JPS60133338A - 内燃機関の圧力検出器 - Google Patents

内燃機関の圧力検出器

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JPS60133338A
JPS60133338A JP24097583A JP24097583A JPS60133338A JP S60133338 A JPS60133338 A JP S60133338A JP 24097583 A JP24097583 A JP 24097583A JP 24097583 A JP24097583 A JP 24097583A JP S60133338 A JPS60133338 A JP S60133338A
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pressure
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diaphragm
pressure sensitive
terminal plate
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JP24097583A
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JPH0465966B2 (ja
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Makoto Ozaki
眞 尾崎
Masahiko Miyahara
雅彦 宮原
Ryoji Kondo
良治 近藤
Masaki Sugata
須賀田 正毅
Norihiko Nakamura
徳彦 中村
Tatsuo Kobayashi
辰夫 小林
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices 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
    • G01L23/22Devices 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 for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに取りイ」けられ
る各種器具、例えば点火プラグ、グ1」−プラグ、噴射
ノズル等に内装される11ツノ検出器に関し、該圧力検
出器は内燃機関の燃焼室内の燃焼圧を検出し、内燃機関
の試験、研究さらに制御に有効な手段として提供される
ものである。
従来から内燃機関のシリンダ内の燃焼圧を検出する手段
として提案されているものには、各種器具または器具の
構成部品−に加わる圧力の変化を圧電体により受番プで
検出するもの、または器具に設けた圧力検出器が直接シ
リンダ内の圧力を受けて検知するものがある。
前者のものとしては、例えば点火プラグの座面に環状圧
電素子を組み込んだものが市販されているが、これらの
ものでは脱着による圧電素子の破損、リード線の断線、
締め付(ノトルクによる感度の変化、給体圧力の較正困
難、圧力媒体による加速度の影響等に問題があり、圧力
波形の再現性、S/Nの悪化となっている。
また、後者のものは、圧力波形の再現性は良好であるが
、−販に市販の圧力検出器を器具に内装して用いるため
に器具が通常の性能を有づるためには器具の形状が通常
より大きくなり、コンパク卜な形状にすることができず
、内燃機関の方にも加工の追加が必要となる。このため
に、加工の追加を少なくするには圧力検出器として非常
に小さなものを選ぶことになるので、感磨が小さくなり
、ノイズの影響を受けやすくなるという欠IAIを右し
ている。
以上のような欠点を解消すべく改良されたものとしては
実開昭57−28351号公報に記載のものがあるが、
内燃機関に取り(J G)られる際に用いる点火プラグ
の座面の下に設けたリング状のガスケットの内側面に感
圧素子を設りたll:力検出部としたものがあるこの圧
力検出部は、内側面を薄く金属板としその裏面に抵抗歪
線を貼って出力を取り出すものであり、この圧力検出部
に直接シリンダ内の燃焼ガスを導入し、シリンダ内圧力
を直接測定するものである。
しかしながら、上記構成のものにJ3いても、点火プラ
グの座面のガスケットとして圧力検出器を装着するため
に、脱着によるリード線の断線、点火プラグの質量によ
る加速度感度の影響を受けること等があると等に、金属
板は熱いシリンダ内のガスに直接さらされるので、圧力
検出部の劣化、熱歪の影響を大きく受()ることになる
