JPH0646347U - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主体金具の軸孔内に圧力伝達棒、圧電素子等
からなる積層体を収納し、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する電気信号を
取り出すようにした圧力センサにあって、シリンダヘッ
ドヘの螺合時の取付トルクや、熱衝撃による影響を除去
すること。 【構成】 主体金具１の軸孔４内に形成されて円板バネ
７が付装される係止段５の位置を、肉厚座面１ｂよりも
後方に配設し、シリンダヘッドに螺着する雄螺子１ａの
位置を避けるようにしたから、螺合時の取付トルクによ
る影響や、熱衝撃を回避でき、センサの感度が安定す
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 主体金具の軸孔内に圧電素子、圧力伝達棒等からなる積層体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する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３で示すように、主体金具１は、センサ取 付け用螺子孔に螺着する雄螺子１ａと、該雄螺子１ａの直後部に位置して前記螺 子孔周面に当接する肉厚座面１ｂとが周設され、その内部に前後方向に貫通して 形成した軸孔４を備えており、さらに主体金具１の、その軸孔４内に係止段５を 形成している。そして該係止段５に円板バネ７を付装し、さらに圧力伝達棒９、 圧電素子１１等からなる積層体８を収納して、積層体８上に押え片１８を配設し 、該積層体８を円板バネ７と押え片１８とで挟持することにより圧電素子１１に 予圧を印加するようにしている。 かかる基本構成にあって、従来構造では、係止段５の位置を肉厚座面１ｂより も前方に配設している。ところで、前記肉厚座面１ｂより前部の雄螺子１ａが形 成されている部位は、シリンダヘッドのセンサ取付け用螺子孔に対して螺合緊締 し、かつシリンダヘッドに密着するから、螺合時の取付トルクや、熱衝撃により 伸縮し易い。このため、前記係止段５の位置が微動し、これにより、前記積層体 ８を挟持している円板バネ７のバネ定数が変化し、積層体８の弾性や、圧電素子 １１への予圧力が後発的に変わって、圧力センサの感度が不安定となるという欠 点があった。 本考案は、かかる従来構成の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、主体金具の軸孔内に形成されて円板バネが付装される係止段の位置 を、雄螺子の直後部に位置してセンサ取付け用螺子孔の周面に当接する肉厚座面 よりも後方に配設したことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】

前記係止段を、螺子孔に対して螺合緊締し、かつシリンダヘッドに密着する雄 螺子の位置を避けて、座面後部の肉厚部の内側に位置させたから、螺合時の取付 トルクによる影響や、熱衝撃を回避できる。

【０００６】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示す。尚、図３と同一構成にあっては、同一符合を 用いて説明する。 ここで主体金具１は、下端部の外周にシリンダヘッドに螺合する雄螺子１ａと 、全長のほぼ中間部の外周にスパナ等の締付け工具と適合する六角部１ｃとを形 成したボルト構造からなり、前記雄螺子１ａの直上は肉厚部となっており、該肉 厚部の前面を肉厚座面１ｂとしている。またその内部には、軸孔４が形成されて いる。この軸孔４は主体金具１を前後方向に貫通してなり、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４ ｂに比して小径となっており、その間に係止段５を形成している。

【０００７】 径小側の装着孔４ａには圧力伝達棒９の細状杆部９ａが挿入され、その下端を 主体金具１の下端部雄螺子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に溶接されている。このダイアフラム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の係止段５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９ｂ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】 さらには装着孔４ｂには、装着孔４ａに近いほうから環状パッキン１０、端子 部材１２ａ，表裏面に電極が形成された圧電素子１１，端子部材１２ｂ，電極板 １３、環状パッキン１４、電気絶縁環１５及び当て金１６が順次積層され、圧力 伝達棒９と共に積層体８が構成される。またこの積層体８の周囲には熱収縮チュ ーブ等からなる絶縁材１７が被着され、これにより積層体８は主体金具１と絶縁 して一体化されている。さらには電極板１３上部の各積層部材には夫々中心に透 孔が形成され、その組付け状態で後方に開口する挿通孔２０が形成されている。 そして該挿通孔２０内で、信号搬送用ケーブル３０の芯線に接続したリード線３ １が電極板１３と接続される。

【０００９】 また前記当て金１６の上端には、次記する接続処理を施した後に、円錐凹面を 備えた雄螺子構造の押え片１８が前記螺子孔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することとなり、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に適正な予圧力が付与され る。この押え片１８は、軸孔４に抵抗溶接等の手段で接合する構成としても良い 。

【００１０】 一方、前記装着孔４ｄの口部には、段座２５が形成されており、上述の接続処 理の後に、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、溶接さ れる。前記金属キャップ２６には信号搬送用ケーブル３０の一端があらかじめ挿 通固定されている。

【００１１】 かかる実施例における特徴は、前記係止段５の位置を肉厚座面１ｂよりも後方 に位置させたことにある。これにより、前記係止段５に付装される円板バネ７の 位置が前記雄螺子１ａから退避され、肉厚部内に位置することとなる。このため 、圧力伝達棒９の細状杆部９ａは、図３で示す従来構成に比して長くなる。また 前記雄螺子１ａの部位の肉厚は充分厚くすることができる。

【００１２】 そしてかかる構成により、シリンダヘッドのセンサ取付け用螺子孔に螺合して 、取付トルクや熱による影響を受け易い雄螺子１ａの位置を避けて、係止段５が 位置することとなり、さらには、雄螺子１ａの部位も肉厚状とし得る。このため 、取付トルクやシリンダヘッドからの熱による雄螺子１ａの伸縮による円板バネ ７の位置変位が減少し、前記円板バネ７による圧電素子１１への予圧力が一定と なる。而して、センサの感度が安定する。

【００１３】 図２は、図１の構成と、図３の従来構成の、取付けトルクの変化による感度の 変化を示すものであり、本考案にかかる構成が従来構成に比して安定した特性を 生じ得ることが理解される。

【００１４】

【考案の効果】

本考案は、主体金具１の軸孔４内に形成されて円板バネ７が付装される係止段 ５の位置を、肉厚座面１ｂよりも後方に配設し、シリンダヘッドに螺着する雄螺 子１ａの位置を避けるようにしたから、螺合時の取付トルクによる影響や、熱衝 撃を回避できて、センサの感度が安定し、特性が向上す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】本考案と、従来構成の特性の差異を示すグラフ
である。

【図３】従来構成を示す圧力センサの縦断側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 主体金具 １ａ 雄螺子 １ｂ 肉厚座面 ４ 軸孔 ５ 係止段 ７ 円板バネ ８ 積層体 ９ 圧力伝達棒 １１ 圧電素子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 センサ取付け用螺子孔に螺着する雄螺子
   と、該雄螺子の直後部に位置して前記螺子孔周面に当接
   する肉厚座面とが周設され、その内部に前後方向に貫通
   して形成した軸孔を備える主体金具の、その軸孔内に係
   止段を形成して該係止段に円板バネを付装し、さらに圧
   力伝達棒、圧電素子等からなる積層体を収納して、積層
   体上に押え片を配設し、該積層体を円板バネと押え片と
   で挟持することにより圧電素子に予圧を印加するととも
   に、前記軸孔の開口端を金属製ダイアフラムで密封した
   圧力センサにおいて、前記係止段の位置を前記肉厚座面
   よりも後方に配設したことを特徴とする圧力センサ。