JPS59116025A - 圧力検出器 - Google Patents
圧力検出器Info
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- JPS59116025A JPS59116025A JP23025982A JP23025982A JPS59116025A JP S59116025 A JPS59116025 A JP S59116025A JP 23025982 A JP23025982 A JP 23025982A JP 23025982 A JP23025982 A JP 23025982A JP S59116025 A JPS59116025 A JP S59116025A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 14
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/06—Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
- G01L19/0681—Protection against excessive heat
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
- G01L23/10—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by pressure-sensitive members of the piezoelectric type
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関の燃焼室の圧力を直接検出する圧電
型圧力検出器の改良に関する。
型圧力検出器の改良に関する。
従来より、圧電型の圧力検出器を内燃機関の燃焼室に取
り付ける際、最も問題となるのは熱対策であった。即ち
、圧電材料はキューリ一点と呼ばれる温度以上に上げら
れると、その圧電特性は失なわれる。そこで内燃機関の
燃焼室に取り付ける水冷式にする方法も考えられるが実
用性に乏しくなるという問題もあった。
り付ける際、最も問題となるのは熱対策であった。即ち
、圧電材料はキューリ一点と呼ばれる温度以上に上げら
れると、その圧電特性は失なわれる。そこで内燃機関の
燃焼室に取り付ける水冷式にする方法も考えられるが実
用性に乏しくなるという問題もあった。
例えば第１図に示す通り圧力検出器本体の形状を袋形状
として、この袋形状の底面に感圧素子１４を設けである
。感圧素子１４は、圧電体より成り、接地用の電極１４
２と出力用の電極１４１をもつ。接地用の電極１４２は
、ダイヤフラム１５を介して接地されている。ダイヤフ
ラム１５は、前記袋形状の人口部を密封し、且つ前記感
圧素子１４を直接押圧するように設けられている。また
前記感圧素子１４の出力用電極１４１は、リード栓１７
を経て、電極１１に接続しである。１２は絶縁体、１３
はハウジングである。また、従来の圧電式の圧力検出器
には、第２図に示す通り、感圧素子１４に予荷重用カバ
ー１６をかぶせ、感圧素子１４に予め荷重をかけておい
て負圧を測定することができるようにしたものである。
として、この袋形状の底面に感圧素子１４を設けである
。感圧素子１４は、圧電体より成り、接地用の電極１４
２と出力用の電極１４１をもつ。接地用の電極１４２は
、ダイヤフラム１５を介して接地されている。ダイヤフ
ラム１５は、前記袋形状の人口部を密封し、且つ前記感
圧素子１４を直接押圧するように設けられている。また
前記感圧素子１４の出力用電極１４１は、リード栓１７
を経て、電極１１に接続しである。１２は絶縁体、１３
はハウジングである。また、従来の圧電式の圧力検出器
には、第２図に示す通り、感圧素子１４に予荷重用カバ
ー１６をかぶせ、感圧素子１４に予め荷重をかけておい
て負圧を測定することができるようにしたものである。
通常圧力検出器は、高温の流体の圧力、例えば内燃機関
のシリンダー内の燃焼圧を計測する場合には、第３図の
ように取り付けることになる。第３図において、■は圧
力検出器、２はシリンダーヘッド、３はシール用スリー
ブ、４はシリンダーの燃焼室である。この使用状態にお
いては、第１図図示の圧力検出器１の感圧素子１４は、
Ｉ１温流体と直接接することになるので、感圧素子に多
