JPH06290853A - スパークプラグ - Google Patents
スパークプラグInfo
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- JPH06290853A JPH06290853A JP5094856A JP9485693A JPH06290853A JP H06290853 A JPH06290853 A JP H06290853A JP 5094856 A JP5094856 A JP 5094856A JP 9485693 A JP9485693 A JP 9485693A JP H06290853 A JPH06290853 A JP H06290853A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 主体金具の取付座部内に内蔵され、混合気へ
の点火時期等を最適に制御する圧力センサの精度を高め
るようとするものである。 【構成】 スパークプラグの締付荷重の変動を電気信号
に変換する圧力センサを主体金具に内蔵するか又は主体
金具の周囲に別体に設けその主体金具の取付座部内に燃
焼ガスを連通させる圧力導入路であるスリットをネジ部
のプラグ軸方向に溝設することで、混合気の燃焼ガスの
流出入の際に生じる抵抗を低減し、圧力センサのスパー
クプラグの締付荷重の変動を迅速に検知でき、精度の高
い制御を行うことができるとともに、圧力センサを別体
として交換を容易にできる。
の点火時期等を最適に制御する圧力センサの精度を高め
るようとするものである。 【構成】 スパークプラグの締付荷重の変動を電気信号
に変換する圧力センサを主体金具に内蔵するか又は主体
金具の周囲に別体に設けその主体金具の取付座部内に燃
焼ガスを連通させる圧力導入路であるスリットをネジ部
のプラグ軸方向に溝設することで、混合気の燃焼ガスの
流出入の際に生じる抵抗を低減し、圧力センサのスパー
クプラグの締付荷重の変動を迅速に検知でき、精度の高
い制御を行うことができるとともに、圧力センサを別体
として交換を容易にできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関に装着され
るスパークプラグ、特に圧力センサを具えるスパークプ
ラグの構造に関する。
るスパークプラグ、特に圧力センサを具えるスパークプ
ラグの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、内燃機関の高性能化にともなっ
て、内燃機関の燃焼室内での混合気の燃焼を総合的に制
御する必要が生じたため、内燃機関の燃焼室内でのノッ
キングの検出、燃料消費率の向上や排気ガスの正常化対
策のため、燃焼室内での燃焼に伴う圧力変化を検知でき
るように、スパークプラグを構成する主体金具の取付座
部内に圧力センサを配設すると共に、取付座部の下面に
ガスケットを配置して、燃焼室内における混合気の燃焼
に伴って生じる燃焼ガスによるスパークプラグの締付荷
重の変動を電気信号に変換して燃焼室内における混合気
の燃焼を総合的に制御をしてなるもの（実公平１−２９
５５４号）や、主体金具の取付座内に配設する圧力セン
サに対して直接混合気の燃焼に伴って生じる燃焼ガスの
圧力を導けるように、主体金具内に圧力導孔を穿設して
なるもの（実開昭６２−９６２８７号）が提案されてい
る。
て、内燃機関の燃焼室内での混合気の燃焼を総合的に制
御する必要が生じたため、内燃機関の燃焼室内でのノッ
キングの検出、燃料消費率の向上や排気ガスの正常化対
策のため、燃焼室内での燃焼に伴う圧力変化を検知でき
るように、スパークプラグを構成する主体金具の取付座
部内に圧力センサを配設すると共に、取付座部の下面に
ガスケットを配置して、燃焼室内における混合気の燃焼
に伴って生じる燃焼ガスによるスパークプラグの締付荷
重の変動を電気信号に変換して燃焼室内における混合気
の燃焼を総合的に制御をしてなるもの（実公平１−２９
５５４号）や、主体金具の取付座内に配設する圧力セン
サに対して直接混合気の燃焼に伴って生じる燃焼ガスの
圧力を導けるように、主体金具内に圧力導孔を穿設して
なるもの（実開昭６２−９６２８７号）が提案されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のものにおいて、実公平１−２９５５４号の場合、
主体金具の取付座部内に配設される圧力センサが検知す
るのは、スパークプラグの内燃機関のプラグ取付部に対
する締付荷重の変動であり、このスパークプラグの締付
荷重の変動は、燃焼室内における混合気の燃焼に伴って
生じる燃焼ガスがプラグ発火部を締付荷重方向と逆の方
向に押勢するものと、主体金具のネジ部に存在する空隙
を通過して、主体金具の取付座部を、スパークプラグの
締付荷重方向とは逆の方向に押勢することにより発生す
るものとの合成作用であることから、燃焼ガスが主体金
具のネジ部に存在する空隙を通過する場合には、燃焼ガ
スの流入と流出するネジ部の空間が著しく小さいため、
燃焼ガスの流出入によって抵抗が発生して、遅れが生じ
るため、その合成波形に歪が生じるた為、圧力センサに
よる締付荷重の変動による電気信号によって点火時期等
の制御において遅れが生じてしまい、実際に実機におけ
