JPH0628672Y2 - 圧力検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、シリンダヘッドに螺合する点火栓の取付け
座面に介装された圧力センサの出力をリード線によって
取出して、シリンダ内圧を測定するようにした圧力検出
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来内燃機関の燃費や出力の向上を図るため、シリンダ
内の圧力を測定してフィードバックし、内燃機関を制御
することはよく行われている。そのためには第９図に示
すように、シリンダヘッド１に点火栓２がねじ３によっ
て螺合するが、その取付け座面４にリング状の圧力セン
サ５を介装せしめる。点火栓２に加えられるシリンダ内
の圧力の変化は圧力センサ５の上下面の圧力の変化とな
り、この圧力の変化をリード線６によって電圧として取
出すようになっている（例えば実開昭６２−６５５２９
号参照）。

圧力センサ５は第１０図に示すように、圧電素子７がリ
ング状の電極８を挟持するようになっており、圧電素子
７によってリング状電極８に誘起された電圧を、リード
線６によって取出すが、モールド部材１０によって圧電
素子７、電極板８、リード線６が一体に固定され、リー
ド線６は防水チューブ１１で被覆され、シール剤１２で
封止されている。そして圧力センサ５を点火栓２の座面
４への装着を容易にし、また水に対するシール性を向上
するために、第１１図に示すように圧力センサ５の外周
には円筒状のガイド部材１５があり、その内面に圧力セ
ンサ５が嵌合している。ガイド部材１５は金属板を深絞
り、プレス成形したもので、シリンダヘッド１に形成さ
れた点火栓挿入孔１４に挿入され支持される。ガイド部
材１５に圧力センサ５が嵌入している部分でリード線６
のために圧力センサ５が突出しているところは、ガイド
部材１５は切欠かれており、リード線６が取出される部
分と抵触しないようになっている。ガイド部材１５の上
端１５ａは外方へ折り曲げられており、ガイド部材１５
外周を覆うようにして点火栓挿入孔密閉用のシール部材
１６（以下シール部材１６という）が密着し、ガイド部
材１５、シール部材１６が一体となってシリンダヘッド
１の点火栓挿入孔１４に嵌入している。また圧力センサ
５と点火栓２の間には、ガスケット９が介装されてい
る。リード線６はガイド部材１５の外周を通り、その延
長端はシール部材１６に設けたリード線取出し孔１７を
気密的に貫通して外部に取出される。なお点火栓挿入孔
１４の一部には縦溝１８が形成されており、リード線６
が縦溝１８の中を貫通しうるようになっており、この部
分では円形のシール部材１６は縦溝１８の上端を覆うよ
うにこの部分が膨出している。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の圧力検出装置にあって
は、圧力センサ５はモールド部材１０によって防水シー
ルされる構造であり、リード線６と電極板８との接続部
は防水チューブ１１、シール材１２による防水シール機
構となっており、また点火栓挿入孔１４はシール部材１
６によってシールされて、リード線が外部へ通ずる部分
はシール部材１６に設けたリード線取出し孔１７によっ
てシールされる構造となっているため、構造が複雑とな
りコスト上昇を招くだけでなく、シール効果も低下する
という問題点があった。

この考案は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、簡単な構造でシールすることができる圧力検
出装置を得ることをその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そして、この目的を達成するために、本考案にあっては
その構成を、シリンダヘッド（２０）に螺合する点火栓
（２０）の取付け座面（２３）に介装されたリング状の
圧力センサ（２５）の出力を、点火栓挿入孔（２４）を
密閉するシール部材（３０）を貫通するリード線（２
６）により取出すようにした圧力検出装置において、 前記圧力センサ（２５）に設けられた圧電素子（５４）
の受圧面の一方に配置されて一受圧面を覆う受圧面被覆
部分と、その一部を外周方向へ突出させるととも上方に
延伸させた延伸立設部分とを形成させた保持板（５２）
と、 その保持板（５２）の延伸立設部分の一部に延伸方向と
交差する方向に突出させて形成させたリード線固定用の
突出部（５２ａ）と、 前記圧力センサ（２５）の外周部分と、前記点火栓挿入
孔（２４）を密閉するシール部材部分と、該シール部材
と前記圧力センサ（２５）の外周部分との間を継ぐリー
ド線被覆部分とを、前記突出部（５２ａ）により前記リ
ード線（２６）を固定した前記保持板（５２）を内包さ
せて一体に成形させたモールド部材（３５）とを設けた
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