量の熱が流入して、圧電体よりなる感圧素子１４の電極
ハクリ、うき等による零点劣化等の不具合が生ずる。ま
た感圧素子が極めて高温になって圧電体が圧電効果を示
さなくなるという不具合も生ずる。この対策として、一
般に、ｆｆ１４図に示すように、水冷アダプタ５を用い
てその中に圧力検出器ｌを入れて、その外側を冷却水流
入口５１より冷却水流出口５２へ矢印の如く冷却水を流
して冷却しているが、この場合には圧力検出装置として
は大きくなるし、冷却水が必要となり不便である。
のシリンダー内の燃焼圧を計測する場合には、第３図の
ように取り付けることになる。第３図において、■は圧
力検出器、２はシリンダーヘッド、３はシール用スリー
ブ、４はシリンダーの燃焼室である。この使用状態にお
いては、第１図図示の圧力検出器１の感圧素子１４は、
Ｉ１温流体と直接接することになるので、感圧素子に多
量の熱が流入して、圧電体よりなる感圧素子１４の電極
ハクリ、うき等による零点劣化等の不具合が生ずる。ま
た感圧素子が極めて高温になって圧電体が圧電効果を示
さなくなるという不具合も生ずる。この対策として、一
般に、ｆｆ１４図に示すように、水冷アダプタ５を用い
てその中に圧力検出器ｌを入れて、その外側を冷却水流
入口５１より冷却水流出口５２へ矢印の如く冷却水を流
して冷却しているが、この場合には圧力検出装置として
は大きくなるし、冷却水が必要となり不便である。
本発明はこれらの欠点を除くため、感圧素子に流入する
熱量を少なくするために、ダイヤフラムと感圧素子の間
に圧力媒体たるロッドを設け、そのロッドを二重構造と
し、外側を熱の良導体である銅等で構成し、内側は剛性
の強いステンレス等で構成する。これにより熱は感圧素
子に伝わりにククシ、圧力のみ感圧素子に伝わり易い構
造とし高温での使用を可能とすることを目的とする。
熱量を少なくするために、ダイヤフラムと感圧素子の間
に圧力媒体たるロッドを設け、そのロッドを二重構造と
し、外側を熱の良導体である銅等で構成し、内側は剛性
の強いステンレス等で構成する。これにより熱は感圧素
子に伝わりにククシ、圧力のみ感圧素子に伝わり易い構
造とし高温での使用を可能とすることを目的とする。
以下図面に基つき本発明になる圧力検出器の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第５図は本発明になる圧力検出器の第１実施例を示し、
感圧素子１４と耐熱金属例えばステンレス等よりなるダ
イヤフラム１５の間には、耐熱性と剛性に優ねたステン
レス製ロッド１８１と熱の良導体である銅製パイプ１８
２からなる圧力媒体たる受圧柱が挿設しである。１７２
は出力用の組枠であり、１７１は接地用の電極で受圧柱
およびダイヤフラム１５を介して金属型ハウジング１３
に接地される。尚、ハウジング１３は耐熱性に優れたス
テンレスよりなる。１１２．１１３は絶縁体で圧電素子
１４をセンサボディ１３１より絶縁する。同じく１１１
は絶縁体で、電極１７１をセンサボディ１３１より絶縁
する。
感圧素子１４と耐熱金属例えばステンレス等よりなるダ
イヤフラム１５の間には、耐熱性と剛性に優ねたステン
レス製ロッド１８１と熱の良導体である銅製パイプ１８
２からなる圧力媒体たる受圧柱が挿設しである。１７２
は出力用の組枠であり、１７１は接地用の電極で受圧柱
およびダイヤフラム１５を介して金属型ハウジング１３
に接地される。尚、ハウジング１３は耐熱性に優れたス
テンレスよりなる。１１２．１１３は絶縁体で圧電素子
１４をセンサボディ１３１より絶縁する。同じく１１１
は絶縁体で、電極１７１をセンサボディ１３１より絶縁
する。
センササブアッセンブリは次の手順により組み付けられ
る。すなわちセンサボディ１３１の下部より、絶縁体１
１２、電極１７１、圧電体１４、受圧柱のロッド１８１
１受圧栓のパイプ１８２および絶縁体１１３を入れ、パ
イプ１８２の外周部に中空リング１２１およびスペーサ
１６１を介してセンサボディのかしめ部１３１ａをかし
めることにより、圧電体重４および受圧柱のロッド１８
１、受圧柱のパイプ１８２をセンサボディに固定する。
る。すなわちセンサボディ１３１の下部より、絶縁体１
１２、電極１７１、圧電体１４、受圧柱のロッド１８１
１受圧栓のパイプ１８２および絶縁体１１３を入れ、パ
イプ１８２の外周部に中空リング１２１およびスペーサ
１６１を介してセンサボディのかしめ部１３１ａをかし