る指圧計による加圧に対する圧力センサの出力を計測す
ると、圧力センサの出力波形と指圧計による燃焼波形と
の間には歪みが計測され、精度的に不十分なものである
という欠点がある（図６、（イ）（ロ））。
従来のものにおいて、実公平１−２９５５４号の場合、
主体金具の取付座部内に配設される圧力センサが検知す
るのは、スパークプラグの内燃機関のプラグ取付部に対
する締付荷重の変動であり、このスパークプラグの締付
荷重の変動は、燃焼室内における混合気の燃焼に伴って
生じる燃焼ガスがプラグ発火部を締付荷重方向と逆の方
向に押勢するものと、主体金具のネジ部に存在する空隙
を通過して、主体金具の取付座部を、スパークプラグの
締付荷重方向とは逆の方向に押勢することにより発生す
るものとの合成作用であることから、燃焼ガスが主体金
具のネジ部に存在する空隙を通過する場合には、燃焼ガ
スの流入と流出するネジ部の空間が著しく小さいため、
燃焼ガスの流出入によって抵抗が発生して、遅れが生じ
るため、その合成波形に歪が生じるた為、圧力センサに
よる締付荷重の変動による電気信号によって点火時期等
の制御において遅れが生じてしまい、実際に実機におけ
る指圧計による加圧に対する圧力センサの出力を計測す
ると、圧力センサの出力波形と指圧計による燃焼波形と
の間には歪みが計測され、精度的に不十分なものである
という欠点がある（図６、（イ）（ロ））。
【０００４】そのため、実開昭６２−９６２８７号のよ
うに、主体金具の取付座内に配設する圧力センサに対し
て直接混合気の燃焼に伴って生じる燃焼ガスの圧力を導
けるように、主体金具内に圧力導孔を穿設してなるもの
が提案されているが、主体金具内に穿設する圧力導孔の
加工が困難な上、直接高圧の燃焼ガスが当たることとな
るので取付強度及び圧力センサ自体の耐久性が問題とな
るものであり、上述した燃焼ガスの圧力導孔内での流出
入による抵抗による制御の遅れは十分に解消できないも
のである。
うに、主体金具の取付座内に配設する圧力センサに対し
て直接混合気の燃焼に伴って生じる燃焼ガスの圧力を導
けるように、主体金具内に圧力導孔を穿設してなるもの
が提案されているが、主体金具内に穿設する圧力導孔の
加工が困難な上、直接高圧の燃焼ガスが当たることとな
るので取付強度及び圧力センサ自体の耐久性が問題とな
るものであり、上述した燃焼ガスの圧力導孔内での流出
入による抵抗による制御の遅れは十分に解消できないも
のである。
【０００５】また、圧力センサ自体をスパ−クプラグの
主体金具の取付座部内に内蔵するものであると、圧力セ
ンサ自体の故障の際には、スパ−クプラグ自体の交換に
迫られ、コストの上昇が避けられないものとなる問題も
ある。
主体金具の取付座部内に内蔵するものであると、圧力セ
ンサ自体の故障の際には、スパ−クプラグ自体の交換に
迫られ、コストの上昇が避けられないものとなる問題も
ある。
【０００６】そこで、この発明は上記従来のものの持つ
欠点を解消するものであり、簡単な構造により、主体金
具の取付座部内に配設する圧力センサのスパークプラグ
の締付荷重の変動を正確に測定できるようにすると共
に、圧力センサ自体の故障に際しても容易に交換するこ
とができるようにするものである。
欠点を解消するものであり、簡単な構造により、主体金
具の取付座部内に配設する圧力センサのスパークプラグ
の締付荷重の変動を正確に測定できるようにすると共
に、圧力センサ自体の故障に際しても容易に交換するこ
とができるようにするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのために、主体金具の
取付座部内に圧力センサをスパークプラグの締付荷重の
変動に対して電気信号に変換する方向に内蔵すると共
に、上記圧力センサを内蔵する取付座部内に燃焼ガスを
連通させる、例えば、主体金具のネジ部に溝設する単数
或は複数のスリットを圧力導入路として配設してなるも
のである。
取付座部内に圧力センサをスパークプラグの締付荷重の
変動に対して電気信号に変換する方向に内蔵すると共
に、上記圧力センサを内蔵する取付座部内に燃焼ガスを
連通させる、例えば、主体金具のネジ部に溝設する単数
或は複数のスリットを圧力導入路として配設してなるも
のである。
【０００８】また、圧力センサを、環状の収納金具内に
板パッキン及びシール用パッキンと共に電極板を挟持す
る圧電素子を封入して別体に構成すると共に、当該圧力
センサを、主体金具のネジ部に溝設する単数或は複数の
スリットを圧力導入路としてなるスパークプラグの主体
金具の取付座部とシリンダ−ヘッド間に挟持、固定して
なるものである。
板パッキン及びシール用パッキンと共に電極板を挟持す
る圧電素子を封入して別体に構成すると共に、当該圧力
センサを、主体金具のネジ部に溝設する単数或は複数の
スリットを圧力導入路としてなるスパークプラグの主体
金具の取付座部とシリンダ−ヘッド間に挟持、固定して
なるものである。
【０００９】
【作用】上記の構成を具えるので、内燃機関の燃焼室内
において、混合気の燃焼によって生じた燃焼ガスは、ス
パークプラグの締付荷重の変動に対して電気信号に変換
する方向に圧力センサを内蔵する主体金具の取付座部内
に燃焼ガスを連通させる圧力導入路、例えば主体金具の
ネジ部に配設したスリットを通して流入することによ
り、ノッキング等が生じた場合には、主体金具の取付座
