JPH0318905Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、内燃機関の圧力検出装置、特にシ
リンダヘツドに螺合する点火栓の取り付け座面に
リング型の圧力センサを撓み込み、この圧力セン
サの出力によりシリンダ内圧を測定するようにし
たものに関する。

（従来の技術） 内燃機関の燃費や出力の向上を図る上で、実際
の燃焼状態を把握することは極めて有意義であ
り、たとえば燃焼に重大な関係を持つ点火時期を
燃焼状態に応じてフイードバツク制御することに
より、ノツキングを回避しつつ最良燃費、出力を
発生させることができる。

燃焼状態を把握する方法として、シリンダ内で
の燃焼ガス圧力を検出することがよく行なわれて
おり、そのための手段として、従来たとえば第７
図〜第９図に示すようなものが知られている（特
公昭41−5154号公報、SAEテクニカルペーパー
750883等）。

シリンダヘツド１０に設けた点火栓ネジ孔１１
には、点火栓１２が螺合されるが、その際点火栓
１２と取り付け座面１４との間に座金としての圧
力センサ１５を撓み込んで共締めする。

圧力センサ１５はリング型の中心電極１６を中
心にしてその両面に２枚のピエゾ圧電素子１７
と、さらにその外側に上面電極１８と下面電極１
９を順次積層したもので、これらの内外周を絶縁
性のモールド部材２０で一体に固定してある。

中心電極１６からはリード線２１がモールド部
材２０を通して取り出される。

圧力センサ１５は点火栓１２の座金として締め
つけられているため、シリンダ内の燃焼圧力が点
火栓１２に作用すると、その締め付け力が増減変
化し、これにより圧電素子１７の発生電荷が燃焼
圧力に応じて変化するのである。

このようにして内燃機関の燃焼圧力を電気的信
号として正確に取り出すことができるのである。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながらこの場合、圧力センサ１５の周囲
には特に水や油に対するシール手段を備えていな
いため、外部からの雨水や油が点火栓１２と取り
付け座面１４との間に溜まると、圧電素子１７や
中心電極１６の接合部分に侵入しやすく、この結
果絶縁抵抗が低下し、あるいは絶縁抵抗が零とな
つてシヨートすることがあり、さらには電極が酸
化腐食するという問題もあつた。

この考案は雨水等に対する圧力センサの気密性
を向上することのできる圧力検出装置を提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この考案は、シリンダヘツドに螺合する点火栓
の取り付け座面に、リング型の圧力センサを撓み
込み、この圧力センサの外周に円筒状のガイド部
材を結合し、このガイド部材をシリンダヘツドの
点火栓挿入孔に挿入保持する一方、このガイド部
材の外周にシール部材を嵌合し、このシール部材
をシリンダヘツドと点火栓のプラグブーツに密着
させた内燃機関の圧力検出装置において、前記点
火栓挿入孔に段付き部を設け、この段付き部に嵌
合する小円筒部を前記シール部材と一体に形成し
たものである。

（作用） このように構成すると、雨水等はシール部材と
点火栓挿入孔との接合部、あるいはシール部材と
プラグブーツとの接合部から侵入することにな
る。

しかし、雨水等が主に溜まるのは後者であり、
このシール部材と点火栓挿入孔との接合部では、
シール部材の小円筒部が点火栓挿入孔の段付き部
に密着することにより、点火栓挿入孔の軸方向だ
けでなくこれに直角の半径方向からもシールする
ことができる。この結果、２つの面でシールする
ことができるので、気密性は十分となる。

従つて、点火栓の周囲には外部から雨水等が侵
入することがなくなり、圧力センサを確実に腐食
から防止することができる。

（実施例） 以下本考案の実施例を第１図〜第６図に基づい
て説明する。

圧力センサ１５の外周には円筒状のガイド部材
３０が嵌合される。ガイド部材３０は金属板をプ
レス成型したもので、シリンダヘツド１０に形成
した点火栓挿入孔３１に挿入支持される。

ガイド部材３０は下部が絞り込まれた段付き部
３２となつており、この段付き部３２には圧力セ
ンサ１５の挿入を容易にするため、スリツト３３
が形成してある。圧力センサ１５は段付き部３２
に挿入保持され、かつガイド部材３０の周面に内
方に向けて切り起こした係止爪３４により、上下
方向の位置決めがなされる。

ガイド部材３０の外周には複数の突起３５が設
けられ、シリンダヘツド１０の点火栓挿入孔３１
に対する嵌合がきつちりと行なわれるようにす
る。

さらに、ガイド部材３０の上端には所定幅をも
つて外方に向け折り返されるフランジ部３５Ａが
形成される。

ガイド部材３０の上部外周には、ゴム等の密着
性のよい材料で作られた円筒状のシール部材３６
が嵌合される。

点火栓１２はガイド部材３０の内部に挿入さ
れ、圧力センサ１５に対してガスケツト３９を介
して接触した状態で、点火栓ネジ孔１１にしつか
りと螺合される。

点火栓１２の上部にはプラグブーツ４０が嵌合
され、このときプラグブーツ４０に形成したフラ
ンジ部４１が前記フランジ部３５Ａを介してシー
ル部材３６の上端に全周的に密着する。

この考案の要部は、点火栓挿入孔に段付き部を
設け、この段付き部に嵌合する小円筒部をシール
部材の外周に形成した点にある。

すなわち、点火栓挿入孔３１上部のボス部４２
の内周を広げて段付き部３１Ａを設ける。一方、
シール部材３６にはこの段付き部３１Ａに嵌合す
る小円筒部３６Ａを形成する。