次に本考案の作用を説明すると、保持板（５２）の延伸
立設部分の一部に形成させたリード線固定用の突出部
（５２ａ）を、保持板（５２）に近接する方向へ折り曲
げてリード線（２６）を固定させ、突出部（５２ａ）に
よりリード線（２６）を固定した保持板（５２）全体を
内包させるようにして、圧力センサ（２５）の外周部分
と、点火栓挿入孔（２４）を密閉するシール部材部分
と、圧力センサ（２５）の外周部分とシール部材との間
を継ぐリード線被覆部分との３部分を一体にまとめるよ
うにモールド部材（３５）により成形させる。

これにより、リード線（２６）がしっかりと固定保持さ
れ、圧力センサ（２５）とリード線との結合が強固に支
持されるようになり、リード線（２６）が外部引張力等
を加えられても破断することがなくなるとともに剛性の
不足しがちなモールド部材（３５）を補強し、圧力検出
装置の強度を向上させる。

また、モールド部材によって一体に成形されているの
で、部品点数が一個だけとなって、非常に簡単な構造と
なり、従来多数の部品により別々にシールされていたも
のを取り付けていた煩わしさが解消され、取付性を向上
させる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案の構成図で、シリンダヘッド２０に点火
栓２１をねじ２２によって螺合し、その取付け座面２３
にリング状の圧力センサ２５を介装せしめ、リード線２
６により圧力を電圧として取出す圧力検出装置を示す。
この圧力検出装置には、点火栓２１のプラグブーツ２７
のフランジ２８の下部にこれに当接するように、点火栓
挿入孔２４を密閉するシール部材３０（以下シール部材
という）が設けられる。圧力センサ２５の外周部はモー
ルド部材３１によってモールドされており、圧力センサ
２５には電極板２９があって、リード線２６と電極板２
９との接続部は、モールド部材３２によってモールドさ
れている。そこでシール部材３０の部分と、圧力センサ
２５の外周のモールド部材３１の部分と、リード線２６
と圧力センサ２５の電極板２９との接続部のモールド部
材３２の部分と、リード線２６がシール部材３０に設け
た貫通孔３３に至るまでの部分のリード線２６をモール
ドする部材３４の部分とを、プラスチックまたはゴム等
の塑性剤によるモールド部材３５を設けて一体にモール
ドする。モールド部材３５としての塑性剤は、点火栓２
１の雰囲気温度が高いので弗素ゴムやシリコンゴム等の
耐熱性のある材料が好ましい。またモールド部材３５と
シリンダヘッド２０の金属面との接合面からの水の侵入
を防ぐため、予め金属面に接着剤またはプライマ等の処
理をしてモールド部材３５の接合面と接着するのが好ま
しい。

一体にモールディングする場合には第２図に示すような
金型を用いる。下型４０には中型４２が嵌入する孔４０
ａがあけられており、中型４２は下方の皿スプリング４
１によって上方へ一定の力が与えられており、皿スプリ
ング４１はその下方のリテーナ４３で支持されている。
中型４２の中心線４２ａに合わせて、同一中心線を持ち
上方から被さるように上型４４が装着され、上型４４と
中型４２、下型４０との間の空間４５がモールド部材３
５を作り出す空間となる。空間４５のうちの上方の空間
４５ａは、圧力センサ２５外周のモールド部材３１の部
分を形成する型となり、空間４５ｂはリード線２６がシ
ール部材３０に設けた貫通孔３３に至るまでの部分のリ
ード線２６をモールドする部分３４を形成する型とな
り、空間４５ｃはシール部材３０の部分を形成する型と
なる。上型４４と下型４０との間の空間４６はリード線
２６を固定する押え部の型となる。

