圧力検出機能付きスパークプラグ、スパークプラグ用電圧供給部品及び圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル
【課題】内燃機関におけるエンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して精度よく圧力測定を行うことができる圧力検出機能付きスパークプラグ、これに接続するスパークプラグ用電圧供給部品、及びこれらを組み合わせた圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルを提供すること。
【解決手段】中心貫通孔２１０を有する絶縁碍子２１と、中心貫通孔２１０に保持された中心電極２２と、取付金具２０と、接地電極２３と、圧力センサ２４とを有する圧力検出機能付きスパークプラグ１。スパークプラグ用電圧供給部品３と接続するための端子２２０が、中心貫通孔２１０の内部に没入した状態で配置されている。中心貫通孔２１０の中にスパークプラグ用電圧供給部品３の挿入先端部３５を挿入することによりスパークプラグ用電圧供給部品３と端子２２０とが接触可能なように構成してある。
【解決手段】中心貫通孔２１０を有する絶縁碍子２１と、中心貫通孔２１０に保持された中心電極２２と、取付金具２０と、接地電極２３と、圧力センサ２４とを有する圧力検出機能付きスパークプラグ１。スパークプラグ用電圧供給部品３と接続するための端子２２０が、中心貫通孔２１０の内部に没入した状態で配置されている。中心貫通孔２１０の中にスパークプラグ用電圧供給部品３の挿入先端部３５を挿入することによりスパークプラグ用電圧供給部品３と端子２２０とが接触可能なように構成してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における圧力検出機能付きスパークプラグ、スパークプラグ用電圧供給部品及び圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図１２に示すごとく、燃焼状態やノッキングの検出、或いは、燃焼消費率の向上、排気ガスの清浄化等を行うために、内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する圧力センサ９４を備えた圧力検出機能付きスパークプラグ９が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
該圧力検出機能付きスパークプラグ９は、図１２に示すごとく、取付金具９０と、該取付金具９０に挿嵌された絶縁碍子９１と、該絶縁碍子９１の中心貫通孔９１０に保持された中心電極９２と、該中心電極９２との間に火花放電ギャップを形成する接地電極９３とを有する。更に、中心貫通孔９１０の基端側に配される端子電極９７と、該端子電極９７と中心電極９２との間に配される抵抗体９６とを備えており、圧力検出機能付きスパークプラグ９は、接続された電圧供給部品（図示せず）から高電圧を供給することができるよう構成されている。
【０００４】
また、圧力検出機能付きスパークプラグ９は、具備している圧力センサ９４を用いて燃焼室の圧力を計測できるように構成してある。そのため、燃焼室の圧力を計測するよう構成された上記圧力検出機能付きスパークプラグ９によれば、内燃機関の燃焼状態、例えば、ノッキング等の検出が可能となる。
【０００５】
しかしながら、従来の圧力検出機能付きスパークプラグ９は、内燃機関がその運転時に振動することにより、プラグ全体をおもり、取付金具９０における薄肉部９００をバネとしたバネ振動系となる。そして、圧力検出機能付きスパークプラグ９は、圧力検出機能付きスパークプラグ９の軸方向に長い端子電極９７と抵抗体９６とを有するため、プラグ全体として重量が大きくなってしまう。その結果、その大きな重量に対してエンジンヘッド等の振動による加速度が作用することにより、上記圧力検出機能付きスパークプラグ９に過大な慣性力が作用するおそれがある。
【０００６】
更に、圧力検出機能付きスパークプラグ９と、例えば、点火コイル（図示せず）とが一体化され、圧力検出機能付きのプラグ一体型点火コイルが構成される場合がある。この場合、上記プラグ一体型点火コイルは、圧力検出機能付きスパークプラグ９単体の場合よりも一層重量が大きくなり、過大な慣性力が圧力センサ９４に作用する。そして、そのため、上記の過大な慣性力がエンジンヘッドを介して圧力センサ９４に圧力のノイズとして伝わり、圧力の検出精度が低下してしまうおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２４６１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、内燃機関におけるエンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して精度よく圧力測定を行うことができる圧力検出機能付きスパークプラグ、これに接続するスパークプラグ用電圧供給部品、及び圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子を突出させた状態で上記絶縁碍子を保持する取付金具と、該取付金具から延設され上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、上記絶縁碍子に伝わる燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサとを有する圧力検出機能付きスパークプラグにおいて、