部におけるスパークプラグの締付荷重を変動させること
になり、取付座部内に内蔵される圧力センサは、このス
パークプラグの締付荷重の変動に対して電気信号を発生
させ、点火時期などを制御することができる。
において、混合気の燃焼によって生じた燃焼ガスは、ス
パークプラグの締付荷重の変動に対して電気信号に変換
する方向に圧力センサを内蔵する主体金具の取付座部内
に燃焼ガスを連通させる圧力導入路、例えば主体金具の
ネジ部に配設したスリットを通して流入することによ
り、ノッキング等が生じた場合には、主体金具の取付座
部におけるスパークプラグの締付荷重を変動させること
になり、取付座部内に内蔵される圧力センサは、このス
パークプラグの締付荷重の変動に対して電気信号を発生
させ、点火時期などを制御することができる。
【００１０】また、一旦、主体金具の取付座部内に連通
する圧力導入路、例えば主体金具のネジ部に配設したス
リットを通して流入した混合気の燃焼ガスは、再び主体
金具のネジ部に配設したスリットの圧力導入路から排出
されることとなるが、この主体金具のネジ部に配設した
スリットの圧力導入路の径が大きいため、次の混合気の
燃焼に伴って生じ、この圧力導入孔を通して主体金具の
取付座部内に流入する燃焼ガスとの間に抵抗が生じるこ
とが少なくなり、この燃焼ガスの流出入によって生じる
抵抗に起因する圧力センサの電気信号への変換を迅速な
ものとし、十分な精度を確保することができる。
する圧力導入路、例えば主体金具のネジ部に配設したス
リットを通して流入した混合気の燃焼ガスは、再び主体
金具のネジ部に配設したスリットの圧力導入路から排出
されることとなるが、この主体金具のネジ部に配設した
スリットの圧力導入路の径が大きいため、次の混合気の
燃焼に伴って生じ、この圧力導入孔を通して主体金具の
取付座部内に流入する燃焼ガスとの間に抵抗が生じるこ
とが少なくなり、この燃焼ガスの流出入によって生じる
抵抗に起因する圧力センサの電気信号への変換を迅速な
ものとし、十分な精度を確保することができる。
【００１１】なお、圧力センサを別体に構成し、当該圧
力センサを、主体金具のネジ部に溝設する単数或は複数
のスリットを圧力導入路としてなるスパークプラグの主
体金具の取付座部とシリンダ−ヘッド間に挟持、固定す
るものであっても、主体金具のネジ部に配設するスリッ
トからなる圧力導入孔より燃焼室内で生じた燃焼ガスが
この圧力導入孔より主体金具の取付座部を押勢すること
で、スパークプラグの締付荷重が変化することとなり、
かかる締付け荷重の変化に応じて圧力センサの出力が変
化するので、正確且つ確実に燃焼室内の混合気の燃焼に
伴った点火時期等の制御を行うことができると共に、圧
力センサ自体の故障に際しても、容易かつ確実に交換可
能となり、更に精度高く内燃機関の制御を行うことがで
きる。
力センサを、主体金具のネジ部に溝設する単数或は複数
のスリットを圧力導入路としてなるスパークプラグの主
体金具の取付座部とシリンダ−ヘッド間に挟持、固定す
るものであっても、主体金具のネジ部に配設するスリッ
トからなる圧力導入孔より燃焼室内で生じた燃焼ガスが
この圧力導入孔より主体金具の取付座部を押勢すること
で、スパークプラグの締付荷重が変化することとなり、
かかる締付け荷重の変化に応じて圧力センサの出力が変
化するので、正確且つ確実に燃焼室内の混合気の燃焼に
伴った点火時期等の制御を行うことができると共に、圧
力センサ自体の故障に際しても、容易かつ確実に交換可
能となり、更に精度高く内燃機関の制御を行うことがで
きる。
【００１２】
【実施例】この発明を図１〜図３に示す第１実施例によ
り更に説明する。（１）は、この発明の実施例である圧
力センサ内蔵スパークプラグであり、この圧力センサ内
蔵スパークプラグ（１）は、先端に突出して中心電極
（３）を、その後方に導電性ガラスシール（５）に挟持
された抵抗体（６）と共に端子電極（７）を軸孔（４）
内に保持、或は封入、固定してなる絶縁体（２）と、こ
の中心電極（３）の先端部に対向する位置に外側電極
（９）を有すると共に、内燃機関自体に装着する際にプ
ラグホールに螺合固定するネジ部（１０）を螺設し、更
にシリンダヘッド（２１）の下端部にプラグホール周縁
に密着する板状のガスケット（２０）を一体に接合固定
する取付座部（１１）内に、環状の圧電素子（１５）を
絶縁板（１６）と板パッキン（１７）によって挟持され
ると共に、横断面が略Ｌ字形の環状の金属ケース（１
８）内に配設されて両端部がレ−ザ−溶接（Ａ，Ｂ）な
どにより封入され、スパークプラグの締付荷重の変動に
よって発する電気信号を伝達してなるリード線（１９）
に接続してなる圧力センサ（１２）を内蔵する主体金具
（８）から構成されるものである。
り更に説明する。（１）は、この発明の実施例である圧
力センサ内蔵スパークプラグであり、この圧力センサ内
蔵スパークプラグ（１）は、先端に突出して中心電極
（３）を、その後方に導電性ガラスシール（５）に挟持
された抵抗体（６）と共に端子電極（７）を軸孔（４）
内に保持、或は封入、固定してなる絶縁体（２）と、こ
の中心電極（３）の先端部に対向する位置に外側電極
（９）を有すると共に、内燃機関自体に装着する際にプ
ラグホールに螺合固定するネジ部（１０）を螺設し、更
にシリンダヘッド（２１）の下端部にプラグホール周縁
