JPS62125217A - Ignition timing sensor for internal combustion engine - Google Patents

Ignition timing sensor for internal combustion engine

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Publication number
JPS62125217A
JPS62125217A JP26659585A JP26659585A JPS62125217A JP S62125217 A JPS62125217 A JP S62125217A JP 26659585 A JP26659585 A JP 26659585A JP 26659585 A JP26659585 A JP 26659585A JP S62125217 A JPS62125217 A JP S62125217A
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JP
Japan
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light
ignition timing
light guide
extremity end
combustion chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP26659585A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobue Ito
伊藤 信衛
Tamotsu Hattori
服部 有
Tadashi Hattori
正 服部
Hisashi Matsumoto
久 松本
Hiroyuki Hoshiba
干場 弘之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc, NipponDenso Co Ltd filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP26659585A priority Critical patent/JPS62125217A/en
Publication of JPS62125217A publication Critical patent/JPS62125217A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a devitrification of an optical conducting rod caused by a corrosion in its surface by a method wherein the surface of the optical extremity end being placed adjacent within a combustion chamber in order to detect a combustion light in the combustion chamber of an engine is covered by an anti-corrosion ceramic film. CONSTITUTION:An electrical control unit (ECU) 20 for use in controlling a time of fuel injection is provided. An extremity end of an optical conduction rod 30 to be arranged within an engine combustion chamber 10A is welded to an inner circumference at an extremity end of a cylindrical case 32 in an ignition time sensor 12 and it is covered by a tube 32A constituting a part of the cylindrical case up to its extremity end, resulting in that this covering may act to hold the optical conducting rod and restrict its removal in a direction toward its extremity end. The extremity end of the optical conducting rod 30 is formed as a semi-spherical shape and an anti-corrosion ceramic film composed of, for example, silicon nitride (Si3N4) is formed on the surface of it to show a thickness of about 2-3mum. A film of silicon nitride of which representing compound is Si2N4 can be formed with a sputtering process or a reduced pressure CVD process.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の着火時期センサに係り、特に先端
がエンジン燃焼室内に臨むよう配置される光導体からな
る導光ロッドを有し、この導光ロッドによって厚かれる
燃焼光の状態から光検知部を介して着火時期を検出する
ための内燃機関の着火時期センサの改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an ignition timing sensor for an internal combustion engine, and in particular has a light guide rod made of a light guide arranged so that its tip faces into the engine combustion chamber; The present invention relates to an improvement in an ignition timing sensor for an internal combustion engine that detects ignition timing from the state of combustion light thickened by the light guide rod via a light detection section.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、特に自動車用ディーゼルエンジン、ガソリンエン
ジンにおいては、出力、燃費あるいは排気ガス浄化性能
の向上が重要な課題となっている。
In recent years, improvements in output, fuel efficiency, or exhaust gas purification performance have become important issues, particularly in automotive diesel engines and gasoline engines.

これを実現するための手段の一つとして、燃料噴射時期
制御に際して、エンジン燃焼室内の燃焼光を検出するた
めの着火時期センサを設け、該着火時期センサ出力から
着火時期を検出し、この検出結果に応じて、例えばタイ
ミング制御弁をフィードバック制御することが提案され
ている。
As one means to achieve this, when controlling the fuel injection timing, an ignition timing sensor is provided to detect combustion light in the engine combustion chamber, and the ignition timing is detected from the output of the ignition timing sensor. Accordingly, it has been proposed, for example, to perform feedback control on a timing control valve.

このような燃料噴射時期制御における着火時期の卓食出
に際して、燃焼光の状態をエンジン燃焼室内から外部に
取出すための手段としては、例えば、特開昭58−25
584号公報等に記載されるように、光ファイバや石英
硝子棒からなる導光ロソドを、燃焼室内を外気から遮断
した状態でエンジンのシリンダヘッド等に取付は保持す
ることが考えられる。
When determining the ignition timing in such fuel injection timing control, as a means for extracting the state of combustion light from the engine combustion chamber to the outside, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-25
As described in Japanese Patent No. 584, etc., it is conceivable to attach and hold a light guiding rod made of an optical fiber or a quartz glass rod to the cylinder head of an engine, etc., with the inside of the combustion chamber insulated from the outside air.