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、器具のハウジ
ング座面に溝を説け、該溝に圧力検出器となる感圧素子
、ターミナルプレートおよびヒートインシュレータを積
層状に設り、押さえつけるようにダイヤフラムを固定づ
ることにより、内燃機関のシリンダヘッドを追加して加
工する必要がなく、装着時のリード線の断線をなくし、
加速度感度の影響が少なくなると共に、燃焼ガスによる
感圧素子への温度の影響を少なくするように断熱保護さ
れた内燃機関の圧力検出器を提供することを目的とする
ものである。
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の圧力検
出器は、内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられる器
具のハウジング座面に満を形成し、該溝に感圧素子、タ
ーミナルプレー1〜およびピー1〜インシユレータを積
層状に設け、これを前記環状の溝内に保持するように押
さえつけるためにハウジング座面にダイヤフラムを固定
することにより構成したことを特徴とする。
以下本発明の実施例を図において説明づる。第1図およ
び第2図において、1は本発明の一実施例として器具で
ある点火プラグで、中心電極2、アルミナからなるイン
シュレータ3、薄肉鋼板からなるカシメリング13、銅
製の気密パツキン14およびブラグハウジーング4から
構成され、インシュレータ3とプラグハウジング4とは
カシメリング13および気密パツキン14によって気密
性が保たれている。点火プラグ1は、内燃機関のシリン
ダヘッド8に、一般には銅ワツシVまたは薄肉鋼板から
作られた気密ガスケット5を用いて取り付けられ、その
先端部が燃焼室10内に位置するようにねじ部11のね
じ込みにより取り(=Jけられる。その際、プラグハウ
ジング4のハウジング座面41とシリンダヘッド8と気
密ガスケツh5とによって圧力室7が形成され、該圧力
室7は燃焼室10に、インシュレータ3とプラグハウジ
ング4との間の懐部8、プラグハウジング4に設けた圧
力導入孔44および小幅溝42を介して連通している。
上記構成において、圧力検出器6は、プラグハウジング
4のハウジング座面41に形成した環状の溝であるハウ
ジング満43内に、感圧素子65、リード線61が接続
されたターミナルプレート64、ヒートインシュレータ
63を順に積層状にして位置決めし、ダイヤフラム62
がこれらを押さえるように溶接によりハウジング座面4
1に固定された構成を有する。ここで、感圧素子65の
材料は圧電体からなり、第6図(イ)、(ハ)に示すよ
うに、圧電体651のA、8面にAQペースト等の焼き
付けによる電極A、8654゜652を有し、リード線
61の導体の通る貫通孔653が設けられていて、電極
A654と電極B652の間で分極が行われる。電極A
654は接地側でプラグハウジング4に接続され、電極
B652は出力側でターミナルプレー]・64に接続さ
れている。ターミナルプレート64は、第5図に示すよ
うに金属薄板642かうなり、リード線61の導体の貫
通孔642が設りらitて(Aる。1ノード線61の導
体は、感圧素子65、ターミプールプレート64の貫通
孔641.653を貫通したあと、ハンダ付または溶接
等によりターミプールプレート64に接着される。ター
ミナルプレー1・64から突び出したリード線61の接
合INよ、第4図(イ)に示すようヒートインシュータ
ータ63のサグリ穴633において逃がされ、ターミプ
・ルプレート64それ自身は、と−1〜インシユレータ
63の満632にはまり込むようになって(Xる。
ヒートインシュレータ63の材質tよアルミブー等の無
機材料の絶縁体である。以上のような感圧素子65、タ
ーミナルプレート64およびヒートインシュレータ63
は、プラグハウジング40)環状の)I43に積層状に
入れられ、第3図(イ)に示1゛ようなリブ622を有
するダイヤフラム62がリブ622で押さえるように、
即ち予拘重をもえるようにして、溶接リブ621をブラ
グノ\1ンジング4のハウジング座面41に溶接するこ
とににり固定されている。なお、リード11614上、
プラグハウジング4のリード孔44を通され、ハウジン
グ4に打ち込み溶接等の手段で固定されたバイブ4を通
されると共に、そこでカシメ等により固定され、ハウジ
ング4の内部から導き出され、その端部にコネクタ66
が接続されている。
上記構成の内燃機関の圧力検出器においては、燃焼苗1
0内の圧力がプラグ懐部9から圧力導入孔44および小
幅溝42を通り圧力室7に導hXれる。導かれた燃焼室
10内の圧力は、圧力検出器6のダイヤフラム62に加
わり、力となってヒートインシュレータ63、ターミナ