に密着する板状のガスケット（２０）を一体に接合固定
する取付座部（１１）内に、環状の圧電素子（１５）を
絶縁板（１６）と板パッキン（１７）によって挟持され
ると共に、横断面が略Ｌ字形の環状の金属ケース（１
８）内に配設されて両端部がレ−ザ−溶接（Ａ，Ｂ）な
どにより封入され、スパークプラグの締付荷重の変動に
よって発する電気信号を伝達してなるリード線（１９）
に接続してなる圧力センサ（１２）を内蔵する主体金具
（８）から構成されるものである。
【００１３】そして、主体金具（８）の取付座部（１
１）内に内蔵してなる圧力センサ（１２）をスパークプ
ラグの締付荷重の変動に対して電気信号に変換する方向
に配置すると共に、上記圧力センサ（１２）を内蔵する
取付座部（１１）内に連通する、例えば主体金具（８）
のネジ部（１０）にプラグ軸方向に溝設するスリット
（１３）（例えば、Ｍ１４ネジの場合には幅２ｍｍ，深
さ１ｍｍ程）を圧力導入路として配設してなるものであ
る（図３）。
１）内に内蔵してなる圧力センサ（１２）をスパークプ
ラグの締付荷重の変動に対して電気信号に変換する方向
に配置すると共に、上記圧力センサ（１２）を内蔵する
取付座部（１１）内に連通する、例えば主体金具（８）
のネジ部（１０）にプラグ軸方向に溝設するスリット
（１３）（例えば、Ｍ１４ネジの場合には幅２ｍｍ，深
さ１ｍｍ程）を圧力導入路として配設してなるものであ
る（図３）。
【００１４】この発明は以上の構成を具えるので、内燃
機関の燃焼室内において、混合気の燃焼によって生じた
燃焼ガスは、スパークプラグ（１）の締付荷重の変動に
対して電気信号に変換する方向に圧力センサ（１２）を
内蔵する主体金具（８）の取付座部（１１）内に燃焼ガ
スを連通させる圧力導入路、例えば主体金具（８）のネ
ジ部（１０）に配設したスリット（１３）を通して流入
することにより、ノッキング等が生じた場合には、主体
金具（８）の取付座部（１１）におけるスパークプラグ
（１）の締付荷重を遅れなしに変動させることになり、
取付座部（１１）内に内蔵される圧力センサ（１２）
は、このスパークプラグ（１）の締付荷重の変動に対し
て電気信号を発生させ、最適な点火時期などを制御する
ことができる。
機関の燃焼室内において、混合気の燃焼によって生じた
燃焼ガスは、スパークプラグ（１）の締付荷重の変動に
対して電気信号に変換する方向に圧力センサ（１２）を
内蔵する主体金具（８）の取付座部（１１）内に燃焼ガ
スを連通させる圧力導入路、例えば主体金具（８）のネ
ジ部（１０）に配設したスリット（１３）を通して流入
することにより、ノッキング等が生じた場合には、主体
金具（８）の取付座部（１１）におけるスパークプラグ
（１）の締付荷重を遅れなしに変動させることになり、
取付座部（１１）内に内蔵される圧力センサ（１２）
は、このスパークプラグ（１）の締付荷重の変動に対し
て電気信号を発生させ、最適な点火時期などを制御する
ことができる。
【００１５】また、一旦、主体金具（８）の取付座部
（１１）内に連通する圧力導入路、例えば主体金具
（８）のネジ部（１０）に配設したスリット（１３）を
通して流入した混合気の燃焼ガスは、再び主体金具
（８）のネジ部（１０）にプラグ軸方向に配設した圧力
導入路であるスリット（１３）から排出されることとな
るが、この主体金具（８）のネジ部（１０）にプラグ軸
方向に配設した圧力導入路であるスリット（１３）の径
が大きいため、新たな混合気の燃焼に伴って生じ、この
圧力導入路であるスリット（１３）を通して主体金具
（８）の取付座部（１１）内に流入する燃焼ガスとの間
に抵抗が少なくなり、この燃焼ガスの流出入によって生
じる抵抗に起因する圧力センサ（１２）の電気信号への
変換を迅速なものとし、点火時期等の制御について十分
な精度を確保することができる。
（１１）内に連通する圧力導入路、例えば主体金具
（８）のネジ部（１０）に配設したスリット（１３）を
通して流入した混合気の燃焼ガスは、再び主体金具
（８）のネジ部（１０）にプラグ軸方向に配設した圧力
導入路であるスリット（１３）から排出されることとな
るが、この主体金具（８）のネジ部（１０）にプラグ軸
方向に配設した圧力導入路であるスリット（１３）の径
が大きいため、新たな混合気の燃焼に伴って生じ、この
圧力導入路であるスリット（１３）を通して主体金具
（８）の取付座部（１１）内に流入する燃焼ガスとの間
に抵抗が少なくなり、この燃焼ガスの流出入によって生
じる抵抗に起因する圧力センサ（１２）の電気信号への
変換を迅速なものとし、点火時期等の制御について十分
な精度を確保することができる。
【００１６】なお、圧力センサ（１２）を内蔵する主体
金具（８）の取付座部（１１）の下端部に一体に接合固
定される板状のガスケット（２０）の厚さは、スパーク
プラグ（１）の装着時に内燃機関のプラグホール周縁へ
の密着の際に変形して、ネジ部（１０）に溝設された圧
力導入路であるスリット（１３）内を流出入する燃焼ガ
スのの妨げにならないように、十分に厚くすることで変
形を防止する方が最適であり、また、主体金具（８）の
ネジ部（１０）に溝設されるスリット（１３）について
はスパークプラグ（１）の装着時の方向性による精度の
変動をなくすため複数溝設してもよいものである。
金具（８）の取付座部（１１）の下端部に一体に接合固