この導光ロッドを介して取出されたエンジン燃焼室内の
燃焼光は、該導光ロッドの後端に臨んで取付けられた受
光素子、又は、オプチカルファイバを介して、離れて配
置された受光素子に受光され、ここで電気信号に変換さ
れる。
Combustion light in the engine combustion chamber taken out through this light guide rod is sent to a light receiving element mounted facing the rear end of the light guide rod, or to a light receiving element placed at a distance via an optical fiber. The light is received and converted into an electrical signal.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、本発明者等がこの従来のセンサを試作し
、実車に取りつけ耐久テストを実施したところ、次の様
な問題点が明らかとなった。
However, when the present inventors prototyped this conventional sensor, attached it to an actual vehicle, and conducted a durability test, the following problems became clear.

すなわち、石英棒よりなる導光ロッドの燃焼室内に露出
している表面が耐久時間の経過につれて白濁するととも
にこの露出表面が極度に荒れ、導光ロッドを通過する光
の導光率が減少したのである。
In other words, the surface of the light guide rod made of quartz rod exposed inside the combustion chamber became cloudy over time, and this exposed surface became extremely rough, reducing the light guide rate of light passing through the light guide rod. be.

この原因を調査するため石英棒の燃焼室内への露出表面
の断面をEPMAにより分析した結果、石英棒の露出表
面にはCa、に、Na、Ba等のアルカリ金属、もしく
はアルカリ土類金属元素が石英棒露出表面から内部に浸
入し、石英棒表面を腐食しているために失透がおこるこ
とが判明した。
In order to investigate the cause of this, we analyzed the cross section of the exposed surface of the quartz rod in the combustion chamber using EPMA, and found that the exposed surface of the quartz rod contains alkali metals such as Ca, Na, and Ba, or alkaline earth metal elements. It was found that devitrification occurs because it penetrates into the interior of the quartz rod through the exposed surface and corrodes the surface of the quartz rod.

そこで、本発明は以上の実験観察に基づき導光ロッドの
表面腐食による失透を防止することを目的とするもので
ある。
Therefore, the present invention aims to prevent devitrification due to surface corrosion of the light guiding rod based on the above experimental observations.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するために本発明は、前記導光ロッドの
表面を耐腐食性セラミック被膜で被覆した内燃機関の着
火時期センサを採用するものである。
In order to achieve the above object, the present invention employs an ignition timing sensor for an internal combustion engine in which the surface of the light guiding rod is coated with a corrosion-resistant ceramic coating.

〔作 用〕[For production]

上記手段によれば、耐腐食性セラミック被覆が、燃焼ガ
ス中に含まれるアルカリ金属又はアルカリ土類金属等の
金属元素の導光ロッド内への侵入を防ぎ、導光ロッドの
失透を防止する。
According to the above means, the corrosion-resistant ceramic coating prevents metal elements such as alkali metals or alkaline earth metals contained in the combustion gas from entering the light guide rod, and prevents devitrification of the light guide rod. .

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を参照して、本発明の着火時期センサをディー
ゼルエンジンに適用した場合の実施例を詳細に説明する
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments in which the ignition timing sensor of the present invention is applied to a diesel engine will be described in detail with reference to the drawings.

本実施例は、第2図に示す如く、ディーゼルエンジン1
0の燃焼室10A内の燃焼光を検出するために、ディー
ゼルエンジンlOのシリンダヘッドIOBに挿入固定さ
れる着火時期センサ12と、リード線16を介して入力
される前記着火時期センサ12の出力を処理して着火時
期を検出し、該検出された着火時期に応じて、例えば燃
料噴射時期を制御する電子制御ユニット(以下ECUと
称する)20とを有している。第2図において、22は
、燃料噴射用ノズル、24はグロープラグ。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, a diesel engine 1
In order to detect combustion light in the combustion chamber 10A of the diesel engine 10, an ignition timing sensor 12 is inserted and fixed into the cylinder head IOB of the diesel engine 10, and the output of the ignition timing sensor 12 is inputted via a lead wire 16. It has an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 20 that processes the ignition timing to detect the ignition timing and controls, for example, the fuel injection timing according to the detected ignition timing. In FIG. 2, 22 is a fuel injection nozzle, and 24 is a glow plug.

