JPH0412487A - 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、エンジンとスパークプラグとの適合試験に用
いる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、従来のセンサ付スパークプラグは、ノッキン
グやエンジン燃焼室内の圧力ピーク位置の検出しかでき
ないので、スパークプラグとエンジンとの適合性判断が
正確に行えないという欠点がある。

本発明の目的は、スパークプラグとエンジンとの適合試
験の際に、適合判断が正確にできる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、中間の胴部より径
小な取付ねじ部を、先端側に有する筒状の主体金具に、
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、機関側に面する前記胴部が径小
とされ、この径小胴゛部に圧電式の環状圧力センサを嵌
め込んで固定したセンサ付スパークプラグにおいて、中
心電極の後端から先端付近まで中空にくり抜き、この中
空に熱電対を挿設し、前記主体金具に、径大胴部か゛ら
主体金具先端まで連通ずる孔を穿設するとともに、鎖孔
に光ファイバーをガス密的に挿設した構成を採用した。

［作用および発明の効果］ （作用） （ア）熱電対の発生する熱起電力により、中心電極の先
端部の温度が測温できる。燃焼に基づいて発生する燃焼
室内の一焼光が光ファイバーにより伝送されので、失火
、着火の様子が分かる。環状圧力センサの発生する電気
信号の強度変化により、燃焼室内の圧力変化が検知でき
る。

上記の様に、燃焼光、中心電極の温度、筒内圧力が同時
に観察できるので、燃焼状態が正確に把握できる。

（イ）３種類のセンサを配設しているにもかかわらず、
スパークプラグの基本構造を著しく変化させない。

（効果） （あ）スパークプラグとエンジンとの適合試験の際に、
燃焼状態が正確に把握できるので、適合判断が正確にで
きる。

くい）スパークプラグの基本構造を著しく変化させない
ので、仕様の異なる各稲のスパークプラグに容易に適用
できる。

［実施例コ つぎに、本発明のセンサ付スパークプラグの一実施例を
第１図〜第３図に基づき説明する。

センサ付スパークプラグＡは、中間の胴部１１より径小
とされた取付ねじ部１２を先端側に有する筒状の主体金
具１に、軸孔２１付の絶縁体２を嵌着し、前記軸孔２１
に中心電極３を挿着している。上記胴部１１のうち機関
側に面する部分は径小に形成され、この径本胴部１３に
圧電式の環状圧力センサ４が嵌着されている。また、中
心電極３の後端から先端付近までは中空３１にくり抜か
れ、この中空３１に熱電対５が挿設されている。

さらに、径大胴部１４から主体金具先端１５まで連通す
る孔１６が穿設され、この孔１６には光ファイバー６が
ガス密的に挿紛されている。

主体金具１は低炭素鋼で形成され、前記胴部１１の後部
は六角部１７となっている。

径本胴部１３は、前記圧力センサ４の中空リング状の金
属ケース４０が面一的に嵌まる径にされ、断面り字状の
保持金具４１がシーム溶接４２されている。この保持金
具４１の機関側にはガスケット１８が取り付けられてい
る。

取付ねじ部１２は、先端部を除いて機関取付は用のねじ
が外周に形成されている。このねじ部１２の先端面には
、外側電極１９にッケル合金）が溶接されている。また
、ねじ部１２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１７は、外周が六角対辺（胴部１１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。

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、アルミナからなるセラミック焼結体
で形成されている。

脚長部２２は、テーパ状の基底２４を前記パツキンに当
接している。

コルゲーション部２３には、電気絶縁句を有する樹脂筒
２５が嵌めこまれ、後端に同軸型三極端子２６が配設さ
れている。

中心電極３にッケル合金製）は、前記絶縁体２の先端か
ら数ミリ突出して配設されている。なお、高圧ターミナ
ル３１からスパーク用の高電圧が印加される。

圧力センサ４は、第３図にも示すように、前記ケース４
０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、出力クープル
４７はガイド穴１０を通って圧力検出装置（図示せず）
に接続されている。

熱電対５は、ニッケル・クロム合金（＋側）とニッケル
・アルミニウム合金（−側）とを接続してなる、クロメ
ル−アルメル熱電対（測定温度は最大１２００℃）であ
る。この熱電対５は、同軸型三極端子２５の起電力端子
５１．５２に電気接続されている。

光ファイバー６は、直径０．４ｍｍ〜０．８ｍｍの石英
ガラスで形成され、先端が受光面６１とされている。

つぎに、センサ付スパークプラグＡの作用効果について
述べる。

（１）従来は、圧力センサだけであるので、失火や燃焼
状Ｒ（特に、アイドリング時等）の正確な把握が難しい
。しかし、センサ付スパークプラグＡは、光ファイバー
６でもって燃焼室内を観察することができるので、アイ
ドリンク時であっても燃焼状態（失火や着火時期等）の
正確な把握が可能である。

（２）従来のように圧力センサだけでも、一応、ノッキ
ング状態を検知することは可能である。しかし、中心電
極３の先端温度や燃焼光も同時に検出することにより、
ノッキング原因の究明が容易になる。

（３）圧力センサだけでは検知できない異常燃焼が何（
過濃混合気状態での拡散燃焼、ブレイグニション、ポス
トイグニション、ノッキング等）であるかの判別、およ
びその原因究明が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す。 第１図はセンサ付スパークプラグの部分断面図、第２図
、第３図はその要部断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）中間の胴部より径小な取付ねじ部を、先端側に有す
   る筒状の主体金具に、 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、 機関側に面する前記胴部が径小とされ、この径本胴部に
   圧電式の環状圧力センサを嵌め込んで固定したセンサ付
   スパークプラグにおいて、 中心電極の後端から先端付近まで中空にくり抜き、この
   中空に熱電対を挿設し、 前記主体金具に、径大胴部から主体金具先端まで連通す
   る孔を穿設するとともに、該孔に光ファイバーをガス密
   的に挿設し たことを特徴とするセンサ付スパークプラグ。