JPS6017718Y2 - 面圧測定センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は面圧測定センサの改良に関する。

従来から内燃機関のシリンダヘッドとブロックとの間に
設けられるガスケットに加わる面圧等の接触面間の圧力
を測定する必要は多く、特に内燃機関等の運転中すなわ
ち動的状態での面圧を知る必要はきわめて多い。

しかし従来このような場合に用いられる面圧測定センサ
は第１図に示すようナタイヤフラム式指圧計０１が多く
、このダイヤプラム式指圧計０１は円筒状をなした本体
の外周に雄ねじが形成され、上端面が受圧板０２として
一体に形成してあり、円筒状の本体内側に受圧板０２に
一端が連結された連結棒０３が下方に突出して設けられ
る。

また本体内側には雌ねじが形成され、この雌ねじに螺合
する円筒状の検出部０６の上端面が検知板０４としてダ
イヤフラムで形成してあり、この検知板０４の上面を前
述の連結棒０３が押圧する。

そしてこの検知板０４の下端面にストレーンゲージ０５
が貼着してあり、リード線０７が検出部０６の下端部に
設けられた貫通孔より下方に引き出されている。

このようなダイヤプラム式指圧計０１で面圧を測定する
場合には、本体外周の雄ねじを利用して被加圧体０８に
設けた取付穴に螺合し、受圧板０２と被加圧体０８の上
面とが一致するように取付ける。

その後、加圧体０９を取付け、面圧Ｐを加える。

この結果、受圧板０２が面圧Ｐでたわみ、このたわみで
連結棒０３が検出部０６の検知板０４をたわませ、スト
レーンゲージ０５により、ひずみを測定し被加圧体０８
に加わる面圧Ｐを知ることができる。

しかし、このような構造では複雑であり、指圧計自体も
大きく、コンパクトにすることが困難であるとともに、
挟小部への取付けは難しく、特に取付はスパナが必要で
り、この点からも挟小部への取付けはできず、また、被
加圧体と同一平面とする等の取付は時の微調整もできな
かった。

さらに、面圧測定を連結棒を介しての間接的な検出であ
ることや被加圧面での取付穴も大きく、このため面圧の
乱れも大きいという欠点があった。

本考案はかかる従来の欠点を解消し、小型コンパクトで
取付は時の調整も容易で精度の高い測定ができる面圧測
定センサを提供することを目的とし、かかる目的を達成
する本考案の構成は、上端面の中央部に凹溝が形成され
るとともに下端部外周に被加圧体に螺合させる雄ねじが
形成された中空の受圧体と、この受圧体の上部外側面に
貼着された前記受圧体の中空部と連通ずる貫通孔よりリ
ード線が導出されたストレーンゲージとでなることを特
徴とする。

以下、本考案の面圧測定センサの一実施例を図面に基づ
き説明する。

第２図および第３図は本考案の面圧測定センサを被加圧
体に取付けた態様で示すもので、第２図は中央縦断面図
、第３図は第２図の■−■線矢視断面図である。

面圧測定センサ１は被加圧体１１と同材質で作威し円柱
状をなし、その中央部につば部７が形成してあり、つば
部７より下端部の外周面には被加圧体１１に設けられた
雌ねじ１３に螺合する雄ねじ８が形成しである。

また、面圧測定センサ１の内部はくり抜かれ中空部４が
形成してあり、つば部７より上方は円筒状の受圧体５と
なる。

また、面圧測定センサ１の上端面である受圧面２にはド
ライバ用の凹溝３が形成しである。

さらに、受圧体５の外周の対称位置にストレーンゲージ
９ａ。

９ｂが貼着しである。

そして、リード線１０は、受圧体５から中空部４に向け
て斜め下向きに２ケ所あけられた貫通孔６を通して導き
出される。

被加圧体１１には、面圧測定センサ１を取付けるための
取付穴１２が設けられる。

この取付穴１２は面圧測定センサ１の受圧面２からっは
部７下端までの長さに対応する深さまでがつば部７と同
一径に、それより深い部分には雌ねじ１３が形成してあ
り面圧測定センサ１の雄ねじ８と螺合する。

なお、図中、１４は面圧測定面、１５は加圧体である。

このように構成した面圧測定センサ１を用いての面圧測
定は、被加圧体１１に設けられた取付穴１２に面圧測定
センサ１を挿入した受圧面２に設けたドライバ用の凹溝
３へのドライバを入れて締付は固定する。

この後、ストレーンゲージ９ａ。９ｂのリード線１０を
測定器（図示省略）に接続し、必要があればドライバで
面圧測定センサ１の微調整を行なう。

次に加圧体１５を載せて面圧Ｐを加えて、受圧体５に生
じたひずみをストレーンゲージ９ａ、９ｂを通して測定
器上で読みとり面圧Ｐを知ることができる。

以上、説明した実施例のほか、面圧測定センサとしでは
、種々の形状のものが考えられる。

例えば第４図および第５図に示すように、受圧体５の形
状を変え、被加圧体１１の取付穴１２との空間を狭くし
面圧のみだれをさらに小さくしたもので取付穴１２より
わずかに小さい径とし、ストレーンゲージ９ａ、９ｂの
貼着部分だけと削り落したものである。

