JPS6121818Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関燃焼室の圧力を測定するため
の圧力ピツクアツプ内蔵式スパークプラグに関す
る。

〔従来の技術〕

従来より、運転中のエンジンの燃焼室内の圧力
を測定して燃焼状態の研究、ノツキングの検出、
燃費向上および排気ガス対策のコントロール素子
として利用するため、中空ボルト状取付金具内
に、中間胴部が段付で大径に形成されるとともに
軸心に沿つて杆状中心電極が貫装された棒状セラ
ミツク製絶縁体を挿入し、前記絶縁体に胴部後肩
と取付金具内周後端部に設けた係止用段との間に
圧電素子を介在させてなり、取付金具先端に設け
た外側電極と前記中心電極先端部との間で火花放
電間隙を形成するとともに前記絶縁体に加わる機
関燃焼室の圧力の軸方向成分を前記圧電素子で電
気信号に変換する圧力ピツクアツプ内蔵式スパー
クプラグが使用されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかるに従来の圧力ピツクアツプ内蔵式スパー
クプラグにおいては、 イ 取付金具への絶縁体の固着は取付金具に設け
たねじと該ねじに螺合され前記絶縁体を軸方向
に押圧する締結具とによりなされており、ねじ
による締付力のみであつたため取付金具を絶縁
体とのシール面の圧力が不十分で燃焼ガスが洩
れやすい。

ロ 前記ねじによる締付力を大きくするためねじ
の寸法を大きくする必要があり、取付金具の外
径が増大する。このため重量が増大して通常の
スパークプラグとの近似性が低く、同時に固有
振動数が低下し、エンジンと共振しやすい。

ハ 前記シール面から洩れる燃焼ガスから圧電圧
力を保護するため中間に充填材を用いる必要が
生じ、この場合圧力ピツクアツプの圧力検出感
度が低下する。

ニ 取付金具の絶縁体とのシール面が絶縁体の最
大径部以外でなされていたため、機関燃焼室の
圧力を受ける絶縁体の軸方向受圧面積が小さ
く、圧力ピツクアツプの感度が低い。

等の欠点があつた。

本考案の目的は、取付金具と絶縁体とのシール
面の圧接強度を十分に大きくすることが可能で燃
焼ガスの洩れが確実に防止でき、且つ取付金具の
寸法を通常のスパークプラグに近似させることが
容易にできる圧力ピツクアツプ内蔵式スパークプ
ラグの提供にあり、さらには絶縁体の軸方向受圧
面積が大きくでき、圧力検出感度の優れた圧力ピ
ツクアツプ内蔵式スパークプラグの提供にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の圧力ピツクアツプ内蔵式スパークプラ
グは、第１図に示すごとく、中空ボルト状取付金
具１内に、中間胴部４１が段付で大径に形成され
るとともに軸心に沿つて杆状中心電極５が貫装さ
れた棒状セラミツク製絶縁体４を挿入し、前記絶
縁体４の胴部４１の後肩４１Ａと取付金具１の内
周後端部に設けた係止用後段３２との間に圧電素
子８を介在させてなり、取付金具１の先端に設け
た外側電極２７と前記中心電極５の先端部との間
で火花放電間隙を形成するとともに前記絶縁体４
に加わる機関燃焼室の圧力の軸方向成分を前記圧
電素子８で電気信号に変換する圧力ピツクアツプ
内蔵式スパークプラグにおいて、前記取付金具１
は、内周に前記絶縁体４の胴部４１の先肩４１Ｂ
を係止する先段２１Ｂが形成され、先端側内周に
機関への取付ねじ２３が形成され、後端側外周に
は締付ねじ２５が形成された取付ねじ側部２と、
先端側内周に前記取付ねじ側部２の締付ねじ２５
と螺合する締付ねじ３１が形成され、後端がわ内
周には前記係止用後段３２が形成されたボルト頭
側部３とからなり、前記取付金具１の取付ねじ側
部２に形成された先段２１Ｂと前記絶縁体４の胴
部４１の先肩４１Ｂとの間に軟質で高融点を有す
る金属製パツキン７を介在させ、前記取付ねじ側
部２とボルト頭側部３との螺着により、前記圧電
素子８に予圧を付すると同時に前記金属製パツキ
ン７を加圧し、さらに前記取付ねじ側部２とボル
ト頭側部３との螺着面の環状周囲を溶接９してな
ることを構成とする。