このため、シール部材３６の下端部３６Ｂが点
火栓挿入孔３１のボス部４２の上端に点火栓挿入
孔３１の軸方向から密着するだけでなく、小円筒
部３６Ａが点火栓挿入孔３１の段付き部３１Ａに
半径方向から密着する。

この場合、密着する方向は、点火栓挿入孔３１
の軸方向と半径方向であり互いに90°相違してい
る。すなわち、点火栓挿入孔３１には90°方向の
相違する２つの方向からシール部材３６が全周的
に密着するのであり、これにより点火栓１２の付
近つまりガイド部材３０の外周に、外部から雨水
等が侵入するのが確実に防止される。

ここに、段付き部３１Ａの直径、軸方向深さは
雨水等の侵入の度合に応じて決定される。

また、ガイド部材３０の本体と一体形成された
フランジ部３５Ａがプラグブーツ４０のフランジ
部４１とシール部材３６の上端とに全周的に挟着
されるので、この接合部からガイド部材３０の内
外周に雨水等が侵入するのを防いでいる。

なお、シール部材３６の内周環状溝３８には、
ガイド部材３０の上部外周に切り起こした係止爪
３７が弾性接触し、シール部材３６がガイド部材
３０に対して軸方向に微摺動可能になつている。

圧力センサ１５は前述したものと実質的に同一
に形成されるが、中心電極１６に接続されるリー
ド線２１には保護チユーブ４３が嵌められた上、
前記ガイド部材３０の外周に設けられた止め具４
４に掛止され、この延長端は前記シール部材３６
に設けたリード線取り出し孔４５を気密的に貫通
して外部に取り出される。

なお、シリンダヘツド１０の点火栓挿入溝３１
の一部には、リード線２１を導く縦溝４６が形成
されており、前記シール部材３６は縦溝４６の上
端を覆うように、この部分が膨出している。

以上のように構成したので、点火栓１２にプラ
グブーツ４０を嵌めると、シール部材３６の下端
部３６Ｂがシリンダヘツド１０のボス部４２の上
端に点火栓挿入孔３１の軸方向から、またシール
部材３６の小円筒部３６Ａが点火栓挿入孔３１の
段付き部３１Ａに半径方向からそれぞれ密着す
る。

この場合、密着の方向は90°相違しており、こ
の異なる２つの方向からそれぞれ全周的に密着す
ると、１方向のみから密着するのと比較して気密
性が格段に高まり、外部からの雨水や油等の侵入
を確実に防止でき、この結果圧力センサ１５の耐
食性を著しく高められる。

また、シール部材３６の上端はガイド部材３０
のフランジ部３５Ａを介してプラグブーツ４０の
フランジ部４１と密着するので、シール部材３６
の上端が直接プラグブーツ４０のフランジ部４１
と密着する場合と比較して気密性は高くなつてい
る。

なお、圧力センサ１５は円筒状のガイド部材３
０と一体になり、ガイド部材３０をシリンダヘツ
ド１０の点火栓挿入孔３１に挿入することによ
り、取り付け座面１４に対して下面電極１９が正
しく密着させられる。この後点火栓１２をガイド
部材３０の内部に挿入して点火栓ネジ孔１１に螺
合するのであるが、このときガイド部材３０は点
火栓挿入孔３１にしつかりと保持されているた
め、点火栓１２の締め付けに伴つて圧力センサ１
５が回転することもない。

また、シール部材３６はガイド部材３０に対し
て微摺動可能なため、ガイド部材３０に寸法誤差
があつたとしても、シリンダヘツド１０のボス部
４２に確実に密着させることができる。

（考案の効果） 本考案によれば、シリンダヘツドの点火栓挿入
孔に挿入保持されるガイド部材に圧力センサを結
合し、かつガイド部材に、プラグブーツと点火栓
挿入孔のボス部とに密着するシール部材を取り付
けた圧力検出装置において、点火栓挿入孔に段付
き部を設け、この段付き部に嵌合する小円筒部を
シール部材に形成したので、点火栓挿入孔とシー
ル部材との接合部が異なる２方向からシールさ
れ、これにより雨水や油等が圧力センサの周囲に
侵入するのを確実に防止することができ、圧力セ
ンサの耐食性を著しく向上させられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図も同じく断面図、第３図はセンサ部分の拡大断
面図、第４図はガイド部材の斜視図、第５図はシ
ール部材の断面図、第６図は同じく平面図であ
る。第７図は従来例の断面図、第８図は同じくセ
ンサ部分の断面図、第９図はその平面図である。 １……シリンダヘツド、１１……点火栓ネジ
孔、１２……点火栓、１４……取り付け座面、１
５……圧力センサ、１６……中心電極、１７……
圧電素子、１８……上面電極、１９……下面電
極、２０……モールド部材、２１……リード線、
３０……ガイド部材、３１……点火栓挿入孔、３
１Ａ……段付き部、３５Ａ……フランジ部、３６
……シール部材、３６Ａ……小円筒部、３６Ｂ…
…下端部、４０……プラグブーツ、４１……フラ
ンジ部、４２……ボス部、４３……保護チユー
ブ、４５……リード線取り出し孔、４６……縦
溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツドに螺合する点火栓の取り付け座
   面に、リング型の圧力センサを撓み込み、この圧
   力センサの外周に円筒状のガイド部材を結合し、
   このガイド部材をシリンダヘツドの点火栓挿入孔
   に挿入保持する一方、このガイド部材の外周にシ
   ール部材を嵌合し、このシール部材をシリンダヘ
   ツドと点火栓のプラグブーツに密着させた内燃機
   関の圧力検出装置において、前記点火栓挿入孔に
   段付き部を設け、この段付き部に嵌合する小円筒
   部を前記シール部材に形成したことを特徴とする
   内燃機関の圧力検出装置。