JPH0648372Y2 - 圧力容器の内圧測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、内燃機関の気筒内圧力などを測定する圧力容
器の内圧測定装置に関する。

B.従来の技術 従来の内圧測定装置としては、第８図に示すようなもの
がある（特公昭41−5154号公報）。これは点火プラグ１
の取着用ボルト２とシリンダ壁３との間に、座金状に形
成した感圧センサ４を介在させ、この感圧センサ４をボ
ルト２により締め付けて構成される。

この感圧センサ４は圧電セラミックス等の感圧材料から
成り、気筒内圧力を検出する。すなわち、感圧センサ４
は、ボルト２の締め付けにより圧縮荷重を受けるが、気
筒内圧力の変化に対応して点火プラグ１が上下動し、こ
れにより圧縮荷重が変化するので、この変化を電気的に
検出して気筒内圧力を検出する。

C.考案が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の内圧測定装置では、感
圧センサ４が点火プラグ１により直接締め付けられる構
成であるため、高い締付応力と高い温度に耐えられる安
価な感圧材料を選ぶのが難しく、また安価なものでは耐
久性が劣るという問題点があった。

本考案の目的は、このような従来の問題点に着目してな
されたもので、その目的は、比較的簡単な構成で、耐久
性の向上が図れ、更に安価な感圧材料を用いることがで
きる圧力容器の内圧測定装置を提供することにある。

D.問題点を解決するための手段 本考案の内圧測定装置は、挟持部と突片とから成る座金
をプラグと圧力容器との間に挟設し、突片に測定手段を
設置し、測定手段により座金と圧力容器との間の相対変
位を測定して内圧を検出するようにしたものである。

E.作用 内圧変動に伴う座金挟持部の変位が突片へ伝達され、こ
の座金と圧力容器の相対変位を感圧センサあるいは加速
度センサにより検出することにより、内圧が計測され
る。

F.実施例 以下、図示する実施例に基づいて説明する。なお、従来
と同一あるいは相当する部分については同一符号を付す
る。

−第１の実施例− 第１図に示すように、ボルト２とシリンダ壁３の間に挿
入される座金40は、ボルト２とシリンダ壁３との間に挟
持されるリング状挟持部41と、この挟持部41から外方に
突出し、挟持部41と平行に上側へ屈曲した突片42とから
成り、ステンレス等の耐熱性がありかつばね性をもった
金属で形成される。そして、突片42とシリンダ壁３との
間に感圧センサ６を挟圧設置する。

挟持部41は平板状でも良いが、第２図に示すように上面
の内周に面取り41A、下面の外周に面取り41Bを施し、挟
持部41の上面に外周当接面P1を形成しボルト２に当接さ
せ、下面に外周当接面P1より内側に内周当接面P2を形成
し、シリンダ壁３に当接させる。これにより突片42の変
位を大きくすることができ計測感度が向上する。

感圧センサ６は、例えば第３図に示すように電極９を挟
んで分極方向が対向するように圧電セラミックス10,11
を積層し、さらに金属板12,13を重ね、電極９にケーブ
ル14を接続し、全周を絶縁モールド材15で固めた構造の
ものを用いる。

以上のような構成において、気筒内圧力が高まると、点
火プラグ１には気筒外へ押し出す力が働き、座金40に加
わっていた締付力が緩む。座金40は面取り41A,41Bによ
り上面外周当接面P1が下方に屈曲しており、締付力が緩
むと屈曲が緩み、上面外周当接面P1が上へ持ち上がる。
すると、通常、突片42で下方への変位により圧縮応力が
加えられている感圧センサ６の圧縮応力が少なくなり、
その変化が電気出力となって検出される。

このような構成であれば、突片42とシリンダ壁３との間
での感圧センサ６の挟持力が、挟持部41とシリンダ壁３
との間に設置する場合よりも小さく、また感圧センサ６
が取出孔16から離れているので、感圧センサ６付近の温
度は従来に比べて低く耐久性が向上する。

−第２の実施例− 第４図に示すのは、突片42を屈曲させずに挟持部41と平
行に突設させ、シリンダ壁３に凹部17を設け、凹部17に
設置した感圧センサ６を突片42で押圧したものである。
突片42に屈曲部がないため、座金40が作り易く、またそ
の突出長を短くできる。

−第３の実施例− 第５図に示すのは、感圧センサ６の代りに加速度センサ
18を突片42の上面に固定したものである。座金４の締付
力の変化に応じて突片42が上下動し、その加速度を検出
することにより気筒内圧力を検出する。

−変形例１− 第６図に示すのは座金形状の変形例である。この座金14
0は、挟持部141から平行に突設された突片142を有し、
挟持部141の上面外周縁に軟らかい金属製のリング143
を、下面内周縁に軟らかい金属製のリング144を融着さ
せたものである。

点火プラグ１の締め付けによりリング143,144が圧縮さ
れ、点火プラグ１とシリンダ壁３になじんで圧着されシ
ール性が良くなる。

−変形例２− 第７図に示すのは第６図の座金を更に改良したものであ
る。挟持部241と、そこから平行に突設する突片242と
は、ばね性を有する金属で一体的に形成され、その上面
に軟らかい金属でできた表面材243を融合するととも
に、挟持部241の下面に同様の軟質金属でできた表面材2
44を融合させる。更に、それら表面材243,244の上面内
周と下面外周とに面取り241A,241Bを施して第６図と同
様の効果を持たせている。

G.考案の効果 本考案によれば、座金を挟持部と突片とで形成し、その
突片に感圧センサあるいは加速度センサからなる測定手
段を設けて圧力容器の内圧を検出するようにしたため、
従来よりもセンサに加わる応力，温度を小さくすること
ができ耐久性が向上し、低コストの感圧材料を選ぶこと
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は内圧測定装置を示す断面図、第２図（ａ），
（ｂ），（ｃ）はその座金を示す平面図，断面図，底面
図，第３図（ａ），（ｂ）は感圧センサの一例を示す平
面図，断面図、第４図は座金を変えた変形例を示す断面
図、第５図はセンサを変えた変形例を示す断面図、第６
図，第７図は座金の変形例で（ａ）は平面図、（ｂ）は
断面図、（ｃ）は底面図、第８図は従来例を示す断面図
である。 1:点火プラグ、3:シリンダ壁 6:感圧センサ 18:加速度センサ 40:座金、41:挟持部 41A,41B:面取り 42:突片

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】取付孔にプラグが挿設された圧力容器の内
   圧測定装置において、前記プラグと圧力容器との間に挟
   持される挟持部とこの挟持部から外方へ突設される突片
   とを有する座金と、前記突片に設置され、座金と前記圧
   力容器との間の相対変位を測定し得る測定手段とからな
   る圧力容器の内圧測定装置。