定される板状のガスケット（２０）の厚さは、スパーク
プラグ（１）の装着時に内燃機関のプラグホール周縁へ
の密着の際に変形して、ネジ部（１０）に溝設された圧
力導入路であるスリット（１３）内を流出入する燃焼ガ
スのの妨げにならないように、十分に厚くすることで変
形を防止する方が最適であり、また、主体金具（８）の
ネジ部（１０）に溝設されるスリット（１３）について
はスパークプラグ（１）の装着時の方向性による精度の
変動をなくすため複数溝設してもよいものである。
【００１７】更に、第１実施例において、内燃機関の燃
焼室内での混合気の燃焼に伴って発生する燃焼ガスを主
体金具（８）の圧力センサ（１２）を内蔵する取付座部
（１１）内に取り入れる圧力導入路は、図４に示すよう
に、下方に向かって拡開する扇形形状の圧力導入路（１
４）とすることで、混合気の燃焼ガスによる気柱振動を
さらに低減させ、より点火時期等の制御の精度の高いも
のとすることができる。
焼室内での混合気の燃焼に伴って発生する燃焼ガスを主
体金具（８）の圧力センサ（１２）を内蔵する取付座部
（１１）内に取り入れる圧力導入路は、図４に示すよう
に、下方に向かって拡開する扇形形状の圧力導入路（１
４）とすることで、混合気の燃焼ガスによる気柱振動を
さらに低減させ、より点火時期等の制御の精度の高いも
のとすることができる。
【００１８】そこで、この発明の実施例である圧力セン
サ内蔵スパークプラグ（１）について、１５００ｒｐ
ｍ、５０％の負荷の条件で、指圧計のエンジン波形と圧
力センサ（１２）の出力波形を比較し、さらに両者のリ
サージュ曲線を計測したところ、指圧計のエンジン出力
波形と同様の立ち上がりを有する圧力センサ（１２）の
出力波形が得られ（図５（イ））、また指圧計と圧力セ
ンサ（１２）の出力とのリサージュ曲線は全く一致した
ものとなり、内燃機関の燃焼室内での混合気の燃焼に伴
った圧力センサ（１２）の出力が可能となり、また両者
のリサージュ曲線が一致することから（図５、
（ロ））、精度の高い制御を行うことができる効果が認
められる。
サ内蔵スパークプラグ（１）について、１５００ｒｐ
ｍ、５０％の負荷の条件で、指圧計のエンジン波形と圧
力センサ（１２）の出力波形を比較し、さらに両者のリ
サージュ曲線を計測したところ、指圧計のエンジン出力
波形と同様の立ち上がりを有する圧力センサ（１２）の
出力波形が得られ（図５（イ））、また指圧計と圧力セ
ンサ（１２）の出力とのリサージュ曲線は全く一致した
ものとなり、内燃機関の燃焼室内での混合気の燃焼に伴
った圧力センサ（１２）の出力が可能となり、また両者
のリサージュ曲線が一致することから（図５、
（ロ））、精度の高い制御を行うことができる効果が認
められる。
【００１９】図７，図８に示すものはこの発明の第２実
施例であり、上記第１記実施例のように主体金具（８）
の取付座部（１１）内に内蔵されている圧力センサ（１
２）を、断面Ｕ字形状の環状の収納金具（２２）内に板
パッキン（２３）シール用パッキン（２４）と共に電極
板（２５）を挟持する２枚の圧電素子（２６）を収納金
具（２２）の先端部を加締めることにより封入して別体
に構成すると共に（図７）、当該圧力センサ（１２）
を、主体金具（８）のネジ部（１０）に溝設する単数或
は複数のスリット（１３）を圧力導入路としてなるスパ
ークプラグ（１）の主体金具（８）の取付座部（１１）
とシリンダ−ヘッド（２１）間に挟持、固定してなるも
のとすることで（図８）、主体金具（８）のネジ部（１
０）に配設するスリット（１３）からなる圧力導入孔よ
り燃焼室内で生じた燃焼ガスがこの圧力導入孔のスリッ
ト（１３）より主体金具（８）の取付座部（１１）を押
勢することで、スパークプラグ（１）の締付荷重が変化
することとなり、かかる締付荷重の変化に応じて、主体
金具（８）の取付座部（１１）とシリンダ−ヘッド（２
１）間に挟持、固定してなる圧力センサ（１２）の出力
が変化するので、この出力の変化に応じて、正確且つ確
実に燃焼室内の混合気の燃焼に伴った点火時期等の制御
を行うことができると共に、圧力センサ（１２）自体の
故障に際しても、スパ−クプラグ（１）自体の交換をす
ることなく、圧力センサ（１２）のみを容易かつ確実に
交換可能とすることができるものである。
施例であり、上記第１記実施例のように主体金具（８）
の取付座部（１１）内に内蔵されている圧力センサ（１
２）を、断面Ｕ字形状の環状の収納金具（２２）内に板
パッキン（２３）シール用パッキン（２４）と共に電極
板（２５）を挟持する２枚の圧電素子（２６）を収納金
具（２２）の先端部を加締めることにより封入して別体
に構成すると共に（図７）、当該圧力センサ（１２）
を、主体金具（８）のネジ部（１０）に溝設する単数或
は複数のスリット（１３）を圧力導入路としてなるスパ
ークプラグ（１）の主体金具（８）の取付座部（１１）
とシリンダ−ヘッド（２１）間に挟持、固定してなるも
のとすることで（図８）、主体金具（８）のネジ部（１
０）に配設するスリット（１３）からなる圧力導入孔よ
り燃焼室内で生じた燃焼ガスがこの圧力導入孔のスリッ
ト（１３）より主体金具（８）の取付座部（１１）を押
勢することで、スパークプラグ（１）の締付荷重が変化
することとなり、かかる締付荷重の変化に応じて、主体