また、さらに、第６図および第７図に示すように面圧Ｐ
のみだれを少なくし測定感度を上げるために、受圧面２
部分は被加圧体１１の取付穴１２とほぼ同径に拡大し、
これより下端部の径を前述の面圧測定センサ１と同一径
としてストレーンゲージ９ａｖ９ｂを貼着したもの。

さらに、第８図および第９図に示すように、面圧測定面
１４の形状が円筒面であったり、球面である場合に対応
できるように、受圧体２を面圧測定面と同一面で連続す
るように加工したものであり、どのような面形状であっ
ても、これに合うようにあらかじめ受圧面２を形成して
おけば良い。

以上、説明した他の実施例のその他の構造は基本形状の
ものと同一であるので説明は省略した。

以下に実際に使用した場合の実験例を第１０図ないし第
１２図を参照しながら説明する。

第１０図は実験に用いた面圧測定センサの寸法を示し、
全長１は９ｍｍ （１１は３．４姻、 １２は０．６ｒ
ｒｖｎ、１３は５ｍｍ）とし、受圧体の径ｄ、は２−５
ｍｍ５雄ねじの径由は３ｒＩｒ！ＩＬとしＭ３のねじを
形成したものとした。

また、材質はシリンダヘッドＢと同一のアルミ系合金を
用いた。

このようにして製作した面圧測定センサＡは、第１１図
に示したように、シリンダヘッドＢに取付け、シリンダ
ブロックＤ上にガスケットＣを載置した後、シリンダヘ
ッドＢとともに締付ポルトＦで固定した。

尚、図中Ｅはピストン、Ｄは燃焼室を示す。

また、Ｐは面圧測定センサＡに加わる面圧を示す。

このようにして取付けた後、内燃機関を運転し、機関出
力（ＨＰ）に対するガスケット面圧Ｐの変化を測定した
結果を第１２図に示した。

図中の記号Ｏ，Ｘ、Δは測定点を示す。

以上、本考案の面圧測定センサを内燃機関のへラドガス
ケットの面圧測定に適用した場合について説明したが、
一般に用いられるガスケット、パツキンなどのシール部
の面圧測定や、軸受面圧や焼ばめ面圧等種々の面圧測定
に適用ときることば勿論であり、静的状態のみならず動
的状態の測定も行なうことができる。

以上、実施例や実験例とともに具体的に説明したように
本考案によれば、面圧測定センサを被加圧体と同一材料
で製作できるので面圧分布の乱れが少なくてしかも、面
圧測定面に対応する形状に加工することができ球面等に
も取付け、測定ができる。

また、受圧体を中空としたので測定感度が増大し、この
中空部を利用してストレーンゲージのリード線を導き出
したので面圧測定センサを小型コンパクトとすることが
でき、挟小部の測定も可能となった。

さらに、受圧面にドライバ用の凹溝を形成したので、挟
小部での取付けも容易であるとともに、取付は時の微調
整をすることも容易にできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のダイヤフラム式指圧計にかかり、取付け
た状態での中央縦断面図、第２図および第３図は本考案
の面圧測定センサの一実施例にかかり、取付けた態様で
示すもので、第２図は中央縦断面図、第３図は第２図の
■−■線矢視断面図、第４図〜第９図は他の実施例にか
かり、第４図は中央縦断面図、第５図は第４図の■−■
線矢視断面図、第６図は中央縦断面図、第７図は第６図
の■−■線矢視断面図、第８図は中央断面図、第９図は
第８図のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図、第１０図〜第１２図
は実験例にかかり、第１０図は面圧測定センサの一部を
断面にして示す平面図、第１１図は面圧測定センサを内
燃機関に取付けた状態を示す断面図、第１２図は実験結
果を示すグラフである。 図面中、１は面圧測定センサ、２は受圧面、３は凹溝、
４は中空部、５は受圧体、６は貫通孔、７はつば部、８
は雄ねじ、９ａ、９ｂはストレーンゲージ、１０はリー
ド線、１１は被加圧体、１２は取付穴、１３は雌ねじ、
１４は面圧測定面、１５は加圧体である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上端面の中央部に凹溝が形成されるとともに下端部外周
   に被加圧体に螺合させる雄ねじが形成された中空の受圧
   体と、この受圧体の上部外側面に貼着され前記受圧体の
   中空部と連通ずる貫通孔よりリード線が導出されたスト
   レーンゲージとでなることを特徴とする面圧測定センサ
   。