JPH0643539U - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属キャップ２６を主体金具１に溶接する時
に金属キャップや、主体金具１の上部が高温となり、該
軸孔４の内面に接触しているリード線３１の被覆材が溶
融し、リード線３１が主体金具１等と電気的に接続し
て、信号を取り出すことができなくなるのを防止するこ
と。 【構成】 信号搬送用ケーブル３０のリード線３１が挿
通する主体金具１の上部内面に、軸孔４の内面と接触す
る無数の突起３６が外周面に形成された金属製材料から
なる熱遮蔽筒３５を配設したから、金属キャップ２６の
溶接時に主体金具１や金属キャップ２６が高温となって
も、熱遮蔽筒３５により、リード線３１が保護され、リ
ード線被覆が溶融することなく、該リード線３１と主体
金具１等との電気的絶縁が確保される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関のシリンダー内圧の変化を圧電素子によって検出する圧力セ ンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関のシリンダーヘッドに設けられたセンサ取付け用螺子孔に装着される 主体金具の内部に圧電素子、圧力伝達棒等よりなる検出要素を収納するとともに シリンダー内に位置する下端面にダイアフラムを封着し、シリンダー内圧を前記 ダイアフラムと圧力伝達棒とを介して圧電素子に伝播し、該素子よりシリンダー 内圧力の大きさに比例した電気信号を取り出すようにした圧力センサは公知であ る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この種の圧力センサにあっては、図４で示すように主体金具１の上端部に金属 キャップ２６を溶接し、該金属キャップ２６から信号搬送用ケーブル３０を軸孔 ４内に挿通させ、信号搬送用ケーブル３０のリード線３１を圧電素子１１の一方 の電極と各種導電部材を介して電気的に接続するようにしている。このリード線 ３１は、衝撃等により切断しないように、緩く挿通させており、このため軸孔４ の内面に接触し易い。ところで、金属キャップ２６を主体金具１に固定するには 、アルゴン溶接等の手段が適用され、その溶接時に金属キャップや、主体金具１ の上部が高温となり、リード線３１が該軸孔４の内面に接触していると、該リー ド線３１を被覆しているフッ素樹脂等の被覆材が溶融し、リード線３１が主体金 具１等と電気的に接続して、信号を取り出すことができなくなるといった問題が ある。 本考案は、かかる問題点を除去することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本考案は、信号搬送用ケーブルのリード線が挿通する主体金具の軸孔上部に、 該軸孔の内面と接触する無数の突起が外周面に形成された金属製材料からなる熱 遮蔽筒を配設したことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】

熱遮蔽筒の突起は軸孔内面に当接して点接触する。従って、金属キャップの溶 接時に主体金具や金属キャップが高温となっても、熱遮蔽筒は点接触しているだ けであり、軸孔内面と熱遮蔽筒間の空気層により熱が遮断されて、高温化が阻止 される。このため該熱遮蔽筒内を挿通するリード線が筒内面に接触しても、被覆 が溶融することはなく、リード線と主体金具等との電気的絶縁が確保され、信号 搬送用ケーブルから信号出力を良好に取りだすことができる。

【０００６】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示し、１は下端部１ａの外周にシリンダヘッドに螺 合する雄螺子２と、全長のほぼ中間部１ｂの外周にスパナ等の締付け工具と適合 する六角部３とを形成したボルト構造をなす主体金具であって、その内部には、 軸孔４が形成されている。この軸孔４は下端部１ａ側から上端部１ｃ側を貫通し てなり、装着孔４ａ，４ｂ、螺子孔４ｃ及び装着孔４ｄが連成されて構成される 。前記装着孔４ａは装着孔４ｂに比して小径となっており、その間に段差部分を 生じている。

【０００７】 径小側の装着孔４ａには圧力伝達棒９が挿入され、その下端を主体金具１の下 端部１ａの端面を気密に封口するように接合された金属製ダイアフラム６にアル ゴン溶接している。この金属ダイアフラム６は耐熱性が必要で、例えばインコネ ル又はSUS630相当の耐熱性金属材料のようなものが良い。さらに主体金具１の装 着孔４ａ，４ｂの段差部分と圧力伝達棒９との間には円板バネ７を設けて圧力伝 達棒９の径大部を支持するようにし、この円板バネ７により各構成体の熱膨張差 及び熱伝達の差から生ずる歪、また雄螺子部での締付けトルクによる伸び等から 生ずる応力を吸収している。

【０００８】 装着孔４ｂには、装着孔４ａに近いほうから環状パッキン１０、表裏面に電極 が形成された圧電素子１１，端子部材１２，１３、環状パッキン１４，電気絶縁 環１５及び当て金１６等が順次積層状に配設され、これら積層体８の周囲に被覆 した絶縁材１７により主体金具１と絶縁している。前記端子部材１３の上面から は立状舌片１３ａが突成されている。