ルプレート64を経て感圧素子65に加わる。加わった
力により感圧素子65が電荷を発生すると、電極B65
2、ターミナルプレート64を経て、リード線61に伝
えられる。その際、これらの感圧素子65等にはダイヤ
フラム62により予荷重がかけられてし)るので、無駄
なく力はヒートインシュレータ63に伝わり、振動等に
よりガタを生じることもなし1.。
また、ヒートインシュレータ63を有して0るので、ダ
イヤフラム62にかかる熱は、感圧素子65に伝わりに
くく、ダイヤフラム62を仏わててプラグハウジング4
に伝えられ、感圧素子65の熱負荷は軽くて済む。そし
て圧ツノ検出器6は、少ない空間に点火プラグ1と一体
に成形されてしるので、点火プラグ1の質量が加速度と
して動力ず、感度のよいものとなると共に、リード線6
1が点火プラグ1から直接出ているのe1装名時トじゃ
魔にならず、lli線することがない。さらに、プラグ
ハウジング座面41の径を大きくづる必嗅がないので、
内燃機関のシリンダヘッド8に加」を加えて点火プラグ
1の取り付1ノ部を拡大り°るd要もない。
なお、上記実施例では、ターミナルプレー1−64を用
いたが、ターミナルプレート64を使11せずに感圧素
子65の電極A654にそのまま1゜−断線61の導体
をハンダ付は等により固定し1もよい。また、内燃tl
A閏の圧力検出器として点〉プラグに設けた場合につい
て説明したが、他の2貝として例えばグロープラグ、I
@銅ノズルに適;もない。
以上述べたように本発明による内燃機関の圧力検出器に
おいては、シリンダヘッドに装着する器具のハウジング
座面に溝を形成し、該渦に感圧素子、ターミナルプレー
トおよびインシュレータを積層状に設け、これを前記溝
内に保持するように押えつけるためにハウジング座面に
ダイヤフラムを固定した構成を有するので、圧力室に導
かれた燃焼ガスによりダヤフラムにかかる熱は、ヒート
インシュレータの存在により感圧素子にに伝わりS に
くく、器具ハウジングに伝えられるので、感圧素子の熱
負荷は軽くすみ湿度の影響が少なくなる。
また、圧力検出器は、器具ハウジングの溝内に設置 け
られているので、出力端子を器具ハウジングか1 ら直
接出すことが出き、装着性がよくなり、リード線の断線
もなく、取り付けるために内燃機関に(加工を追加する
必要がなく、加速度の影響も少な1 く感度がよくなる
という優れた効果がある。
]4、図面の簡単な説明 ラグの断面図、第2図は第1の要部の拡大断面図、第3
図は本発明の圧力検出器におけるダイヤフラムを示し、
第3図(イ)は断面図、第3図(ロ)は平面図、第4図
は本発明の圧力検出器におけるヒートインシュレータを
示し、第4図(イ)は断面図、第4図(ロ)は平面図、
第5図は本発明の圧力検出器のターミナルプレートの平
面図、第6図は本発明の圧力検出器に43ける圧電素子
を示し、第6図(イ)は圧電素子の8面を示づ平面図、
第6図(ロ)は側面図、および第6図(ハ)は圧電素子
のA面を示す平面図である。
1・・・点火プラグ(器具)、4・・・ハウジング、4
1・・・ハウジング座面、43・・・環状の溝、6・・
・圧力検出器、62・・・ダイヤフラム、63・・・ヒ
ートインシュレータ、 64・・・ターミナルプレー1−1 65・・・感圧素子、622・・・リブ。
代理人 浅 村 皓 411図 第2図 、174図(イ) 牙4図(ロ) 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 内燃機関のシリンダヘッドに取り刊(プられる器
    具のハウジング座面に溝を形成し、該溝に感圧素子、タ
    ーミナルプレートおよびヒートインシュレータを積層状
    に設け、これらを前記溝内に保持−するように押さえつ
    けるためにハウジング座面にダイヤフラムを固定するこ
    とにより構成したことを特徴とする内燃機関の圧力検出
    器。 2、前記ダイヤフラムは、ハウジング座面に溶接により
    固定し、かつv4層状の感圧素子、ターミナルプレート
    およびヒートインシュレータを押えるためのリブを設け
    たことを特徴とJる’l’l F1間求の範囲第1項に
    記載の内燃機関の圧力検出器。
JP24097583A 1983-12-22 1983-12-22 内燃機関の圧力検出器 Granted JPS60133338A (ja)

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JPH0465966B2 JPH0465966B2 (ja) 1992-10-21

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