JPH0323550Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、内燃機関のシリンダー内の、燃料噴
射、燃焼、ノツキング等に伴う圧力変化を、圧電
素子板の圧縮歪に伴つて生ずる信号出力により検
出する圧力センサーに関する。

〈従来技術〉 この種の圧力センサーとして、内燃機関のシリ
ンダーに装着される取付金具の装着孔内に、圧電
素子板、圧力伝達杆等の積層部材を積層状に収納
して該圧力伝達杆の検知端を取付金具から突出
し、該検知端を取付金具の先端を覆う金属製ダイ
アフラムと連接して構成し、圧力伝達杆の検知端
に作用する圧力変動により、圧電素子板に圧縮歪
を生じさせて、電荷を発生させ、これを出力信号
として取出して該圧力変動を検知するものがあ
る。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところで、第３図に示すように、従来の圧電素
子板、圧力伝達杆等の積層部材ｂからなる積層体
ａにあつて、積層部材ｂの加工成形精度には限界
があるから、その積層面ｆの平担度や直交度が必
ずしも整一ではない。このため、図で誇張して示
すように、各積層部材ｂ間に片当たりを生じ、圧
電素子板への圧力が偏つて、特性がバラ付いた
り、偏圧による欠損を生じて耐久性が低下する等
の原因となつていた。

本考案は、前記欠点の除去を目的とするもので
ある。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、上述の基本構成の圧力センサーにあ
つて、圧電素子板、圧力伝達杆等の積層部材の所
要積層面に低温蝋を塗着し、その積層後に熱処理
を施して一体化することにより積層体を構成し、
該積層体を前記装着孔内に収納したことを特徴と
するものである。

ここで低温蝋としては、半田、銀蝋等がある。

〈作用〉 各積層部材間は、低温蝋を介して接合すること
となる。このため、積層部材の積層面が平担度ま
たは直交性が悪くても、密に積層される。従つ
て、圧電素子板への圧力はその全面に渡つて、整
一に作用することとなる。

〈実施例〉 第１図は、本考案の一実施例を示す。

その細径周面にシリンダーブロツクに螺合する
螺子部２が形成された筒状の取付金具１の中心に
は、長手方向に沿つて、その先端にまで開口する
貫通孔３が形成されている。前記貫通孔３には、
下端が開口し、上端にはリード線ｘの挿入孔５が
形成された内筒４が嵌装される。この内筒４の下
部内周面には雌螺子６が形成されている。また内
筒４の下部周面には取付鍔７が形成されており、
該取付鍔７を取付金具１の下端に溶着することに
より、該取付金具１に対して内筒４を部分固定す
るようにしている。尚、この固定は、後記する積
層体８等の装着後になされる。

前記内筒４の内部は装着孔を構成しており、該
装着孔には、本考案の要部に係る積層体８が奥断
面４ａ側に収納される。

前記積層体８は、絶縁体９、パツキン１０、ス
ペーサ１１、環状の導電筒片１２、端子板１３、
電極を上下主表面に形成されたPZT等の材料に
よる板状圧電素子板１４、端子板１５及び圧力伝
達杆１６を順次積層状に配設してなるものであ
り、その連接部の周囲は熱収縮チユーブ１７で覆
われる。前記積層体８は、該熱収縮チユーブ１７
によつて内筒４と絶縁される。また前記積層体８
内において、端子板１３上には接続路ｚが構成さ
れ、その接続路ｚ内で、端子板１３に形成した接
続用立上舌片１３ａにリード線ｘが接続される。

そして該リード線ｘは接続路ｚの外部に引出さ
れてケーブルｙに結線され、而て、圧電素子板１
４の上面電極は、ケーブルｙと電気的に接続され
ている。

前記構成の積層体８は、第２図に示すように、
圧電素子板１４等の各積層部材の、積層面ｆに銀
蝋等の低温蝋ｇを塗着し、各部材を接合してか
ら、熱処理を施して固結し、積層状に一体化して
なるものである。

この際、アルミナ系の部材には、その積層面ｆ
にメタライズ処理を施し、圧電素子板１４の積層
面ｆにはモリブデン系金属のスパツタ電極形成あ
るいはニツケル無電解メツキを施しておく。また
このとき、圧電素子板１４には、低温蝋の熱処理
に耐えるように、ニオブ酸リチウム（Tc＝1200
℃）、タンタル酸リチウム（Tc＝700℃）、水晶
（Tc＝500℃）等の単結晶を使用すると、高温域
の蝋材が使用でき効果がある。

前記積層体８の圧力伝達杆１６は中央から検知
端を径小とし、その頂部と径小部間の段部に当接
顎面１８を形成している。

前記積層体８を内筒４に装着して後に、該内筒
４には、圧力伝達杆１６の径小部の周囲位置で、
筒状螺子１９が雌螺子６に沿つて螺入される。そ
してその緊締状態で、筒状螺子１９の上端は、環
状パツキンを介して、前記圧力伝達杆１６の当接
顎面１８側に圧接し、内筒４の内部の各積層部材
は奥段面４ａ側に押付けられる。またこの状態
で、圧力伝達杆１６は筒状螺子１９内を通入し
て、その検知端を内筒４の内部よりもさらに下方
突出する。そして、該下端には立上がり側壁２１
を取付金具１下端に外嵌固着したダイヤフラム２
０が連結される。

前記構成からなる圧力センサーは、取付金具１
の螺子部２をシリンダーブロツクに装着して、取
付金具１先端を該シリンダー内に露出して装着さ
れる。かかる装着状態で、シリンダー内に圧力変
動が生ずると、圧力伝達杆１６の検知端に圧力が
作用する。このため、該圧力により圧電素子板１
４が、奥段面４ａ側へ圧縮され、その圧縮歪によ
り電荷が発生する。この電荷は電圧としてリード
線ｘ及びケーブルｙを介して外部へ取出される。

前記実施例は内筒４を用いて、該筒内を装着孔
としたものに本考案を適用したものであるが、内
筒４を排除して取付金具１の連通孔を装着孔と
し、該装着孔に積層体８を挿入するようにしても
よい。

〈考案の効果〉 本考案は、上述したように、各積層部材の積層
面ｆに低温蝋ｇを供給して積層するようにしたも
のであるから、各部材の成形精度の限界によつて
生ずる積層面の隙間が埋められ、片当たり等の不
整合が解消して、圧力伝達杆からの圧力が圧電素
子板に偏りなく作用し、安定した出力特性を得る
ことができる。また各部材は面接合しているか
ら、偏圧による部材の欠損等を生じず、耐久性が
向上する等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断側面図、第２
図は積層体８の縦断側面図、第３図は従来構成の
積層体ａの縦断側面図である。 １；取付金具、８；積層体、１１；圧電素子
板、１６；圧力伝達杆、１７；熱収縮チユーブ、
２０；ダイヤフラム、ｆ；積層面、ｇ；低温蝋、
ｘ；リード線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関のシリンダーに装着される取付金具の
   装着孔内に、圧電素子板、圧力伝達杆等を積層状
   に収納し、該圧力伝達杆の検知端を取付金具から
   突出し、該検知端を取付金具の先端を覆う金属製
   ダイアフラムと連接してなるものにおいて、 圧電素子板、圧力伝達杆等の積層部材の所要積
   層面に低温蝋を塗着し、その積層後に熱処理を施
   して一体化することにより積層体を構成し、該積
   層体を前記装着孔内に収納したことを特徴とする
   内燃機関の圧力センサー。