JPH0342346Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は機関のシリンダ内圧力、すなわち指圧
線図の計測に用いて好適な圧電型指圧計に関する
ものである。

〔従来の技術〕

一般に、機関のシリンダ内圧力を計測する指圧
計には、機械式、圧力平行式および電気式等があ
るが、その中でも小型で感度および応答性に優れ
た圧電型の指圧計が主として用いられている。

第３図は従来の指圧計のエンジンのシリンダに
装着した状態を示す概略側断面図である。図にお
いて、１は指圧計であつて、ステンレス材よりな
るブツシユ部材２およびこのブツシユ部材２の下
部外周壁面２ａにその上面開口部３ａを嵌合溶着
した外筒ケース３を備えている。外筒ケース３は
ステンレス材により筒状に形成されており、その
内側には圧電素子（図示せず）等を収納してなる
有底筒状の同じくステンレス材よりなるスリーブ
４が配設されている。このスリーブ４の上面開口
部４ａはブツシユ部材２の下端外周壁面に嵌合さ
れた後、スポツト溶接等により溶着されており、
スリーブ４の底面はステンレス材によつて熱覆い
の施されたダイヤフラム５に密着している。一
方、ダイヤフラム５は外筒ケース３の下端面３ｂ
に溶着されており、このダイヤフラム５を介して
被測定加圧媒体の圧力を圧電素子に伝達するよう
にしている。

そして、このように構成された指圧計１が、シ
リンダ６の内壁面に連通して開穿された装着孔６
ａに螺着されて、シリンダ６内の被測定加圧媒体
（燃焼ガス）の圧力をダイヤフラム５で受けて、
圧電素子でもつて電荷に変換し、測定するように
している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の指圧計による
と、図からも明らかなようにシリンダ６内の燃焼
ガスに指圧計１の溶接部、すなわち外筒ケース３
の上面開口部３ａおよび下端面３ｂが常に晒され
るため、該溶接部の劣化が早く、耐久性に乏しい
ものであつた。したがつて、この溶接部が剥離し
てしまつて、ダイヤフラム５あるいは外筒ケース
２がシリンダ内に落下する虞れがあり、過大な危
険を伴うものであつた。

また、このような指圧計は一般にコンパクトに
作られているため放熱面積が少なく、このため放
熱性が悪く耐熱性に乏しいものであつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はこのような点に鑑みてなされたもの
で、機関のシリンダ６もしくはシリンダに装着さ
れる部品７ａに、シリンダの内部空間と連通し加
圧媒体が導かれる連通孔７ｂを設け、この連通孔
はシリンダ内部空間側の開口部に内側に段差があ
る内段部７ｄを有し、開口部を閉じるように内段
部に接触するダイヤフラム５を設けると共に、連
通孔の内側からダイヤフラムを内段部に溶接し、
スリーブ４を連通孔の内周壁面が外筒ケースとな
るように連通孔内に収納すると共に、ダイヤフラ
ムに加圧接触せしめ、これにより加圧媒体の圧力
をダイヤフラム５を介してスリーブ４に伝達し、
かつ溶接の部分７ｅが加圧媒体に晒されないよう
にしたものである。

〔作用〕

したがつて、本考案の指圧計によると、溶接部
が被測定加圧媒体に晒されなくなると共に、指圧
計の全体マスが見かけ上大きくなる。

〔実施例〕

以下、本考案に係る圧電型指圧計を詳細に説明
する。第２図はこの指圧計の一実施例を例えばス
パークプラグに装着した状態を示す概略側断面図
である。図において、７はスパークプラグであ
り、シリンダ６の内壁面に連通して開穿された装
着孔６ｂに螺合装着されており、このスパークプ
ラグ７の金属フランジ７ａには装着孔６ｂに連通
する連通孔７ｂが開穿されている。すなわち、こ
の連通孔７ｂは指圧計８を装着する以前において
は、被測定加圧媒体である燃焼ガス和に連通して
おり、この連通孔７ｂの内周壁面７ｃを外筒ケー
スとして指圧計８がこの連通孔７ｂに装着されて
いる。

