JPH044585A - 圧力センサ付スパークプラグ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジンの適合性試験やノッキング監視に用
いる圧力センサ付スパークプラグに関する。

［従来の技術］ 中心電極と、これを包囲する絶縁体と、該絶縁体を内腔
に保持し胴部に圧力センサを配設した取付金具とからな
る圧力センサ付スパークプラグが知られている（実開昭
６３−１７１９８９号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、従来の圧力センサ付スパークプラグは、低温
で濃い混合気のもとで使用すると、燻汚損のために失火
を起こすという欠点がある。

また、燻汚損を避けるため、絶縁体の脚長部の長さを長
くすると、熱引きが悪くなり耐熱性が劣化する。

本発明の目的は、耐爆汚損性、および耐熱性に優れる圧
力センサ付スパークプラグの提供にある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明は、筒状の主体金具に
軸孔付の絶縁体を嵌め込んで固定し、前記軸孔に中心電
極を差し込んで固着し、前記主体金具の中間に設けられ
たやや径大の胴部と、その先端側に設けられ機関取付用
ねじを有する径小の脚部との間に、圧電式の圧力センサ
を配設した圧力センサ付スパークプラグにおいて、前記
絶縁体のうち、少なくとも前記脚部に位置する部分を窒
化物系セラミック焼結体で形成した構成を採用した。

［作用および発明の効果］ （作用） 主体金具の胴部と脚部との間に圧力センサを配設した圧
力センサ付スパークプラグにあっては、普通のスパーク
プラグに比較して絶縁体の熱引きが悪化（長い胴部、胴
部の容積液等による）するので耐熱性が低下し易い傾向
にある。

しかし、本発明の構成を採用することにより、火花放電
に伴い中心電極先端部に生じた熱を、熱伝導性に優れた
窒化物系セラミック焼結体中を通し速やかに主体金具に
逃がすことができ、中心電極先端部を異常昇温させない
。

（効果） 熱引きが良くなるので脚長部絶縁体の長さを長くするこ
とができ、長くした分、耐爆汚損性が向上する。

脚長部絶縁体が同一長のもので比較すると耐熱性に勝る
。

［実施例］ つぎに、本発明の圧力センサ付スパークプラグの一実施
例を第１図および第２図に基づき説明する。

圧力センサ付スパークプラグＡは、筒状の主体金具１に
軸孔２１付の絶縁体２を嵌め込んで固定し、前記軸孔２
１に中心電極３を差し込んで固着している。また、前記
主体金具１には圧力センサ４が配設されている。

主体金具１は低炭素鋼で形成され、先端のリーチ部１１
（径小）、後端の六角部１２、中央の胴部１３（やや径
大）からなる。

リーチ部１１には先端部を除いて機関取付は用のねじ１
４が外周に形成されている。このリーチ部１１の先端面
には発火部側に１００％イリジウム５１を配設した外側
電極５（高クロム・ニッケル合金）が溶接されている。

また、リーチ部１１の内壁にはテーパ状のパツキン接触
面が形成され、該接触面にはパツキンが周設されている
。

六角部１２は、外周が六角対辺く胴部１３より径小）と
なり、内部に滑石リング、線パツキンを装入している。

胴部１３は、径大部と径小部とからなり、径小部に断面
り字状の保持金具１５をシーム溶接１６している。この
保持金具１５の機関側にはガスケット１７が周設されて
いる。

絶縁体２は、先端の脚長部２２と後端のコルゲーション
部２３とからなり、全て窒化アルミニウムからなるセラ
ミック焼結体く熱伝導率１５０Ｗ／ｍ−ｋ）で形成され
ている。脚長部２２は長さ２０ｍｍで、テーパ状の基底
２４が前記パツキンに当接している。

中心電極３は、電極本体３１に発火電極（白金−２０％
イリジウム合金、或１００％イリジウム）３２を接合し
てなり、軸孔２１との間には隙間が無い。

圧力センサ４は、第２図にも示すように、中空リング状
の金属ケース４０の内底に環状パツキン４１を配し、上
部内部壁を絶縁基板４２．４３で電気絶縁し、環状電極
４４を環状絶縁板４５と環状圧電素子４６で挟み、前記
電極４４に出カケープル４７を電気接続してなる。なお
、出カケープル４７はガイド穴１０を通って圧力検出装
置く図示せず〉に接続されている。

圧力センサ付スパークプラグＡの要部製造方法を述べる
。

（１）未焼成絶縁体の軸孔に発火電極３２を嵌め込み、
ガラス粉末に導電性金属粉末を添加した未焼成電極本体
を中軸（図示せず）で押圧しながら、加熱炉で焼成する
。

（２）保持金具１５、ガスケット１７を除くスパークプ
ラグ本体部分を組付ける。

（３）ガイド穴１０に出カケープル４７を下がら通し、
圧力センサ４を、図示下方からリーチ部１１に嵌め込み
、胴部１３の段１８に当接させる。

（４）保持金具１５で圧力センサ４を段１８に押圧しな
がら保持金具１５を主体金具１の径小部にシ−ム溶接１
６する。

（５）ガスケット１７を取付けて完成する。

つぎに、圧力センサ付スパークプラグＡの作用効果を述
べる。

（ア）絶縁体２に熱伝導率が良い窒化アルミニウムのセ
ラミック焼結体を用いているので、発火電極３２の温度
は異常昇温せず、ブレイグニションが起こる点火進角に
余裕が出る。

なお、絶縁体にアルミナを用いたもの（脚長部が１４ｍ
ｍ）との比較試験を行って見ると、スパークプラグＡは
脚長部が６ｍｍ長いにもかかわらず耐熱性に勝るという
結果が得られた。この場合、脚長部が６ｍｍ長い分だけ
燻汚損性に有利である。

（イ）白金−２０％イリジウム合金からなる発火電極３
２、および１００％イリジウム５１を発火部側に配設し
た外側電極５により、スパークによる電極消耗が極めて
少なく、耐久性に優れる。

（つ）発火電極３２を細くしている（径小部の直径が１
ｍｍ＞ので発火部の絶縁パスが長く取れる。

これにより、窒化アルミニウム製の絶縁体を使用する際
の欠点く高温時の絶縁性に劣る）がカバーできる。

（１）本実施例では、窒化物系セラミック焼結体として
窒化アルミニウムを採用している。これは、良好な熱伝
導を安価に得るためである。

（オ）主体金具１の胴部１３への圧力センサ４の配設は
容易である。

（力）機関への配設の際、通常のプラグレンチが使用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す。 第１図は圧力センサ付スパークプラグの部分断面図、第
２図はその要部断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）筒状の主体金具に軸孔付の絶縁体を嵌め込んで固定
   し、 前記軸孔に中心電極を差し込んで固着し、 前記主体金具の中間に設けられたやや径大の胴部と、そ
   の先端側に設けられ機関取付用ねじを有する径小の脚部
   との間に、圧電式の圧力センサを配設した圧力センサ付
   スパークプラグにおいて、前記絶縁体のうち、少なくと
   も前記脚部に位置する部分を窒化物系セラミック焼結体
   で形成したことを特徴とする圧力センサ付スパークプラ
   グ。