スパークプラグ用電圧供給部品と接続するための端子が、上記絶縁碍子における上記中心貫通孔の内部に没入した状態で配置されており、上記絶縁碍子の基端側から上記中心貫通孔の中に上記スパークプラグ用電圧供給部品の挿入先端部を挿入することにより該スパークプラグ用電圧供給部品と上記端子とが接触可能なように構成してあることを特徴とする圧力検出機能付きスパークプラグにある（請求項１）。
【００１０】
本発明の上記圧力検出機能付きスパークプラグ（以下、単にスパークプラグという）は、上記絶縁碍子と、上記中心電極と、上記取付金具と、上記接地電極と、上記圧力センサとを有するが、従来の圧力検出機能付きスパークプラグにおける絶縁碍子の基端側から突出した構造の端子電極とは異なり、上記端子は上記絶縁碍子の基端側から突出した構造を有していない。即ち、従来は、スパークプラグと電圧供給部品との電気的接続を容易に行うために、絶縁碍子の基端側から端子電極を外部に突出させる構造をとっていたが、本発明の上記スパークプラグは、上記端子を上記絶縁碍子の内部に没入させた構造を積極的に採用している。
【００１１】
そして、上記構造を採用することにより、例えば、従来の端子電極の基端側から中心電極の基端側までの間にある部品の削除や長さの低減が可能となり、ひいては、上記スパークプラグの軽量化を図ることができる。その結果、エンジンヘッド等の振動による加速度が上記スパークプラグに加わっても、過大な慣性力が上記スパークプラグに作用することがない。したがって、上記スパークプラグに備え付けられる上記圧力センサは、過大な慣性力に起因する圧力のノイズの影響を受けることがないため、精度よく圧力測定を行うことができる。
【００１２】
また、上記スパークプラグは、上記中心貫通孔の中に上記挿入先端部を挿入することにより、上記スパークプラグ用電圧供給部品（以下、単に電圧供給部品という）と上記端子とが接触可能なように構成してある。
即ち、上記電圧供給部品と上記スパークプラグとは、強固な接合をすることなく、上記挿入先端部と上記端子とを接触させた状態でエンジンヘッドのプラグホール内に配設される。これにより、上記スパークプラグは、上記電圧供給部品の重量等をほとんど支承することがないため、より一層精度よく圧力測定を行うことができる。
【００１３】
以上のごとく、本発明によれば、内燃機関におけるエンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して精度よく圧力測定を行うことができる圧力検出機能付きスパークプラグを提供することができる。
【００１４】
第２の発明は、エンジンヘッドにおけるプラグホール内に挿入配置され、上記第１の発明の圧力検出機能付きスパークプラグに接続されるスパークプラグ用電圧供給部品であって、
上記圧力検出機能付きスパークプラグにおける上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さい外径を有する挿入先端部を有しており、該挿入先端部を上記中心貫通孔に挿入することにより、上記挿入先端部の先端と上記中心貫通孔内の上記端子とが接触可能なように構成してあることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品にある（請求項４）。
【００１５】
本発明の上記電圧供給部品は、その上記挿入先端部が、上記スパークプラグの中心貫通孔の内径よりも小さい外径を有する。そのため、上記挿入先端部を上記スパークプラグにおける上記絶縁碍子の上記中央貫通孔の内周面には実質的に接触させることなく、容易に挿入することができる。また、これにより、上記スパークプラグと上記電圧供給部品との強固な結合状態を回避することができる。それ故、エンジンヘッドの振動による加速度に起因して、上記電圧供給部品の重量に対して発生する過大な慣性力が、上記スパークプラグに備え付けられた圧力センサに伝達されるという不具合を防ぐことができる。
【００１６】
以上のごとく、本発明によれば、内燃機関におけるエンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して精度よく圧力測定を行うことができる圧力検出機能付きスパークプラグに、容易に接続することができるスパークプラグ用電圧供給部品を提供することができる。
【００１７】
第３の発明は、燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサを備えた圧力検出機能付きスパークプラグと、該圧力検出機能付きスパークプラグに高電圧を供給するための１次コイル及び２次コイルを備えたスパークプラグ用電圧供給部品とを組み合わせてなる圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルであって、
上記圧力検出機能付きスパークプラグは、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子の先端を突出させた状態で上記絶縁碍子を保持する取付金具と、該取付金具から延設され上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、上記絶縁碍子に伝わる燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサとを有し、上記スパークプラグ用電圧供給部品と接続するための端子が、上記絶縁碍子における上記中心貫通孔の内部に没入した状態で配置されており、