金具（８）の取付座部（１１）とシリンダ−ヘッド（２
１）間に挟持、固定してなる圧力センサ（１２）の出力
が変化するので、この出力の変化に応じて、正確且つ確
実に燃焼室内の混合気の燃焼に伴った点火時期等の制御
を行うことができると共に、圧力センサ（１２）自体の
故障に際しても、スパ−クプラグ（１）自体の交換をす
ることなく、圧力センサ（１２）のみを容易かつ確実に
交換可能とすることができるものである。
【００２０】
【発明の効果】以上のとおり、主体金具のネジ部におい
て主体金具の取付座部内に連通する径大な圧力導入路を
設けることにより、圧力センサを内蔵する主体金具の取
付座部内への混合気の燃焼ガスを迅速に流入させ、さら
にこの燃焼ガスの排出においても新たに流入する燃焼ガ
スとの間に抵抗を生じさせ難くすることにより、圧力セ
ンサの電気信号への変換を迅速かつ確実に行うものとす
ることができるので、最適な点火時期等を得るために精
度の高い制御を行うことができると共に、近年の高性能
化した内燃機関の能力を十分に発揮し得るものとするこ
とができ、また圧力センサ自体を別体とし、主体金具の
取付座部とシリンダ−ヘッド間に挟持、固定するものと
することでも正確且つ確実に制御を行うことができると
共に、圧力センサの故障に際しても容易に交換すること
ができる優れた効果を有するものである。
て主体金具の取付座部内に連通する径大な圧力導入路を
設けることにより、圧力センサを内蔵する主体金具の取
付座部内への混合気の燃焼ガスを迅速に流入させ、さら
にこの燃焼ガスの排出においても新たに流入する燃焼ガ
スとの間に抵抗を生じさせ難くすることにより、圧力セ
ンサの電気信号への変換を迅速かつ確実に行うものとす
ることができるので、最適な点火時期等を得るために精
度の高い制御を行うことができると共に、近年の高性能
化した内燃機関の能力を十分に発揮し得るものとするこ
とができ、また圧力センサ自体を別体とし、主体金具の
取付座部とシリンダ−ヘッド間に挟持、固定するものと
することでも正確且つ確実に制御を行うことができると
共に、圧力センサの故障に際しても容易に交換すること
ができる優れた効果を有するものである。
【図１】この発明の第１実施例である圧力センサ内蔵ス
パークプラグの部分断面図である。
パークプラグの部分断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図１の要部拡大正面図である。
【図４】この第１実施例における圧力導入孔の変形を示
す要部拡大正面図である。
す要部拡大正面図である。
【図５】（イ）は、この発明の実施例であるスパークプ
ラグの圧力センサと指圧計の燃焼波形の比較であり、
（ロ）は、指圧計による圧力に対する圧力センサの出力
信号のリサージュ曲線である。
ラグの圧力センサと指圧計の燃焼波形の比較であり、
（ロ）は、指圧計による圧力に対する圧力センサの出力
信号のリサージュ曲線である。
【図６】（イ）は、従来例であるスパークプラグの圧力
センサと指圧計の燃焼波形の比較であり、（ロ）は、指
圧計による圧力に対する圧力センサの出力信号のリサー
ジュ曲線である。
センサと指圧計の燃焼波形の比較であり、（ロ）は、指
圧計による圧力に対する圧力センサの出力信号のリサー
ジュ曲線である。
【図７】第２実施例の圧力センサの要部拡大断面図であ
る。
る。
【図８】図７の圧力センサの取付状態を示す拡大断面図
である。
である。
１ 圧力センサ内蔵スパークプラグ ２ 絶縁体 ３ 中心電極 ４ 軸孔 ５ 導電性ガラスシール ６ 抵抗体 ７ 端子電極 ８ 主体金具 ９ 外側電極 １０ ネジ部 １１ 取付座部 １２ 圧力センサ １３ スリット（圧力導入路） １４ 扇形形状の圧力導入路 １５ 圧電素子 １６ 絶縁板 １７ 板パッキン １８ 金属ケース １９ リード線 ２０ ガスケット ２１ シリンダ−ヘッド ２２ 収納金具 ２３ 板パッキン ２４ シ−ル用パッキン ２５ 電極板 ２６ 圧電素子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年５月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
フロントページの続き (72)発明者 小寺 守 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 主体金具の取付座部内に圧力センサをス
パークプラグの締付荷重の変動に対して電気信号に変換
する方向に内蔵すると共に、上記圧力センサを内蔵する
取付座部内に燃焼ガスを連通させる圧力導入路を単数或
は複数配設してなるスパークプラグ。 - 【請求項２】 主体金具のネジ部に溝設する単数或は複
数のスリットを、圧力センサを内蔵する取付座部内に連
通する圧力導入路としてなる請求項１記載のスパークプ
ラグ。 - 【請求項３】 圧力センサを、環状の収納金具内に板パ
ッキン及びシール用パッキンと共に電極板を挟持する圧
電素子を封入して別体に構成すると共に、当該圧力セン
サを、主体金具のネジ部に溝設する単数或は複数のスリ
ットを圧力導入路としてなるスパークプラグの主体金具
の取付座部とシリンダ−ヘッド間に挟持、固定してなる