26はピストンをそれぞれ示す。26 each indicates a piston.

前記着火時期センサ12は、第1図(8)に詳細に示す
如く、先端30Aがエンジン燃焼室10A内に臨むよう
に配置される、例えば石英硝子製の光導体からなる導光
ロッド30と、燃焼室10A内を外気から遮断した状態
で前記導光ロッド30を保持する耐熱性の高い金属ある
いはセラミックス製の筒状ケース32と、前記導光ロッ
ド30の後端30Bに臨んで配置され、前記導光ロッド
30によって導かれる燃焼光を受光して電気信号に変換
するための、例えばシリコンホトトランジスタからなる
受光素子34とを有している。なお、このフォトトラン
ジスタは600〜1l100nの波長の光を検知する。
As shown in detail in FIG. 1 (8), the ignition timing sensor 12 includes a light guide rod 30 made of, for example, a quartz glass light guide, disposed so that its tip 30A faces into the engine combustion chamber 10A; A cylindrical case 32 made of highly heat-resistant metal or ceramics holds the light guide rod 30 in a state where the inside of the combustion chamber 10A is isolated from the outside air, and the cylindrical case 32 is arranged facing the rear end 30B of the light guide rod 30. It has a light receiving element 34 made of, for example, a silicon phototransistor, for receiving the combustion light guided by the light guide rod 30 and converting it into an electric signal. Note that this phototransistor detects light with a wavelength of 600 to 1l100n.

□ 第1図の符号36は、前記導光ロッド30の外周と前記
筒状ケース32の内周間に介在され両・H間をシールす
る0リングである。38及び40はこのOリング36の
4光ロッド先端側位置で、前記筒状ケース32の内周に
締り嵌めされた第1の銅リング及び前記導光ロッド30
の外周に締り嵌めされた第2の銅リングである。42は
前記Oリング36の導光ロッド後端側に隣接して、該導
光ロッド30外周と筒状ケース32内周間に配置された
バックアップリングと、44はこのバックアップリング
42の、4光ロッド後端方向への抜は止めを構成するス
)7パをそれぞれ示す。
□ Reference numeral 36 in FIG. 1 is an O-ring interposed between the outer periphery of the light guide rod 30 and the inner periphery of the cylindrical case 32 to seal between both. Reference numerals 38 and 40 indicate the first copper ring and the light guide rod 30 which are tightly fitted to the inner periphery of the cylindrical case 32 at the four-light rod tip end positions of the O-ring 36.
a second copper ring tightly fitted around the outer periphery of the ring. Reference numeral 42 denotes a backup ring arranged adjacent to the rear end side of the light guide rod of the O-ring 36 and between the outer periphery of the light guide rod 30 and the inner periphery of the cylindrical case 32; Fig. 7 shows the spars (S) 7 that constitute a stopper for preventing the rod from being pulled out toward the rear end.

前記Oリング36と第1の銅リング38との間には第2
のバックアップリング46が介在されている。
A second copper ring is provided between the O-ring 36 and the first copper ring 38.
A backup ring 46 is interposed.

前記第2のバックアップリング46は、前記Oリング3
6とこの0リング36に隣接する第1の銅リング38と
の間の導光ロッド軸方向の隙間を埋める幅とされている
The second backup ring 46 is the O-ring 3
6 and the first copper ring 38 adjacent to this O-ring 36 in the axial direction of the light guide rod.

前記バックアップリング42及び46は、フッ素樹脂、
カーボンの焼結体等の材料から構成され、又、Oリング
36はフン素ゴムから形成されている。
The backup rings 42 and 46 are made of fluororesin,
It is made of a material such as a sintered body of carbon, and the O-ring 36 is made of fluorine rubber.