上記スパークプラグ用電圧供給部品は、同心円状に配設した１次コイル及び２次コイルを備えた円筒部と、該円筒部から突出した挿入先端部とを有する点火コイルであって、該挿入先端部の外径は上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さく設けてあり、
上記圧力検出機能付きスパークプラグの上記絶縁碍子の基端側から上記中心貫通孔の中に、上記点火コイルの上記挿入先端部を挿入することにより、該挿入先端部と上記端子とが接触していることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルにある（請求項１０）。
【００１８】
本発明の上記圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル（以下、単にプラグ一体型点火コイルという）は、上記スパークプラグと電圧供給部品としての上記点火コイルとを組み合わせてなり、上記中心貫通孔の中に上記挿入先端部を挿入することにより構成している。また、上記点火コイルの挿入先端部は、上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さい外径を有する。そのため、上記プラグ一体型点火コイルを構成する部品である上記スパークプラグと上記点火コイルとは、両者を強固に接合することなく、上記中心貫通孔内に存在する上記端子と上記挿入先端部の先端とを接触させた状態でエンジンヘッドのプラグホール内に配設することができる。
【００１９】
それ故、上記プラグ一体型点火コイルにおける上記スパークプラグと上記点火コイルとの接続を、上記スパークプラグが上記点火コイル等の重量をほとんど支承することがない構造とすることができる。そのため、エンジンヘッド等の振動に起因して上記点火コイルの重量に対して発生する過大な慣性力が、上記スパークプラグに作用することがない。したがって、上記スパークプラグに備え付けられた上記圧力センサは、振動による圧力のノイズの影響を受けることがなく、精度よく圧力測定を行うことができる。
【００２０】
また、上記プラグ一体型点火コイルにおける上記スパークプラグは、従来の圧力検出機能付きスパークプラグとは異なり、上記端子を上記絶縁碍子の基端側から外部に突出させる構造とする必要がないため、構成部品の削除又は長さの低減が可能となる。その結果、上記スパークプラグの部分の軽量化を図ることができる。そのため、エンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して、より一層精度よく圧力測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本明細書においては、上記スパークプラグ及び上記プラグ一体型点火コイルにおける、内燃機関の燃焼室等に挿入する側を先端側とし、その反対側を基端側とする。
【００２２】
第１の発明（請求項１）及び第３の発明（請求項１０）において、上記端子は、導電性を有し、かつ、上記中心電極よりも密度が小さい厚膜導体により形成されていることが好ましい（請求項２、請求項１５）。
この場合には、上記中心電極よりも密度が小さい上記厚膜導体を端子として配設した分、上記中心電極の先端側から上記端子の基端側までの重量をも低減することができる。その結果、上記スパークプラグの軽量化を図ることができ、エンジンヘッド等からの振動によるノイズを充分に低減することができる。
【００２３】
また、上記厚膜導体は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄのうち少なくともいずれか一種を含有する金属粉とガラス粉と有機系の樹脂材料とを混合して作製したペーストを焼成したものであり、焼成前における上記樹脂材料の含有量は、上記ペーストの全重量に対して２０〜４０重量％であることが好ましい（請求項３、請求項１６）。
焼成前における上記樹脂材料の含有量が上記の範囲内であれば、上記樹脂材料を焼成して蒸散させることによって、上記中心電極の先端側から上記端子の基端側までの重量、ひいては、上記スパークプラグの重量を充分に低減することができる。
【００２４】
一方、上記樹脂材料の含有量が２０重量％未満である場合には、蒸散する樹脂材料の量が充分とはいえず、中心電極の先端側から端子の基端側までの重量を充分に低減させることが困難となるおそれがある。
また、上記樹脂材料の含有量が４０重量％を超える場合には、樹脂材料が蒸散し過ぎるため、厚膜導体の強度が低下してしまうおそれがある。
【００２５】
また、第２の発明（請求項４）、第３の発明（請求項１０）において、上記挿入先端部の先端には、上記端子と接触した際に弾性変形するバネ部材が配設されていることが好ましい（請求項５、請求項１１）。
この場合において、エンジンヘッド等が振動する際には、充分な弾性力を有する上記バネ部材の伸縮によって、上記挿入先端部の先端と上記端子との間の接触状態を常に維持することができる。
【００２６】
