JPH0631395Y2 - 座金型圧力センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は圧力変化を受ける部分に介在挟持されて圧力を
検出する座金型圧力センサに関する。

（従来技術） 従来、部品の締付け部に固定された圧電素子が受ける力
の変化を電気的に取り出すようにした座金型圧力センサ
が知られており、たとえば自動車用エンジンのシリンダ
ヘッドの点火プラグ挿入口に固定されガスの燃焼に伴う
点火プラグの締付け圧力の変化を検出して燃焼室内の圧
力を測定するのに利用されている（たとえば、特開昭６
１−１１８６３５号）。

従来知られている座金型圧力センサの一例を第１０図に
示す。

座金型圧力センサ１は、平形リング状で且つその外周縁
の一部に出力端子２が外方へ向けて突設された電極板３
の両側にそれぞれ同心円の平形リング状圧電素子４，５
を配置し、さらにその両側に受圧板６，７を絶縁チュー
ブ８を介して順次密着積層し、受圧板６の内周縁部６ａ
の先端部をかしめて固定し、さらにプラスチックやフッ
素ゴムなどの絶縁性固着材９でモールドすることによっ
て、全体を座金状に一体成形して成るものである。

このような座金型圧力センサ１は、たとえば第１１図に
示すように自動車用エンジンのシリンダヘッド１２に設
けられた点火プラグ挿入口１４上に固着され、点火プラ
グ１５の段部１５ａとシリンダヘッド１２との間にガス
ケット１６を介して介在挟持されることによって、ガス
の燃焼に伴う点火プラグ１５のネジ部１５ｂからの締付
け圧力の変化を検出して燃焼室１３内の圧力を測定する
のに利用される。

第１２図は点火プラグ１５をシリンダヘッド１２に装着
した状態を示す断面図である。点火プラグ１５のガスケ
ット１６は通常たとえば銅のようなやわらかい金属でで
きているので点火プラグ１５を締付けていくと次第に変
形して、座金型圧力センサ１を均一に挟持していく。

一方、点火プラグ１５の締付け時にガスケット１６が変
形し、プラグ１５とガスケット１６の摩擦が大きくな
り、座金型圧力センサ１にガスケット１６の大きな回転
トルクがかかりセンサ内部の破壊につながるおそれがあ
る。

（考案の目的および構成） 本考案は上記の点にかんがみてなされたもので、加圧時
のセンサ内部のせん断破壊を防止することを目的とし、
この目的を達成するために、圧電素子の両側に配置され
た受圧板の一方を他方の側にまで延出させその先端を折
り曲げて受圧部とし、この受圧部と他方の受圧板との間
にガスケットを介在挟持させたものである。

（実施例） 以下本考案を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案による座金型圧力センサの断面図であ
る。図中第１０図と同じ構成部分は同じ参照数字によっ
て示してある。

この実施例においては、電極板３の両側に同心円の平形
リング状圧電素子４と５が配置され、さらにその外側に
ステンレス等の固い金属でできた受圧板６，７を絶縁チ
ューブ８を通して重ねて配置し、ガスケット２０を挟ん
で受圧板７の内周縁部７ａを上方に延出させて筒状保護
部を形成するとともに、先端部を水平に折り曲げてプラ
グ受け部７ｂとし、さらに絶縁性固着材９でモールドし
て座金型圧力センサ２１を構成している。

このような構成の座金型圧力センサ２１を用いて点火プ
ラグ１５をシリンダヘッド１２に直接締付けた状態を第
２図に示す。受圧板７は固い金属でできているため点火
プラグ１５の段部１５ａとの回転接触によっても傷つく
ことなく固定され、小さな摩擦力しか生じない。プラグ
受け部７ｂの内側にガスケット２０を内蔵しているた
め、点火プラグ１５がシリンダヘッド１２に対して傾い
て取り付けられたときでもガスケット２０とプラグ受け
部７ｂとが変形して気密を保つ。

第３図は本考案による座金型圧力センサの他の実施例を
示す。図中、第２図と同じ参照数字は同じ構成部分を示
すが、この実施例ではプラグ受け部７ｂの先端７ｃをポ
ンチで数箇所打ち込んでガスケット２０に喰い込ませて
いる。このため点火プラグ１５の締付け時に受圧板７の
プラグ受け部７ｂに加わる回転トルクをガスケット２０
にも負担させ、有効に逃がすようにしている。