請求項１及び請求項２記載のスパークプラグ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09485693A JP3806448B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-03-31 | スパークプラグ |
| US08/186,515 US5955826A (en) | 1993-02-03 | 1994-01-26 | Spark plug with built-in pressure sensor |
| EP94101289A EP0609787B1 (en) | 1993-02-03 | 1994-01-28 | Spark plug with built-in pressure sensor |
| DE69405788T DE69405788T2 (de) | 1993-02-03 | 1994-01-28 | Zündkerze mit eingebautem Drucksensor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3736493 | 1993-02-03 | ||
| JP5-37364 | 1993-02-03 | ||
| JP09485693A JP3806448B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-03-31 | スパークプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06290853A true JPH06290853A (ja) | 1994-10-18 |
| JP3806448B2 JP3806448B2 (ja) | 2006-08-09 |
Family
ID=26376496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09485693A Expired - Fee Related JP3806448B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-03-31 | スパークプラグ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5955826A (ja) |
| EP (1) | EP0609787B1 (ja) |
| JP (1) | JP3806448B2 (ja) |
| DE (1) | DE69405788T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0949483A (ja) * | 1995-08-04 | 1997-02-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧力センサ付プラグ |
| JPH0949482A (ja) * | 1995-08-04 | 1997-02-18 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧力センサ付プラグ |
| US6570304B1 (en) | 1999-06-18 | 2003-05-27 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Spark plug cap and spark plug fitting method |
| JP2009543310A (ja) * | 2006-07-07 | 2009-12-03 | コンティネンタル オートモーティヴ フランス | 圧力センサを組み込んだスパークプラグ |
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|---|---|---|---|---|
| US6204594B1 (en) * | 1998-06-12 | 2001-03-20 | Cooper Automotive Products, Inc. | Spark plug with pressure sensor |
| JP2002124362A (ja) | 2000-10-19 | 2002-04-26 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧力センサ内蔵点火プラグ |
| JP4815047B2 (ja) * | 2000-11-30 | 2011-11-16 | 日本特殊陶業株式会社 | 圧力センサユニット |
| US20040083795A1 (en) * | 2001-03-05 | 2004-05-06 | Butler Raymond O. | Pressure sense gauge assembly for attachment to automatic spark plug |
| US6668632B2 (en) | 2001-03-05 | 2003-12-30 | Delphi Technologies, Inc. | Spark apparatus with pressure signal response amplification |
| JP2003077620A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-03-14 | Denso Corp | スパークプラグおよびその製造方法 |