また、上記挿入先端部は、高電圧電流を通電するための電極部と、該電極部の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部とよりなることが好ましい（請求項６、請求項１２）。
この場合には、上記外周絶縁部により、上記電極部を上記端子以外の他の部分と電気的に充分に絶縁することができるため、上記電極部から上記中心電極に、より一層安定的に高電圧を供給することがでる。
【００２７】
また、上記電圧供給部品は、上記挿入先端部の外周側に、上記スパークプラグの上記絶縁碍子を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部を有していることが好ましい（請求項７、請求項１３）。
この場合には、上記中心貫通孔等に直接的に水が浸入することを抑制することができる。
【００２８】
また、上記筒状突出部には、導電性材料よりなるハウジングが配設されていることが好ましい（請求項８、請求項１４）。
この場合には、上記ハウジングに電磁波シールド機能を持たせることができる。そのため、上記電圧供給部品から外部への、或いは外部から上記電圧供給部品への電磁波によるノイズの影響を低減することができる。
【００２９】
また、第２の発明（請求項４）において、上記電圧供給部品は、同心円状に配設した１次コイル及び２次コイルを備えた円筒部と、該円筒部の先端側から突出した上記挿入先端部を有する点火コイルであることが好ましい（請求項９）。
この場合には、小型かつ高出力の点火コイルを用いることができるため、上記プラグ一体型点火コイルの小型化及び高出力化を図ることができる。
【００３０】
また、第３の発明（請求項１０）において、上記圧力検出機能付きスパークプラグは、上記絶縁碍子の基端面に凹凸形状を有するプラグ側凹凸部を有しており、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、上記圧力検出機能付きスパークプラグと上記スパークプラグ用電圧供給部品とを組み付けた状態において上記プラグ側凹凸部と隙間を保って対向配置される凹凸形状を有する電圧供給部品側凹凸部を有することが好ましい（請求項１７）。
この場合には、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部が形成された分、上記端子と上記挿入先端部との接触点と、外部とを電気的に絶縁する絶縁距離を更に長く確保することができる。これにより、上記スパークプラグに安定的に高電圧を供給することができる。
【００３１】
尚、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部を構成する凹部及び凸部をそれぞれ複数個形成しても良い。
また、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部は、それぞれに凹部と凸部とを混在させて構成することもできる。
【００３２】
また、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部を構成する各凹部及び各凸部の幅及び軸方向長さは、０．５〜２ｍｍであることが好ましい（請求項１８）。
この場合には、上記端子と上記挿入先端部との接触点と、外部との電気的な絶縁をより一層確保することができる。そのため、上記スパークプラグに、より一層安定的に高電圧を供給することができる。
【００３３】
一方、幅や軸方向長さが０．５ｍｍ未満である場合には、プラグ側凹凸部及び電圧供給部品側凹凸部を形成することによる効果を充分に発揮することが困難となるおそれがある。
また、幅が２ｍｍを超える場合には、プラグ側凹凸部又は電圧供給部品側凹凸部を形成することが困難となるおそれがある。
また、軸方向長さが２ｍｍを超える場合には、プラグ側凹凸部又は電圧供給部品側凹凸部周辺の強度が低下するおそれがある。
【実施例】
【００３４】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル（以下、単にプラグ一体型点火コイルという）につき、図１〜図８を用いて説明する。
本例のプラグ一体型点火コイル１は、図１に示すごとく、燃焼室８００内の圧力を測定するための圧力センサ２４を備えた圧力検出機能付きスパークプラグ２（以下、単にスパークプラグ２という）と、該スパークプラグ２に高電圧を供給するための１次コイル３１及び２次コイル３２を備えた点火コイル３からなるスパークプラグ用電圧供給部品（以下、単に電圧供給部品３又は点火コイル３という）とを組み合わせてなるプラグ一体型点火コイル１である。
尚、以下では、プラグ一体型点火コイル１における、内燃機関の燃焼室８００に挿入する側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
【００３５】
まず、スパークプラグ２について説明する。
スパークプラグ２は、図１、図４、図５に示すごとく、中心貫通孔２１０を有する絶縁碍子２１と、該絶縁碍子２１の先端から突出する状態で中心貫通孔２１０に保持された中心電極２２と、碍子先端を突出させた状態で絶縁碍子２１を保持する取付金具２０と、該取付金具２０から延設され中心電極２２の先端部との間に火花放電ギャップＧを形成する接地電極２３と、絶縁碍子２１に伝わる燃焼室８００内の圧力を測定するための圧力センサ２４とを有し、点火コイル３と接続するための端子２２０が、絶縁碍子２１における中心貫通孔２１０の内部に没入した状態で配置されている。