前記導光ロッド30の先端側は、前記筒状ケース32の
先端内周に?8着されて該筒状ケース32の一部を構成
するチューブ32Aによって先端まで被覆され、これに
より導光ロッド30の保持及び先端方向への抜止めが形
成されている。
Is the tip end of the light guide rod 30 on the inner periphery of the tip of the cylindrical case 32? The tip of the light guide rod 32A is covered with a tube 32A that forms a part of the cylindrical case 32, thereby holding the light guide rod 30 and preventing it from coming off in the direction of the tip.

前記導光ロッド30を保持する筒状ケース32には、貫
通孔47が前記チューブ32Aと同軸的且つ連続的に筒
状ケース32の中心を貫通して形成されている。この貫
通孔47は、筒状ケース32の後端に取付けられたアダ
プタ48の先端側一部にまで連続的に形成されている。
A through hole 47 is formed in the cylindrical case 32 holding the light guide rod 30 so as to extend coaxially and continuously through the center of the cylindrical case 32 with the tube 32A. This through hole 47 is continuously formed up to a part of the front end side of an adapter 48 attached to the rear end of the cylindrical case 32 .

前記導光ロッド30はその先端側部分が筒状ケース32
の先端から一部が突出した状態で貫通孔47内に挿入さ
れ接着剤49を介して保持されている。
The light guide rod 30 has a cylindrical case 32 at its tip end.
It is inserted into the through hole 47 with a portion protruding from the tip thereof and is held with an adhesive 49 interposed therebetween.

導光ロッド30の、筒状ケース32から突出した先端側
部分の一部は、前記チューブ32Aによって先端部分ま
で被覆され、保護されている。導光ロッド30の後端方
向の位置決め及び抜止めは、後端30Bの外周部分に接
触するように、アダプタ48における貫通孔47上端に
形成された内周突起48Aによって押え込まれることに
よってなされる。該アダプタ48は、筒状ケース32の
後端にかしめにより取付は固定されている。
A part of the distal end portion of the light guiding rod 30 protruding from the cylindrical case 32 is covered and protected by the tube 32A. The light guide rod 30 is positioned in the rear end direction and prevented from coming off by being pressed by an inner peripheral protrusion 48A formed at the upper end of the through hole 47 in the adapter 48 so as to contact the outer peripheral portion of the rear end 30B. . The adapter 48 is fixedly attached to the rear end of the cylindrical case 32 by caulking.

前記アダプタ48は前記受光素子34を内包する中空室
50を備えた筒状部材であって、前記受光素子34は、
基板52によって支持され、この基板52は前記アダプ
タ48における中空室50の内方に突出する肩部54に
、アダプタ後端方向から挿入して当接されることによっ
て位置決め保持されている。
The adapter 48 is a cylindrical member having a hollow chamber 50 containing the light receiving element 34, and the light receiving element 34 is
It is supported by a base plate 52, and this base plate 52 is positioned and held by being inserted from the rear end direction of the adapter and abutting against a shoulder portion 54 of the adapter 48 that protrudes inwardly from the hollow chamber 50.

前記アダプタ48の後端側はコネクタボディ58とされ
、このコネクタボディ58は、相手側コネクタボディ5
9と着脱自在であって、該相手側コネクタボディ59が
後端側から挿入された時、ターミナル60が相手側コネ
クタボディ59のターミナルと電気的に接続されるもの
である。
The rear end side of the adapter 48 is a connector body 58, and this connector body 58 is connected to the mating connector body 5.
When the mating connector body 59 is inserted from the rear end side, the terminal 60 is electrically connected to the terminal of the mating connector body 59.

このターミナル60は前記基板52を貫通して、受光素
子34からのリード線62と接続され、受光素子34の
電気出力信号を導出するようにされている。
This terminal 60 penetrates the substrate 52 and is connected to a lead wire 62 from the light receiving element 34 to derive an electrical output signal from the light receiving element 34.