〔作 用〕

本考案の圧力ピツクアツプ内蔵式スパークプラ
グは、第１図に示すごとく、取付金具１の取付ね
じ側部２とボルト頭側部３との螺合時において、
先段２１Ｂと係止用後段３２との間に金属製パツ
キン７および圧電素子８を挾み、これらに締付に
よる予圧（圧縮力）を付与し、さらに取付ねじ側
部２とボルト頭側部３との螺着面の環状周囲を溶
接するときに発生する縮みで、前記圧縮力を増大
させる。これにより絶縁体胴部先肩４１Ｂと取付
金具１の取付ねじ側部２の先段２１Ｂとの間に介
在された金属製パツキン７は係合面に強圧で挾ま
れ、シール面のシール強度が増大する。

〔実施例〕

つぎに本考案を図に示す実施例に基づき説明す
る。

本考案の圧力ピツクアツプ内蔵式スパークプラ
グは、中空ボルト状取付金具１と、中間胴部４１
が段付で大径に形成されるとともに軸心に沿つて
貫通孔４２や形成され、前記中空ボルト状取付金
具１内に貫装された棒状セラミツク製絶縁体４
と、該絶縁体４の貫通孔４２内に嵌着された杆状
中心電極５と、前記絶縁体４の胴部４１の後肩４
１Ａと前記取付金具内周後端に設けた係止用後段
３２との間に介在された圧電素子８を含む圧力ピ
ツクアツプ機関６とからなる。

取付金具１は、内周に前記絶縁体の胴部４１の
先肩４１Ｂを係止する先段２１Ｂが形成され、先
端側外周に機関への取付ねじ２３が刻設され、前
記先端側より、やや大径とされた後端側外周には
締付ねじ２５が形成され、さらに先端面２Ａには
Ｌ字状の外側電極２７が突設され、さらには前記
取付ねじ２３と締付ねじ２５との中間にはプラグ
ワツシヤ２０の取付面２９が段状に形成されてな
る取付ねじ側部２と、先端側内周に前記締付ねじ
２５と螺合する締付ねじ３１が形成され、後端側
内周には前記係止用後段３２を形成するための環
状後端壁３３が突設され、該突設された後端壁３
３には前記圧力ピツクアツプ機関６の出力取出電
線用穴３４およびシリコン充填用穴３５が設けら
れ後端側外周には六角ボルト３７が設けられたボ
ルト頭側部３とからなり、締付ねじ３１と締付ね
じ２１とを螺着するとともに螺着面の環状周囲を
アルゴン溶接９して形成されている。

棒状絶縁体４は、前記大径の胴部４１から先端
側に延長されたやや小径の先端側部４３と、その
先端に突設されたテーパー状露出部４４と、前記
大径の胴部４１から後端側に延長され前記先端側
部４３よりやや小径の後端側部４５とからなり、
前記胴部４１と、後端側部４５の先端がわとの外
周には雑音防止のための導電層４０が被着されて
いる。この絶縁体４は、前記胴部４１の先肩４１
Ｂは取付金具の取付ねじ側部２の内周に形成した
先段２１Ｂに銅など軟質で高融点を有する金属製
パツキン７を介して係止され、前記胴部４１の後
肩４１Ａは前記圧力ピツクアツプ機構６を介して
前記取付金具のボルト頭側部３に設けた係止用後
段３２に係止された状態で取付金具１内に保持さ
ている。

中心電極５は、絶縁体４の貫通孔（軸心穴）４
２から先端側に突出され先端面５Ａが前記外側電
極２７と火花放電間隙を形成し、後端がわは絶縁
体４の後端に嵌着された中心電極端子５１に連結
され、中間部は中心電極５と絶縁体の貫通孔４２
の壁との間の隙間に充填されたシール用セラミツ
ク体１０により固着されるとともにシールされて
いる。

