical small diameter portion side of the cylindrical surrounding portion. An outer casing member provided with an annular bottom wall portion having an inner peripheral edge portion formed with an annular opening portion between the protruding end portion, and
The pressure detection element includes each annular piezoelectric body and a pair of electrodes,
One electrode of the pair of electrodes is
An annular thick portion disposed coaxially with the cylindrical small-diameter portion so as to protrude through the annular opening in the extending direction of the cylindrical small-diameter portion between the inner and outer casing members. An annular thick portion formed by welding the extended end portion of the cylindrical small-diameter portion of the inner casing member on the inner peripheral surface of the lever, and the annular thick portion is thinner than the annular thick portion. An annular thin-walled portion extending radially outward from the meat portion and secured by welding onto the annular bottom wall portion of the outer casing member;
The annular piezoelectric body is coaxially disposed on the cylindrical small diameter portion so as to be laminated on the one electrode,
The other electrode of the pair of electrodes is coaxially disposed on the cylindrical small diameter portion so as to be laminated on the annular piezoelectric body, and the annular intermediate wall portion of the inner casing member together with the annular piezoelectric body. And a pressure detection device sandwiched between the one electrode.
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