| DE10341335B4 (de) * | 2003-09-08 | 2013-07-11 | Continental Automotive Gmbh | Anordnung mit Einspritzventil und einer Hülse als Druckübertragungsmittel |
| DE102004036557A1 (de) * | 2004-07-28 | 2006-03-23 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Betrieb |
| CH699078A1 (de) * | 2008-07-02 | 2010-01-15 | Kistler Holding Ag | Zündkerze im Grundaufbau mit Drucksensor. |
| US20170138288A1 (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | General Electric Company | System for monitoring internal pressure of engine combustion chambers |
| DE102019101422B4 (de) * | 2019-01-21 | 2021-03-18 | Christophe Hanauer | Gasmotorzündkerze |
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| US3079453A (en) * | 1960-11-03 | 1963-02-26 | Walter V Clark | Spark plug |
| US4267482A (en) * | 1977-04-07 | 1981-05-12 | Nippon Soken, Inc. | Ignition spark plug |
| JPS59193327A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-01 | Nissan Motor Co Ltd | 座金型筒内圧センサ |
| JPS6160137U (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-23 | ||
| DE3514597A1 (de) * | 1985-04-23 | 1986-10-30 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Zuendkerze mit einer druckmessvorrichtung |
| JPS6296287A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-02 | 株式会社東芝 | エレベ−タの安全装置 |
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| JPH0624755Y2 (ja) * | 1987-10-19 | 1994-06-29 | 日産自動車株式会社 | 座金型圧力センサ |
| JPH01134392U (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-13 | ||
| JPH0624150Y2 (ja) * | 1989-04-03 | 1994-06-22 | 日本特殊陶業株式会社 | 温度および圧力センサ付きスパークプラグ |
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1993
- 1993-03-31 JP JP09485693A patent/JP3806448B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-01-26 US US08/186,515 patent/US5955826A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-01-28 DE DE69405788T patent/DE69405788T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-01-28 EP EP94101289A patent/EP0609787B1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| EP0609787B1 (en) | 1997-09-24 |
| JP3806448B2 (ja) | 2006-08-09 |
| US5955826A (en) | 1999-09-21 |
| EP0609787A1 (en) | 1994-08-10 |
| DE69405788T2 (de) | 1998-01-15 |
| DE69405788D1 (de) | 1997-10-30 |
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