モールディングを行うには下型４０に中型４２を装着
し、上型４４を取り外した状態で、中型４２の上部に圧
力センサ２５を上下反対にして、その中心線２５ａを中
型４２の中心線４２ａと合わせ、リード線２６を空間４
５ｂの所に来るようにしてセットする。上型４４を装着
し加圧することにより中型４２が圧力センサ２５を軸方
向に一定の圧力で押した状態で固定される。そして上型
４４と下型４０との境界部に設けられた注入孔４７を通
して、モールド剤が注入されモールディングが行われ
る。

第３図には他の実施例を示す。この実施例は圧力センサ
５０にガスケット５１を内蔵させ、またステンレス製の
保持板５２を、圧力センサ５０の周縁部からセンサのリ
ード線であるシールド線５３に沿うように延長させて、
保持板５２にシールド線５３を固定させたものである。
圧力センサ５０はステンレス製のケース５６の中に収納
されており、圧電素子５４、下面電極５５があり、下面
電極５５はケース５６を介して、シリンダヘッド部のエ
ンジンにアースしている。圧電素子５４の上面には中心
電極５７が取付けられ、中心電極５７の周縁部の一部が
延伸してシールド線５３の中心導体５３ａの一部５３
ｂ，５３ｃにスポット溶接されて圧力センサ５０の出力
となる。中心電極５７の上面には絶縁板５８が取付けら
れ、保持板５２と中心電極との間を絶縁する。絶縁板５
８にはシリコン樹脂を含浸したガラスやセラミックスま
たはケブラ等による紙材を用い、絶縁板５８の圧力セン
サ５０の内周部の部分は直角に折れ曲がって短い円筒状
端部５８ａを形成し、中心電極５７と圧電素子５４がケ
ース５６に接触しない構造となっている。そしてモール
ド剤５９によって全体をモールドし、一体としている。

保持板５２は上方に延伸しており、その突出部５２ａを
かしめてシールド線５３を固定している。このようにし
て保持板５２によって剛性の不足しがちなモールド剤５
９を補強し、また後付しにくい構造のガスケット５１を
圧力センサ５０に取付けることができる。

第４図は更に他の実施例を示し、シリンダヘッド６０に
点火栓６１が取付けられ、圧力センサ６２が装着される
ことは第１図の実施例と同様であるが、点火栓挿入孔密
閉用のシール部材６３の部分と、リード線６４の部分と
を一体にモールドする場合に、圧力センサ６２をモール
ドする部分は一体とせず、点火栓挿入孔密閉用のシール
部材６３の部分と、リード線６４を取り囲む部分６５を
圧力センサ６２とリード線６４の接続部まで延長した部
分のみを、モールド剤６６によって一体にモールドした
ものである。第５図（ａ）はそのモールド剤６６の部分
だけを取出したものの断面図を示し、その右下方の第５
図（ｂ）にリード線を取り囲む部分６５の断面６７を示
している。