めることにより、圧電体重４および受圧柱のロッド１８
１、受圧柱のパイプ１８２をセンサボディに固定する。
一方センサボディ１３１の上部より絶縁体１１１を入れ
、スペーサ１６２を圧入することで、センササブアソリ
が構成される。なお圧電体１４には中空リング１２１の
バネ作用により、予荷重が加わる。
、スペーサ１６２を圧入することで、センササブアソリ
が構成される。なお圧電体１４には中空リング１２１の
バネ作用により、予荷重が加わる。
１９１はリード線で、コネクタ１９２の硝子１９２ａに
接続される。１６３はコネクタ１９２の固定用のスペー
サで、１２２はシール用の０リングである。コネクタ１
９２はハウジング１３のかしめ部１３ａをかしめること
によりハウジング１３に固定する。
接続される。１６３はコネクタ１９２の固定用のスペー
サで、１２２はシール用の０リングである。コネクタ１
９２はハウジング１３のかしめ部１３ａをかしめること
によりハウジング１３に固定する。
ロッド１８１の先端には位置決め用の係止突起１８ａが
あり、一方ダイヤフラム１５の中央部には同じく位置決
め用の係止穴部１５ａがある。センササブアッセンブリ
はハウジング１３の内壁部に圧入され、下部よりハウシ
ング１３の外周部１３ａヘダイヤフラム１５が圧入され
る。この時、ロッド１８１の係止突起１８ａとダイヤフ
ラムの係止穴部１５ａの嵌合により、ロッド１８１の中
心はダイヤフラム１５の中心と一致し、正確に位置決め
される。さらにロッドの突起１８ａとダイヤフラム１５
の穴部１５ａ１およびダイヤフラム１５の外周１５ｂと
ハウジング１３の外周部１３ｂの接合部は溶接により強
固に固定されている。
あり、一方ダイヤフラム１５の中央部には同じく位置決
め用の係止穴部１５ａがある。センササブアッセンブリ
はハウジング１３の内壁部に圧入され、下部よりハウシ
ング１３の外周部１３ａヘダイヤフラム１５が圧入され
る。この時、ロッド１８１の係止突起１８ａとダイヤフ
ラムの係止穴部１５ａの嵌合により、ロッド１８１の中
心はダイヤフラム１５の中心と一致し、正確に位置決め
される。さらにロッドの突起１８ａとダイヤフラム１５
の穴部１５ａ１およびダイヤフラム１５の外周１５ｂと
ハウジング１３の外周部１３ｂの接合部は溶接により強
固に固定されている。
火に上記圧力検出器１の作動を説明すると、内燃機関の
シリンダの燃焼室４の圧力はダイヤフラム１５加えられ
、受圧柱のロッド１８１を介して感圧素子１４に伝えら
れる。その際、ダイヤフラム１５と受圧柱のロッド１８
１は、それぞれの穴部１５ａと突起１８ａにより、それ
ぞれの中心に正確に位置決めされかつ溶接により隙間な
く密着されているため、ダイヤフラム１５に働く力は正
確に圧電体１４に作用し、ダイヤフラム１５と受圧栓Ｉ
８の中心がずれていたり、密着していないことによる圧
力検出器１の非直線やヒステリシス、又は定圧力時の不
感帯等の不具合が著しく改善される。
シリンダの燃焼室４の圧力はダイヤフラム１５加えられ
、受圧柱のロッド１８１を介して感圧素子１４に伝えら
れる。その際、ダイヤフラム１５と受圧柱のロッド１８
１は、それぞれの穴部１５ａと突起１８ａにより、それ
ぞれの中心に正確に位置決めされかつ溶接により隙間な
く密着されているため、ダイヤフラム１５に働く力は正
確に圧電体１４に作用し、ダイヤフラム１５と受圧栓Ｉ
８の中心がずれていたり、密着していないことによる圧
力検出器１の非直線やヒステリシス、又は定圧力時の不
感帯等の不具合が著しく改善される。
さらに本例では、ダイヤフラム１５はその外周部１５ｂ
とハウジング１３の外周部１３ｂで溶接されているため
、溶接による熱歪がダイヤフラム１５の中心部まで及ば
ず、前述した不具合が一層改善されている。
とハウジング１３の外周部１３ｂで溶接されているため
、溶接による熱歪がダイヤフラム１５の中心部まで及ば
ず、前述した不具合が一層改善されている。
第６図は本発明になる圧力検出器１の第２実施例を示す
。第１実施例ではロッド１８１に伝わる熱をセンサボデ
ィ１３１を介してハウジング１３に逃がしているが第６
図の第２実施例ではハウジング１３に直接逃がしている
。
。第１実施例ではロッド１８１に伝わる熱をセンサボデ
ィ１３１を介してハウジング１３に逃がしているが第６
図の第２実施例ではハウジング１３に直接逃がしている
。
組み付けは以下の手順で行なわれる。圧電帯１４と受圧