図の符号66はコネクタボディ58に取付けられ、相手
側コネクタボディ59との接続時に両者間をシールする
ためのOリング、68は該コネクタボディ58が相手側
コネクタボディ59と接続される時に同者をロックする
ロックノブをそれぞれ示す。
Reference numeral 66 in the figure is an O-ring attached to the connector body 58 for sealing the gap between the two when the connector body 58 is connected to the mating connector body 59; The locking knobs for locking are shown respectively.

又、符号32Bは筒状ケース32をシリンダヘッドIO
Bに螺合させるためのねじ部、32Cは該筒状ケース3
2と一体的に形成され、この筒状ケース32をシリンダ
ヘッドIOBに対して螺合又は螺脱させる時に使用され
る6角ナツト部をそれぞれ示す。
Further, reference numeral 32B connects the cylindrical case 32 to the cylinder head IO.
A screw portion 32C for screwing into B is the threaded portion 32C of the cylindrical case 3.
2 and which are used when screwing the cylindrical case 32 into or out of the cylinder head IOB are shown.

前記導光ロッド30の先端部30Aは先端部拡大図であ
る第1図(b)に図示の如く半球状に形成されており、
その表面には窒化珪素(S t 2 Na )からなる
本発明の耐腐食性セラミック被膜である被覆rr111
が厚さ2〜3μmに形成されている。
The tip 30A of the light guide rod 30 is formed into a hemispherical shape as shown in FIG. 1(b), which is an enlarged view of the tip.
The surface is covered with a coating rr111 which is a corrosion-resistant ceramic coating of the present invention made of silicon nitride (S t 2 Na).
is formed to have a thickness of 2 to 3 μm.

以上のように構成された本発明の着火時期センサをディ
ーゼルエンジンに取り付は耐久試験を実施し、耐久前後
の導光ロッドを通過する光量を比較したところ、光透過
率は初期に比べ50%以上となり十分実用に耐えるもの
であることがわかった。
When the ignition timing sensor of the present invention configured as described above was installed in a diesel engine, a durability test was conducted and the amount of light passing through the light guide rod before and after durability was compared, and the light transmittance was 50% compared to the initial one. It was found that the above results were sufficient for practical use.

なお、被N層11力く形成されていない従来の着火時期
センサで同様の耐久試験を行ったところ光透過率は20
%であり、本発明の顕著な効果が示された。ここで耐久
試験はエンジン回転数1100Qrpで10分継続後2
500rpmで10分wlvt、するモードを繰り返す
、いわゆるアップダウン耐久モードを200時間にわた
って連続させたものである。
In addition, when a similar durability test was conducted on a conventional ignition timing sensor in which the N layer 11 was not strongly formed, the light transmittance was 20.
%, demonstrating the remarkable effect of the present invention. Here, the durability test was continued for 10 minutes at an engine speed of 1100Qrp.
This is a so-called up-down endurance mode that repeats a 10-minute wlvt at 500 rpm for 200 hours.

次に本発明者等が、前記セラミック被膜の選定にあたっ
て行った実験結果について述べる。すでに説明したよう
に、本発明者等は耐久試験後の導光ロッドを調査したと
ころ、燃焼室内に臨むロッド表面が著しく荒れており、
又表面に白濁がみられ、EPMAによる分析の結果、初
期には観察されなかったCa、Ba、に、Naといった
アルカリ金属、アルカリ土類金属が表面に付着している
ことが判明した。そこで我々は、ロッドの失透原因が主
に燃料もしくはオイル中に含まれるアルカリ金属、又は
アルカリ土類金属による石英の腐食と考え、対策を行な
うことにした。第3図は、種々のセラミック粉末(平均
粒径1.Q〜2.0un)をNaoHIQ%及び)(C
jtlO%溶液に50時間浸し、重量変化率を調査した
結果を示すものである@ S i Oz粉は、アルカリ
性溶液中でほぼ完全に溶解しており、石英がアルカリ腐
食に極めて弱いことがわかる。テストした中で、アルカ
リ腐食、酸腐食共に強い材料はSi、Na 、SiC。
Next, the results of experiments conducted by the present inventors in selecting the ceramic coating will be described. As already explained, the inventors investigated the light guide rod after the durability test and found that the surface of the rod facing into the combustion chamber was extremely rough.
In addition, cloudiness was observed on the surface, and as a result of EPMA analysis, it was found that alkali metals and alkaline earth metals such as Ca, Ba, and Na, which were not observed initially, were attached to the surface. Therefore, we thought that the cause of rod devitrification was mainly corrosion of quartz caused by alkali metals or alkaline earth metals contained in fuel or oil, and decided to take countermeasures. Figure 3 shows various ceramic powders (average particle size 1.Q~2.0un) with NaoHIQ% and
This shows the results of examining the weight change rate after being immersed in a jtlO% solution for 50 hours. The @S i Oz powder is almost completely dissolved in the alkaline solution, indicating that quartz is extremely susceptible to alkali corrosion. Among the materials tested, the materials that are resistant to both alkali and acid corrosion are Si, Na, and SiC.