【０００９】 前記当て金１６上端には半球面が形成され、該半球面上に円錐凹面を備えた押 え螺子１８を前記螺子孔４ｃに螺合し、該螺合部に緩み止めとしてポリイミドワ ニス等の接着剤で固定して密接させ、その緊締作用により、前記当て金１６等を 介して、圧電素子１１に適正な予圧力を付与するようにしている。前記当て金１ ６，押え螺子１８は夫々中心に孔が形成され、その組付け状態で前記電気絶縁環 １４と共に挿通孔２０を生ずる。そして該挿通孔２０内に絶縁チューブ２１を嵌 着し、該絶縁チューブ２１内に前記立状舌片１３ａを挿通し、後述する信号搬送 用ケーブル３０の芯線に接続されたリード線３１と立状舌片１３ａとの接続を該 絶縁チューブ内で行なっている。

【００１０】 前記上端部１ｃ側の装着孔４ｄの口部には、段座２５が形成され、これに座定 する鍔２７を備えた金属キャップ２６が嵌合され、アルゴン溶接される。前記金 属キャップ２６の内部には信号搬送用ケーブル３０の一端が挿通固定され、上述 したようにケーブル３０の芯線に接続されたリード線３１が立状舌片１３ａに接 続される。尚、３７は信号搬送用ケ−ブル３０と、キャップ２６との間に密嵌し たゴムチューブである。

【００１１】 かかる構成にあって、前記押え螺子１８と、金属キャップ２６との間には、リ ード線３１がいくらか巻回して緩く挿通しており、これにより、前記ケーブル３ ０に緊張力が作用したり、外的衝撃が作用しても、リード線３１と立状舌片１３ ａとの断線を生ずることのないようにし、圧電素子１１との電気的接続を確保す るようにしている。このリード線３１と立状舌片１３ａとの断線を防ぎ、絶縁チ ューブ２１が振動等で抜けるのを防止するためにチューブ２１の内側と外側にシ リコンゴム等の耐熱性樹脂を充填する。更にリード線はフッ素樹脂被覆が施され る。

【００１２】 そして、この押え螺子１８と、金属キャップ２６との間には、図２，３で示す ように、本考案に係る金属製材料からなる熱遮蔽筒３５が配設され、リード線３ １が熱遮蔽筒３５内を、適宜に巻回されて緩く挿通している。この熱遮蔽筒３５ は、その外表面に無数の突起３６が形成されており、金属板を巻回して構成され る。そして該巻回に伴う復元力によって径方向にばね性を生じ、各突起３６が軸 孔４の内面に接触して、安定的に保持される。この熱遮蔽筒３５は熱伝導性の悪 いものが望ましく、例えばステンレス材料が用いられる。尚、該熱遮蔽筒３５は あらかじめ円筒状に形成されたものを適用することもできる。

【００１３】 かかる構成にあって、前記金属キャップ２６を主体金具１にアルゴン溶接する 際に、その溶接部が加熱され、金属キャップ２６及び主体金具１の上部が高温と なる。ところで、この熱遮蔽筒３５はその突起３６を軸孔４の内面に接触させて 嵌装させているため、該主体金具１等が高温となっても、該突起３６の点接触に よっては熱移動に限界があり、該突起３６により確保された熱遮蔽筒３５と軸孔 ４内面間の空気層により熱伝導を遮断される。しかも熱遮蔽筒３５は金属製であ るため放射率が小さく、主体金具１からの熱放射による受熱も小さい。

【００１４】 従って、主体金具１が加熱されても、記熱遮蔽筒３５は高温となることはなく 、このため熱遮蔽筒３５内を挿通するリード線３１は、その内面に接触していて も、被覆が溶けて絶縁不良を生ずるようなことはない。而して、リード線３１は 熱遮蔽筒３５により保護されて、溶接時の熱による影響を阻止される。

【００１５】

【考案の効果】

本考案の圧力センサは、上述のように、信号搬送用ケーブル３０のリード線３ １が挿通する主体金具１の上部内面に、軸孔４の内面と接触する無数の突起３６ が外周面に形成された金属製材料からなる熱遮蔽筒３５を配設したから、金属キ ャップ２６の溶接時に主体金具１や金属キャップ２６が高温となっても、熱遮蔽 筒３５により、リード線３１が保護され、リード線被覆が溶融することなく、該 リード線３１と主体金具１等との電気的絶縁が確保され、適正な信号出力を取り 出し得ることとなる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す圧力センサの縦断側面
図である。

【図２】熱遮蔽筒３５の斜視図である。

【図３】要部の拡大縦断側面図である。

【図４】従来構成の問題点を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 主体金具 ４ 軸孔 ９ 圧力伝達棒 １１ 圧電素子 ２６ 金属キャップ ３０ 信号搬送用ケーブル ３１ リード線 ３５ 熱遮蔽筒 ３６ 突起

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のシリンダーに装着される主体
   金具に形成された軸孔の内部に、圧力伝達棒、圧電素子
   等の検出要素を収納し、前記軸孔の開口端を金属製ダイ
   アフラムで密封し、さらに主体金具の上端部に金属キャ
   ップを溶接し、該金属キャップから信号搬送用ケーブル
   を軸孔内に挿通させ、信号搬送用ケーブルのリード線を
   圧電素子の一方の電極と電気的に接続するようにしてな
   る圧力センサにおいて、 前記信号搬送用ケーブルのリード線が挿通する主体金具
   の軸孔上部に、該軸孔の内面と接触する無数の突起が外
   周面に形成された金属製材料からなる熱遮蔽筒を配設し
   たことを特徴とする圧力センサ。