柱のロッド１８１をセンサボディ１３１のかしめ部１３
１ａをかしめて、センササブアッセンブリが完成した後
、センササブアッセンブリはハウジング１３に圧入され
る。ハウジング１３の内径には段差１３ｃｌがあり、ハ
ウジング１３の下部より銅製のパイプ１８３がス（・ソ
バ１３ｄに当接するまてロッド１８１に圧入された後に
、グイートフラムＩ５が第１実施例と同様の方法で溶接
される。
柱のロッド１８１をセンサボディ１３１のかしめ部１３
１ａをかしめて、センササブアッセンブリが完成した後
、センササブアッセンブリはハウジング１３に圧入され
る。ハウジング１３の内径には段差１３ｃｌがあり、ハ
ウジング１３の下部より銅製のパイプ１８３がス（・ソ
バ１３ｄに当接するまてロッド１８１に圧入された後に
、グイートフラムＩ５が第１実施例と同様の方法で溶接
される。
この第２実施例では、熱はロッド１８１からパイプ１８
３を介して直接ハウジング１３に逃がすため、感圧素子
に流入する熱は第１実施例よりもさらに少な（なる。
３を介して直接ハウジング１３に逃がすため、感圧素子
に流入する熱は第１実施例よりもさらに少な（なる。
以上述べたように本発明は内側の形状を袋形状としたハ
ウシングと、該ハウジングの底面に配設された感圧素子
と、Ｏ１１記ハウシングの袋形状の入口部を密封するダ
イヤフラムと、該ダイヤフラムと前記感圧素子との間に
配設された圧力媒体たる受圧柱とを備え、かつ、該受圧
柱は同軸的に二重構造とし、その少なくとも一方を熱の
良導体で構成した圧力検出器なので、感圧素子に熱が伝
わりにくく、高温での使用が可能になるという極めて優
れた効果を有する。
ウシングと、該ハウジングの底面に配設された感圧素子
と、Ｏ１１記ハウシングの袋形状の入口部を密封するダ
イヤフラムと、該ダイヤフラムと前記感圧素子との間に
配設された圧力媒体たる受圧柱とを備え、かつ、該受圧
柱は同軸的に二重構造とし、その少なくとも一方を熱の
良導体で構成した圧力検出器なので、感圧素子に熱が伝
わりにくく、高温での使用が可能になるという極めて優
れた効果を有する。
第１図及び第２図は従来の圧力検出器の構成を示す断面
図、第３図は従来の圧力検出器の使用状態の一例を示す
断面図、第４図は従来の圧力検出器の高温対策の一例を
示す断面図、第５図は本発明になる圧力検出器の第１実
施例、第６図は第２実施例を示す断面図である。 １・・・圧力検出器、２・・・シリンダーヘッド、１４
・・・圧電体、１３・・・ハウジング、１５・・・ダイ
ヤプラム、Ｉ７１・・・出力用電極、１７２川接地用電
極。 １１１．１１２，１１３・・・絶縁体、１８１・・・ロ
ッド、１８２・・・パイプ。 代理人弁理士 岡 部 隆 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図
図、第３図は従来の圧力検出器の使用状態の一例を示す
断面図、第４図は従来の圧力検出器の高温対策の一例を
示す断面図、第５図は本発明になる圧力検出器の第１実
施例、第６図は第２実施例を示す断面図である。 １・・・圧力検出器、２・・・シリンダーヘッド、１４
・・・圧電体、１３・・・ハウジング、１５・・・ダイ
ヤプラム、Ｉ７１・・・出力用電極、１７２川接地用電
極。 １１１．１１２，１１３・・・絶縁体、１８１・・・ロ
ッド、１８２・・・パイプ。 代理人弁理士 岡 部 隆 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 内側の形状を袋形状としたハウジングと、該ハウジング
の底面に配設された感圧素子と、前記ハウジングの袋形
状の入口部を密封するダイヤフラムと、該ダイヤフラム
と前記感圧素子との間悼配設された圧力媒体たる受圧柱
とを備え、かつ、該受圧柱は同軸的に二重構造とし、そ
の少なくとも一方を熱の良導体で構成したことを特徴と
する圧力検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23025982A JPS59116025A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 圧力検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23025982A JPS59116025A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 圧力検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59116025A true JPS59116025A (ja) | 1984-07-04 |
