JP4530418B2 - 燃焼圧検知機能付スパークプラグ - Google Patents
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Description
この圧力検出装置は、スパークプラグの主体金具の雄ねじの後端側に形成された鍔部の座面に当接するように挿嵌され、内燃機関(シリンダーヘッド)へスパークプラグとともに取り付けられる。この取り付けに際しては内燃機関の駆動中にガス漏れを防ぐため、銅またはこれらを主体とする合金からなる環状平板のガスケットが主体金具の座面と圧力検出装置との間に配置される。そして、圧力検出装置内の圧電素子にはスパークプラグの取り付けのための締め付けトルクによって予荷重が掛けられている(特許文献2参照。)。
軸線方向先端側で火花放電を行い、雄ねじの後端側に前記軸線に垂直な方向に突出する鍔部を備える主体金具を有してなるスパークプラグと、
前記鍔部の先端側に配置される環状平板のガスケットと、
感圧素子を備える環状の圧力センサと、
を備えて構成される燃焼圧検知機能付スパークプラグであって、
前記ガスケットは、0.80〜1.20質量%のNi、0.50〜1.10質量%のSn、0.03〜0.07質量%のP、97.63〜98.67質量%のCuとしてなる銅基合金からなり、
前記ガスケットのヤング率をE(kN/mm2)としたときに、
100≦E≦170
を満足するようにすることである。
F=kx
真実接触面積=(面に加わる圧力/面の0.2%耐力)
Niを1.00質量%、Snを0.90質量%、Pを0.05質量%、不可避成分を含み残部をCuとしてなる銅基合金を厚さが1.5mmとなるように板形状に加工する。次いでガスケット外形形状となるように打ち抜き加工を行う。その後、500℃まで1.5時間を要して緩やかに加熱し、500℃の状態を1時間保持する。そして室温まで炉冷することによってガスケットは完成する(焼鈍工程)。なお、ガスケットの形状を整えるための研磨・研削加工等を適宜行ってもよい。
センサ出力の評価試験に関して図3に示す測定系300にて試験を行った。エアチャンバ310は図示外の高気圧空気発生装置を接続する電磁弁AINと、エアチャンバ310と大気とを接続する電磁弁AOUTと、試験測定口311と、基準測定口312を備えている。電磁弁AINおよび電磁弁AOUTは、公知の電磁ソレノイドで開閉する空気弁である。電磁弁AINおよび電磁弁AOUTは、電圧を加えない状態では弁が閉じて空気を遮断し、電圧を加えると弁が開いて通気するように構成されている。
一方、ガスケット本来の性能であるシール性を確認するために図5に示す測定系400にて評価試験を行った。なお、測定系400はセンサ出力特性評価試験の測定系300と大半の構成を同じとするため、同一の部分については同一の符号を付し、説明を省略する。
上記実施例に用いた材料構成(Cu−1Ni−0.9Sn−0.05P)のガスケットを複数用意し、研磨・研削加工を、それぞれ時間を違えて行い、その表面粗さRyを測定する。その結果、表2に示す表面粗さRyがそれぞれ0.5S,1.6S,3.0S,3,2S,10Sであるガスケットを得た。それぞれ表面粗さRyの異なるガスケットを用いて燃焼圧検知機能付スパークプラグを構成し、上記シール性評価試験の測定系を使用し、加熱振動試験を行わないエンジンへの装着初期の状況を想定して表面粗さRyが与える気密性への影響を確認した。なお、表面粗さRyは図7に矢印d1,d2,d3と示す部分に対し、その矢印方向へ表面粗さ計のスライタスを用いて測定し、その平均から表面粗さRyを得ている。また、前述のセンサ出力評価試験やシール性評価試験において実施例に用いたガスケットは表面粗さRyが3.0Sのものである。
70 圧力センサ
100 スパークプラグ
Claims (4)
- 軸線方向先端側で火花放電を行い、雄ねじの後端側に前記軸線に垂直な方向に突出する鍔部を備える主体金具を有してなるスパークプラグと、
前記鍔部の先端側に配置される環状平板のガスケットと、
感圧素子を備える環状の圧力センサと、
を備えて構成される燃焼圧検知機能付スパークプラグであって、
前記ガスケットは、0.80〜1.20質量%のNi、0.50〜1.10質量%のSn、0.03〜0.07質量%のP、97.63〜98.67質量%のCuとしてなる銅基合金からなり、
前記ガスケットのヤング率をE(kN/mm2)としたときに、
100≦E≦170
を満足することを特徴とする燃焼圧検知機能付スパークプラグ。 - 前記ガスケットは0.2%耐力が250(N/mm2)以下であることを特徴とする請求項1記載の燃焼圧検知機能付スパークプラグ。
- 前記ガスケットは自身の表面粗さRyが3.2S以下であることを特徴とする請求項1または2記載のスパークプラグ。
- 前記ガスケットは自身のビッカース硬度がHv60以上90以下であることを特徴とする請求項1ないし3記載のスパークプラグ。
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