第４図は本考案による座金型圧力センサのさらに他の実
施例であり、絶縁チューブ８をガスケット２０の上部ま
で延長して受圧板７の内周縁部７ａとともにかしめてい
る。受圧板７のプラグ受け部７ｂの先端７ｃをガスケッ
ト２０に喰い込ませている点は第３図の実施例と同じで
ある。このためシール性が改善される。

第５図は本考案による座金型圧力センサのさらに他の実
施例を示す。

この実施例においては、ガスケット２０の一部に突起２
０ａを設け、この突起２０ａを出力端子２と同位置にし
て絶縁性固着材９で固めている。これは座金型圧力セン
サの位置決め用のストッパーとして機能することができ
る。

第６図から第９図は本考案による座金型圧力センサの主
として圧力信号出力部に工夫を施した実施例である。

第６図に示した実施例では、電極板３の出力端子２にシ
ールドケーブル３０が接続され、その接続部分が絶縁性
固着材３１で一体にモールドされている。

第７図に示した実施例では、出力端子２が電気接続部３
２を介してシールドケーブル３０の芯線３０ａと接続さ
れており、その接続部周辺をフッ素ゴムなどの絶縁材料
から成る絶縁チューブ３３を介して受圧板６の一部に設
けられた保持板３４とこの保持板３４に設けられた突起
３４ａで保持するようにしたものであり、こうすること
により電気接続部３２を保護することができる。

第８図に示した実施例では、（イ）に平面図、（ロ）に
部分側面図を示すように、リング状ガスケット２０の一
部にスリット２０ｂのある突起２０ｃが形成されてお
り、このスリット２０ａで保護板３４を挟むようにした
ので、保持板３４とリング状ガスケット２０とが互いに
回るのを防止することができる。

第９図に示した実施例では、１枚のリング状圧電素子５
が絶縁板４０を介して電極板３の片側に配置されてい
る。このようにすることにより圧電素子の数を減らすこ
とができる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案においては、 Ａ 一対のリング状受圧板のうち、シリンダヘッド側の
リング状受圧板の中心孔内周縁を他方のリング状受圧板
に延出させた筒状保護部と、該筒状保護部の延出端を外
周側に折り曲げた受圧部とを有しているため、点火プラ
グ締付け時に、圧力センサ内部のリング状圧電素子等
が、点火プラグ及びシリンダヘッドからの力によって受
ける摩擦による、センサ内部のせん断破壊を防ぐことが
できる。

Ｂ 該筒状保護部の延出端を外周側に折り曲げた受圧部
を有する。つまり、かしめて形成する受圧部が内側の一
箇所のみなので、かしめ工程が少ない。

Ｃ また、点火プラグ側の筒状保護部の延出端を外周側
に折り曲げた受圧部を有するため、一般に約３°のテー
パ面となっている点火プラグの座面形状に対応して変形
しやすいのでシール効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による座金型圧力センサの一実施例の部
分断面図、第２図は第１図に示した座金型圧力センサの
使用状態を示す断面図、第３図は本考案による座金型圧
力センサの他の実施例の部分断面図、第４図、第５図、
第６図、第７図は本考案による座金型圧力センサの異な
る実施例の部分断面図、第８図（イ）は本考案によるさ
らに他の実施例の平面図、（ロ）は同実施例の部分側面
図、第９図は本考案による座金型圧力センサのさらに他
の実施例の部分断面図、第１０図は従来の座金型圧力セ
ンサの一例の断面図、第１１図は従来の座金型圧力セン
サの取付状態を説明する図、第１２図は従来の座金型圧
力センサの使用状態を示す断面図である。 １……座金型圧力センサ、２……出力端子、３……電極
板、４，５……圧電素子、６，７……受圧板、８……絶
縁チューブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】リング状電極板と、該リング状電極板を挟
   持する一対のリング状圧電素子と、該一対のリング状圧
   電素子を挟持する、金属素材よりなる一対のリング状受
   圧板とからなり、点火プラグとシリンダヘッドとの間に
   設置される座金型圧力センサにおいて、 前記一対のリング状受圧板のうち、前記シリンダヘッド
   側のリング状受圧板の中心孔内周縁を他方のリング状受
   圧板側に延出させた筒状保護部と、該筒状保護部の延出
   端を外周側に折り曲げた受圧部と、該受圧部と他方のリ
   ング状受圧板との間に介在挟持されたリング状ガスケッ
   トとからなることを特徴とする座金型圧力センサ。