第１図はこの連通孔７ｂに装着された状態の指
圧計８を示す側断面図である。同図において、第
３図と同一符号は同一部材を示しその説明は省略
する。この指圧計８を装着する連通孔７ｂには、
ダイヤフラム５の外径よりも小径の内段部７ｄが
設けられており、この内段部７ｄに係合する如く
ダイヤフラム５が連通孔７ｂの上方より挿入され
ている。そして、このダイヤフラム５の外周縁と
内段部７ｄとの接合部７ｅに連通孔７ｂの上方か
らシーム溶接が施され相互が溶着されている。す
なわち、ダイヤフラム５と連通孔７ｂの内段部７
ｄとの溶着接合面は被測定加圧媒体であるシリン
ダ６内の燃焼ガスに触接しない側に位置してい
る。

一方、この連通孔７ｂには、ブツシユ部材２と
圧電素子等を収納してなるスリーブ４とからなる
指圧計サブ組立９がその上方開口より落し込まれ
ており、スリーブ４の底面はダイヤフラム５の上
面に密着している。このスリーブ４の内底面４ｂ
には、アルミニウム等より形成されると共に該材
質の線膨張率を利用して指圧計の温度補正をなす
温度補正用マス１０が載置されており、この温度
補正用マス１０の上面には断面Ｌ字状の下部電極
１１，１１、上部電極１２，１２を密着固定して
なる圧電素子１３，１３が配置されている。

この圧電素子１３，１３は受圧力の変化に応じ
て電荷を発生するもので、発生した電荷は上部電
極１２，１２に密着固定されたターミナル１４に
その一端が接続された絶縁被覆付のリード線１５
を介して該指圧計の外部に導出されるようになつ
ている。そして、リード線１５の他端はブツシユ
部材２の内部に設けられたアウトターミナル１６
に接続されており、このアウトターミナル１６と
ブツシユ部材２の内周壁面との絶縁は水晶あるい
はセラミツク等の超絶縁材よりなるリング状のロ
アインシユレータ１７によつて行なわれている。
また、ブツシユ部材２の下端面とターミナル１４
の上面との間には同じく超絶縁材よりなるリング
状のインシユレータ１８が介在されている。そし
て、ブツシユ部材２の下端外周壁面に前記圧電素
子１３，１３等の収納されたスリーブ４の上面開
口部４ａが嵌合され、予め治具等によつて固定保
持されたブツシユ部材２に対して、図示Ａ方向に
スリーブ４を押圧しつつ、スリーブ４とブツシユ
部材２とが溶接固定されている。したがつて、圧
電素子１３，１３には予め所定圧力（プリロー
ド）がかかつた状態となつている。

ところで、このようにして形成された指圧計サ
ブ組立９は前述の如く連通孔７ｂに落し込まれて
おり、落し込まれた後この指圧計サブ組立９を図
示Ｂ方向に押圧しながら、すなわちスリーブ４の
底面でもつてダイヤフラム５に適正なプリロード
をかけながら、ブツシユ部材２の外周壁面に設け
られた鍔部２ｂとこの鍔部２ｂに係合する連通孔
７ｂの上面開口縁部との接合部２ｃがシーム溶接
により溶着接合されている。したがつて、この溶
着接合部もシリンダ６内の燃焼ガスに触接しない
側に位置している。すなわち、本実施例の指圧計
においては、溶接部全てがシリンダ６内の燃焼ガ
スに晒されない側に位置しているので、該溶接部
の耐久性が大幅に向上したものとなつている。