圧力ピツクアツプ機構６は、先端パツキン６１
を介して前記絶縁体胴部の後肩４１Ａに係合され
た一方の環状電極板８１、該電極板８１に中間パ
ツキン６２を介して重ねられて圧電素子８、該圧
電素子８に重ねられた他方の環状電極板を兼ねた
パツキン８２、該パツキン８２にハンダ付けされ
前記取付金具のボルト頭側部後端壁３３の穴３４
から外部に取出される出力取出用電線６３、該パ
ツキン８２に重ねられ前記取付金具ボルト頭側部
の係止用後段３２に当接した後端パツキン６５と
接触する環状絶縁板６７、および前記一方の環状
電極板８１、中間パツキン６２、圧電素子８、パ
ツキン８２、金属製の先端パツキン６１および後
端パツキン６５の外周および内周と、取付金具の
内周および絶縁体４外周との間に介在されたテフ
ロン製絶縁パイプ６８および６９とからなる。

本考案の圧力ピツクアツプ内蔵式スパークプラ
グでは、取付金具１の取付ねじ側部２とボルト頭
側部３と螺合時において、まず先段２１Ｂと後段
３２との間に金属製パツキン７、絶縁体胴部４
１、および圧力ピツクアツプ機構６を挾み、これ
らに締付による圧縮力（予圧）を付与する。

つぎに図示の如く、取付ねじ側部２とボルト頭
側部３との螺着面の環状周囲をアルゴン雰囲気中
でアークにて溶接させる。このアルゴン溶接時に
取付ねじ側部２とボルト頭側部３との締結体は、
前記環状周囲部で径方向に膨張し、その後常温に
なつたときに発生する軸方向の収縮で、前記圧縮
力が増大される。

このように筒体の環状周囲を溶融点付近まで加
熱した場合、筒体の該溶融部が幾分肉厚となり、
筒体が軸方向に微少寸法短縮することは事実であ
る。これにより絶縁体胴部先肩４１Ｂと取付金具
の取付ねじ側部の先段２１Ｂとの間に介在された
金属製パツキン７は係合面に強圧で挾まれ、シー
ル面のシール強度が増大する。

なお、金属製パツキン７は軟質金属であれば銅
または銅合金以外であつてもよいが、使用中高温
となるため溶融点が500度以上あることが必要で
ある。

〔考案の効果〕

以上の如く本考案の圧力ピツクアツプ内蔵式ス
パークプラグは、取付金具と絶縁体とのシール面
の圧接強度を金属製パツキンの介入ならびに溶接
による収縮により十分に大きくすることが可能
で、燃焼ガスの洩れが確実に防止でき、且つ溶接
による強度の増大により取付金具の寸法を通常の
スパークプラグに近似させることが容易であり、
さらには径大の絶縁体胴部の先肩が絶縁体の軸方
向受圧面積となるので、該受圧面積を大きくでき
圧力検出感度に優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる圧力ピツクアツプ内蔵
式スパークプラグの断面図である。 図中、１……取付金具、２……取付ねじ側部、
３……ボルト頭側部、４……絶縁体、５……中心
電極、６……圧力ピツクアツプ機構、７……金属
製パツキン、４１……絶縁体胴部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 中空ボルト状取付金具内に、中間胴部が段付で
   大径に形成されるとともに軸心に沿つて杆状中心
   電極が貫装された棒状セラミツク製絶縁体を挿入
   し、前記絶縁体の胴部後肩と取付金具内周後端部
   に設けた係止用後段との間に圧電素子と介在させ
   てなり、取付金具先端に設けた外側電極と前記中
   心電極先端部との間で火花放電間隙を形成すると
   ともに前記絶縁体に加わる機関燃焼室の圧力の軸
   方向成分を前記圧電素子で電気信号に変換する圧
   力ピツクアツプ内蔵式スパークプラグにおいて、 前記取付金具は、内周に前記絶縁体の胴部先肩
   を係止する先段が形成され、先端側外周に機関へ
   の取付ねじが形成され、後端側外周には締付ねじ
   が形成された取付ねじ側部と、先端側内周に前記
   取付ねじ側部の締付ねじと螺合する締付ねじが形
   成され、後端がわ内周には前記係止用後段が形成
   されたボルト頭側部とからなり、 前記取付金具の取付ねじ側部に形成された先段
   と前記絶縁体の胴部先肩との間に軟質で高融点を
   有する金属製パツキンを介在させ、 前記取付ねじ側部とボルト頭側部との螺着によ
   り、前記圧電素子に予圧を付すると同時に前記金
   属製パツキンを加圧し、さらに前記取付ねじ側部
   とボルト頭側部との螺着面の環状周囲を溶接して
   なる圧力ピツクアツプ内蔵式スパークプラグ。