TiCの3つである。この中で石英に最も熱膨張係数が
近いのは、下記表に示す如(Si3N、であり、本発明
の耐腐食性セラミック被膜としては、Si3N、が最も
好ましいが、SiC,Tic等のセラミック被膜も使用
可能である。
There are three types: TiC. Among these, the one whose thermal expansion coefficient is closest to quartz is (Si3N) as shown in the table below. Si3N is the most preferable as the corrosion-resistant ceramic coating of the present invention, but ceramic coatings such as SiC and Tic is also available.

次にこのセラミック被膜の製造方法について言及すると
、5isNnに代表される珪素窒化物膜は、スパッタリ
ングあるいは減圧CVD法を用いて作成することができ
る。石英導光ロッドとの密着性を考えるとスパッタリン
グの方が適当である。
Next, referring to the method for manufacturing this ceramic film, a silicon nitride film typified by 5isNn can be created using sputtering or low pressure CVD. Sputtering is more suitable in terms of adhesion to the quartz light guide rod.

具体的コーティング方法は導入ガスにN!を用い、圧力
1. Op a 、基板温度500℃で行なった。装置
は高周波マグネトロンスパッタリング装置を用いた。形
成した被膜の’I/AKは2〜3μmである。
The specific coating method is N! using pressure 1. Opa, the substrate temperature was 500°C. A high frequency magnetron sputtering device was used as the device. The 'I/AK of the formed film is 2 to 3 μm.

第4図に珪素窒化膜をつけた後の各波長における透過率
を示す。ホトトランジスタの測定波長である600〜1
100mmにおいては70%以上の透過率を示しており
、被膜を形成させても実用上問題はない。
FIG. 4 shows the transmittance at each wavelength after applying the silicon nitride film. 600~1 which is the measurement wavelength of the phototransistor
It shows a transmittance of 70% or more at 100 mm, and there is no practical problem even if a film is formed.

第5図に珪素窒化膜のアルカリ耐触性を調査した結果を
示す。S i 3 N−の膜厚の減少を直接測定するこ
とは困難であったため、石英板ガラス上に513N、B
を成膜するとともにマスキング等の方法により、一部分
成膜していない部分を設け、石英ガラス而とSi3N4
の段差Xを測定することにより求めた。試験はNaOH
10%溶液を70℃に加熱し腐食促進試験とした。段差
Xは時間とともに増加しており、Si、N4膜に被覆さ
れていない部分のアルカリ溶液中での浸触が大きいこと
がわかる。即ち、S i 3N4はアルカリ耐触性に優
れていることが判明した。
FIG. 5 shows the results of investigating the alkali contact resistance of silicon nitride films. Since it was difficult to directly measure the decrease in the film thickness of S i 3 N-, 513N, B
At the same time, a part of the film is left unformed by a method such as masking, and the quartz glass and Si3N4
It was determined by measuring the height difference X. The test is NaOH
A 10% solution was heated to 70° C. for an accelerated corrosion test. It can be seen that the step X increases with time, and that the portions not covered with the Si and N4 films are more likely to be immersed in the alkaline solution. That is, it was found that S i 3N4 has excellent alkali contact resistance.