| JPH029705B2 JPH029705B2 (ja) | 1990-03-05 |
Family
ID=16904995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23025982A Granted JPS59116025A (ja) | 1982-12-23 | 1982-12-23 | 圧力検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59116025A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6384540U (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | ||
| US5488868A (en) * | 1993-06-01 | 1996-02-06 | Nippondenso Co., Ltd. | High-temperature pressure sensor |
| US5583295A (en) * | 1994-03-14 | 1996-12-10 | Nippondenso Co., Ltd. | Pressure sensor having gauge resistors and temperature compensating resistors on the same surface |
| CH704445A1 (de) * | 2011-02-02 | 2012-08-15 | Kistler Holding Ag | Drucksensor. |
| CN108351268A (zh) * | 2016-09-27 | 2018-07-31 | 匹艾器件有限公司 | 用于直接安装和双重隔间填充远程密封系统的热电加热、冷却和电力生成 |
| CN109959473A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-02 | 株式会社三国 | 压力传感器 |
| WO2020114852A1 (en) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | Danfoss A/S | Sensor arrangement |
| EP3414542B1 (en) * | 2016-02-09 | 2020-07-22 | Neptune Subsea IP Limited | Optical time domain reflectometry |
| US11313747B2 (en) | 2014-09-30 | 2022-04-26 | Rosemount Inc. | Fill fluid thermal management |
| US11705018B2 (en) | 2017-02-21 | 2023-07-18 | Haley BRATHWAITE | Personal navigation system |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5975793B2 (ja) * | 2012-08-29 | 2016-08-23 | シチズンファインデバイス株式会社 | 燃焼圧センサ |
| JP5978073B2 (ja) * | 2012-08-31 | 2016-08-24 | シチズンファインデバイス株式会社 | 燃焼圧センサ |
| JP5820759B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2015-11-24 | シチズンファインデバイス株式会社 | 圧力検出装置の製造方法、圧力検出装置付き内燃機関の製造方法 |
-
1982
- 1982-12-23 JP JP23025982A patent/JPS59116025A/ja active Granted
Cited By (14)
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