第６図は更にまた他の実施例を示し、第４図の実施例と
ほぼ同様であるが、圧力センサ７０のリード線７１を取
り囲む部分７２に、保持板７３を取付けてモールド剤を
補強したものである。第７図（ａ）はそのモールド剤の
部分７５を取出したものの断面図を示し、その右下方の
第７図（ｂ）にリード線を取り囲む部分の断面図７６を
示しているが、断面７６に保持板７３がはめ込まれる溝
７４ができており、これによってリード線７１と圧力セ
ンサ７０との接続部を囲む構造となっている。第８図は
第６図の実施例の圧力センサ７０と保持板７３のみを取
出したものの側面図を示しており、保持板７３はリング
部７３ａを持って圧力センサ７０と係合し、クランプ部
７３ｂによってリード線７１をかしめて、固定するよう
になっている。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、保持板（５
２）の延伸立設部分の一部に形成させたリード線固定用
の突出部（５２ａ）を、保持板（５２）に近接する方向
へ折り曲げてリード線（２６）を固定させ、突出部（５
２ａ）によりリード線（２６）を固定した保持板（５
２）全体を内包させるようにして、圧力センサ（２５）
の外周部分と、点火栓挿入孔（２４）を密閉するシール
部材部分と、圧力センサ（２５）の外周部分とシール部
材との間を継ぐリード線被覆部分との３部分を一体にま
とめるようにモールド部材（３５）により成形させたた
め、リード線（２６）がしっかりと固定保持され、圧力
センサ（２５）とリード線との結合が強固に支持でき、
リード線（２６）が外部引張力等を加えられても破断す
ることがなくなるとともに剛性の不足しがちなモールド
部材（３５）を補強することができ、圧力検出装置の強
度を向上させることができる。

また、モールド部材によって一体に成形されているの
で、部品点数が一個だけとなって、非常に簡単な構造と
なり、従来多数の部品により別々にシールされていたも
のを取り付けていた煩わしさが解消され、取付性を向上
させることができる。

そして、圧力検出装置のシール構造が簡単化でき、製造
工程が減少してコストを低下させることができ、かつ、
圧力センサの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示す断面図、第２図
はその製造工程のうちモールド型を示す断面図、第３図
（ａ），（ｂ）は他の実施例の断面図で、（ａ）は側面
断面図、（ｂ）は縦断面図、第４図は更に他の実施例の
断面図、第５図（ａ）は第４図のモールド剤のみを取出
した断面図、第５図（ｂ）は（ａ）図の一部の断面図、
第６図は更にまた他の実施例の断面図、第７図（ａ）は
第６図のモールド剤のみを取出した断面図、第７図
（ｂ）は（ａ）図の一部の断面図、第８図は第６図の一
部分を示す断面図、第９図は従来の圧力センサの取付け
構造の断面図、第１０図は従来の圧力センサとそのリー
ド線取出し部の断面図、第１１図は従来の圧力センサの
組付けとそのリード線部のシール構造を示す断面図であ
る。 ２０……シリンダヘッド ２１……点火栓 ２３……点火栓座面 ２４……点火栓挿入孔 ２５……圧力センサ ３０……点火栓挿入孔密閉用シール部材 ３４……リード線モールド部 ３５……一体のモールド剤 ５２……保持板 ５２ａ……突出部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッド（２０）に螺合する点火栓
   （２０）の取付け座面（２３）に介装されたリング状の
   圧力センサ（２５）の出力を、点火栓挿入孔（２４）を
   密閉するシール部材（３０）を貫通するリード線（２
   ６）により取出すようにした圧力検出装置において、 前記圧力センサ（２５）に設けられた圧電素子（５４）
   の受圧面の一方に配置されて一受圧面を覆う受圧面被覆
   部分と、その一部を外周方向へ突出させるとともに上方
   に延伸させた延伸立設部分とを形成させた保持板（５
   ２）と、 その保持板（５２）の延伸立設部分の一部に延伸方向と
   交差する方向に突出させて形成させたリード線固定用の
   突出部（５２ａ）と、 前記圧力センサ（２５）の外周部分と、前記点火栓挿入
   孔（２４）を密閉するシール部材部分と、該シール部材
   と前記圧力センサ（２５）の外周部分との間を継ぐリー
   ド線被覆部分とを、前記突出部（５２ａ）により前記リ
   ード線（２６）を固定した前記保持板（５２）を内包さ
   せて一体に成形させたモールド部材（３５）と を設けたことを特徴とする圧力検出装置。