本発明において、耐腐食性セラミック被膜の有効な膜厚
は200人〜5μm程度であり、200Å以下では耐久
性に乏しく5μ以上では耐久性は向上するが透光率が低
下して感度が低下するとともにスパッタリング時間が長
くなり生産性が悪くなる。
In the present invention, the effective thickness of the corrosion-resistant ceramic coating is about 200 to 5 μm, and if it is less than 200 Å, the durability will be poor, and if it is more than 5 μm, the durability will improve, but the light transmittance will decrease and the sensitivity will decrease. At the same time, sputtering time becomes longer and productivity deteriorates.

また上記実施例ではセラミック被膜は、第1図山)に示
すように先端部の半球状部表面のみに被覆したが、燃焼
ガスと接触する可能性のある表面すべてに施してもよく
、例えば第1図ta>において0リング36より先端3
0A側表面に全面に被覆してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the ceramic coating was applied only to the surface of the hemispherical part at the tip as shown in Fig. In Figure 1 ta>, the tip 3 from the 0 ring 36
The entire surface of the 0A side may be coated.

また、本発明のセラミック被膜の材質としては、上記実
施例中に示したものの他に、熱衝撃に対しても、剥離が
発生しにくく、かつアルカリ金属、アルカリ土類金属に
より腐食されにくいセラミックであれば何であってもよ
い。
In addition to the materials shown in the examples above, the material for the ceramic coating of the present invention may also be ceramic, which is resistant to peeling even when subjected to thermal shock and resistant to corrosion by alkali metals and alkaline earth metals. It can be anything.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は上記のように構成したので、簡単な構成で、製
造コストを増大させることなく導光ロソドの失透を防止
し、長時間にわたって性能の安定した内燃機関の着火時
期センサを提供することができるという極めて実用的な
効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it is possible to provide an ignition timing sensor for an internal combustion engine that has a simple configuration, prevents devitrification of a light guiding rod without increasing manufacturing cost, and has stable performance over a long period of time. This has an extremely practical effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)は本発明の内燃機関の着火時期センサの構
造を示す断面図、第1図山)はその導光ロッド30の先
端部の形状を示す拡大断面図、第2図はこの着火時期セ
ンサをディーゼル機関に装着した状態を示す断面図、第
3図は種々のセラミック材料の耐腐食性試験の結果を示
す特性図、第4図は本発明の着火時期センサの透光率の
波長変化を示す特性図、第5図はSi、N、被膜の耐ア
ルカリ腐食性試験の結果を示す特性図である。 代理人弁理士  岡 部   隆 AIN     Si3N4    Sic     
 TiCAl2O35io2第3図 第4因 工、千シデgtrIvll (Hr) 第5図
FIG. 1(a) is a sectional view showing the structure of an ignition timing sensor for an internal combustion engine according to the present invention, FIG. A cross-sectional view showing the ignition timing sensor installed in a diesel engine, Fig. 3 is a characteristic diagram showing the results of corrosion resistance tests of various ceramic materials, and Fig. 4 shows the light transmittance of the ignition timing sensor of the present invention. FIG. 5 is a characteristic diagram showing the wavelength change, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing the results of the alkali corrosion resistance test of Si, N, and coatings. Representative patent attorney Takashi Okabe AIN Si3N4 Sic
TiCAl2O35io2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)先端がエンジン燃焼室内に臨むよう配置される光
導体からなる導光ロツドと、前記導光ロッドの後端から
の出力光を検知する光検知部とを有し、前記導光ロッド
によって導かれる燃焼光の状態から前記光検知部を介し
て着火時期を検出するための内燃機関の着火時期センサ
において、前記薄光ロッドの表面を耐腐食性セラミック
被膜で被覆したことを特徴とする内燃機関の着火時期セ
ンサ。
(1) It has a light guide rod made of a light guide arranged so that its tip faces into the engine combustion chamber, and a light detection section that detects output light from the rear end of the light guide rod, An ignition timing sensor for an internal combustion engine for detecting ignition timing from the state of guided combustion light via the light detection section, characterized in that the surface of the dim light rod is coated with a corrosion-resistant ceramic coating. Engine ignition timing sensor.
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