また、第３図に示した従来の指圧計は外筒ケー
ス３を必要としていたが、本実施例の指圧計はこ
の外筒ケース３の役目を連通孔７ｂの内周壁面７
ｃが果たしており、従来のような別部材の外筒ケ
ースを必要としない。また、連通孔７ｂはスパー
クプラグ７のフランジ７ａに設けられているた
め、指圧計全体マスが見かけ上大きくなり、放熱
性が良くなると共に耐熱性が向上したものとなつ
ている。また、指圧計８を装着する装着孔とし
て、シリンダ６に装着して用いられるスパークプ
ラグ７に開穿した連通孔７ｂを利用しているの
で、シリンダ６に指圧計専用の装着孔を開穿する
必要がない。さらに、本実施例の指圧計は見かけ
上外筒ケースが省略された形となつているので、
指圧計自体コンパクトになつており、装着孔（連
通孔７ｂ）の外径も従来に比して小径のものでよ
く、この指圧計のコンパクト化に伴つて（外筒ケ
ース不要）、コストの低減をはかれる。

尚、本実施例においては指圧計を装着する連通
孔をスパークプラグ７に設けたが、スパークプラ
グに限るものではなく、シリンダ６に装着して用
いられる他の機能部品に設けてもよい。このよう
にすることによつて機能部品との共用化がはから
れ、機能部品単体において指圧計を予め装着して
おけば、作業効率はさらに向上する。また、必ず
しも機能部品に装着する必要はなく、専用部品を
作つて、この専用部品に装着するようにしてもよ
い。また、機能部品、専用部品に限ることはな
く、多少作業性は悪いがシリンダ壁面に直接連通
孔を開穿し、この連通孔に第１図の様に指圧計を
巧みに装着してもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案による圧電型指圧計
によると、機関のシリンダもしくはシリンダに装
着される部品に、シリンダの内部空間と連通し加
圧媒体が導かれる連通孔を設け、この連通孔はシ
リンダ内部空間側の開口部に内側に段差がある内
段部を有し、開口部を閉じるように内段部に接触
するダイヤフラムを設けると共に、連通孔の内側
からダイヤフラムを内段部に溶接し、スリーブを
連通孔の内周壁面が外筒ケースとなるように連通
孔内に収納すると共に、ダイヤフラムに加圧接触
せしめたことにより、溶接部が被測定媒体に晒さ
れなくなり、溶接部の耐久性が向上する。また、
指圧計全体のマスが見かけ上大きくなるので、放
熱性が良くなり耐熱性が向上する。さらに、見か
け上外筒ケースがなくなつた形となるため、これ
に伴いコンパクト化およびコストダウンを図るこ
とができる等数多くの優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る圧電型指圧計の一実施例
を連通孔に装着した状態を示す側断面図、第２図
はこの指圧計を例えばスパークプラグに装着した
状態を示す概略側断面図、第３図は従来の指圧計
の装着状態を示す概略側断面図である。 ６……シリンダ、７……スパークプラグ、７ｂ
……連通孔、７ｃ……内周壁面、７ｄ……内段
部、７ｅ，２ｃ……接合部、８……指圧計、９…
…指圧計サブ組立。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被測定加圧媒体の圧力に応じた電荷を発生する
   圧電素子と、この圧電素子を収納してなるスリー
   ブとを備えた圧電型指圧計において、 機関のシリンダもしくはシリンダに装着される
   部品に、シリンダの内部空間と連通し加圧媒体が
   導かれる連通孔を設け、 この連通孔はシリンダ内部空間側の開口部に内
   側に段差がある内段部を有し、 前記開口部を閉じるように前記内段部に接触す
   るダイヤフラムを設けると共に、連通孔の内側か
   らダイヤフラムを内段部に溶接し、 前記スリーブを前記連通孔の内周壁面が外筒ケ
   ースとなるように連通孔内に収納すると共に、前
   記ダイヤフラムに加圧接触せしめ、 加圧媒体の圧力を前記ダイヤフラムを介して前
   記スリーブに伝達し、かつ前記溶接の部分が加圧
   媒体に晒されないようにした事を特徴とする圧電
   型指圧計。