【００３６】
更に詳しく説明すると、取付金具２０の碍子収容部２００の内周面には、図６に示すごとく、碍子収容部２００よりも小径を呈する段部２０１を形成してあり、該段部２０１における基端側の表面には、後述する絶縁碍子２１の当り面２１１と当接する棚状の受け面２０３を形成してある。
【００３７】
また、取付金具２０における碍子収容部２００側の先端側の外周面には、図２、図６に示すごとく、雄ネジ部２０２が形成してあり、該雄ネジ部２０２よりも基端側には、工具を係合可能な六角部２０６を形成してある。スパークプラグ２は、所定の工具を六角部２０６に係合して軸芯中心に回転させることにより、雄ネジ部２０２をプラグホール８１１の内周面に形成した雌ネジにネジ結合できるよう構成してある。
【００３８】
更に、取付金具２０における雄ネジ部２０２の先端側には、接地電極２３を接合してある。この接地電極２３は、中心電極２２の先端が所定の間隙を形成した状態で対向するように構成してある。
【００３９】
また、取付金具２０には、図４〜図６に示すごとく、アルミナ等の電気絶縁材料からなる円筒状の絶縁碍子２１を内挿収容してある。
そして、絶縁碍子２１には、図６に示すごとく、その内部に中心貫通孔２１０が形成されてなる。
また、絶縁碍子２１の外周面には、図６に示すごとく、基端側に向けて拡径する段部２１２を形成してある。そして、該段部２１２における先端側の表面には、取付金具２０の受け面２０３と当接する当り面２１１を形成してある。
【００４０】
また、取付金具２０に対する絶縁碍子２１の軸方向の挿入位置は、図６に示すごとく、受け面２０３と当り面２１１との当接により規制されるよう構成してある。
そして、両者を当接させた際、絶縁碍子２１の先端側が、接地電極２３と所定の間隙を形成した状態で取付金具２０の端部から突出するよう構成してある。
【００４１】
また、受け面２０３と当り面２１１との当接により、取付金具２０と絶縁碍子２１との間の気密性を高く保持し得るように構成してある。
尚、図６に示すごとく、スパークプラグ２を構築する際には、まず、絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０に中心電極２２を挿通する。次いで、絶縁碍子２１を取付金具２０の碍子収容部２００に挿通して当り面２１１と取付金具２０の受け面２０３とを当接させた後、取付金具２０のかしめ部２０５をスパークプラグ２の径方向内側に向かって折り曲げる。
【００４２】
スパークプラグ２は、図１、図４、図５に示すごとく、導電性金属よりなる中心電極２２と、導電性金属よりなる接地電極２３とを有している。そして、中心貫通孔２１０に配置された中心電極２２は、その先端と接地電極２３との間に所定の間隙、即ち、火花放電ギャップＧを形成した状態で、内燃機関の燃焼室８００に露出するよう構成する。
【００４３】
また、本例においては、スパークプラグ２の圧力検出素子として、図２に示すごとく、ひずみゲージ２４１、２４２を用いている。
軸方向ひずみゲージ２４１は、上述の取付金具２０の薄肉部２０４に軸方向のひずみを計測する向きに張り付けられている。また、周方向ひずみゲージ２４２は、軸方向ひずみゲージ２４１に隣接して周方向のひずみを計測する向きに張り付けられている。そして、上記軸方向ひずみゲージ２４１及び周方向ひずみゲージ２４２は、ぞれぞれ、軸対称になる位置に１対ずつ設けられる。
【００４４】
また、軸方向ひずみゲージ２４１及び周方向ひずみゲージ２４２は、図３に示すごとく、ホイーストンブリッジを形成し、アンプ２４０に結線されている。
また、図２、図４、図５に示すごとく、アンプ２４０の駆動電源と出力は、コネクタピン２４３につながっていて、点火コイル３を装着した際にカバー７の圧力センサコネクタ７１及び導線７０を介して、ハウジング６の外側を通って取り出されるようになっている。
【００４５】
尚、薄肉部２０４は、図４に示すごとく、肉厚の大きい六角部２０６よりも基端側にあることが好ましい。仮に、薄肉部２０４が六角部２０６よりも先端側にある場合には、内燃機関が振動した際、スパークプラグ２の振幅が大きくなり、圧力のノイズが大きくなってしまうおそれがある。
また、本例においては、ひずみゲージは、軸方向及び周方向の双方において設けられているが、軸方向又は周方向のいずれか一方であっても良い。
【００４６】
次に、点火コイル３について説明する。
本例の電圧供給部品としての点火コイル３は、図１、図５に示すごとく、同心円状に配設した１次コイル３１及び２次コイル３２を備えた円筒部３０と、該円筒部３０から突出した挿入先端部３５とを有していると共に、該挿入先端部３５の外径は絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０の内径よりも小さく設けてある。
また、図１、図４、図５に示すごとく、スパークプラグ２の絶縁端子２１の基端側から中心貫通孔２１０の中に、点火コイル３の挿入先端部３５を挿入することにより、該挿入先端部３５と端子２２０とが接触している。
【００４７】
また、挿入先端部３５の先端には、端子２２０と接触した際に弾性変形すると共に導電性を有するバネ部材５が配設されている。そして、本例においては、挿入先端部３５の先端側の端部は、バネ部材５の基端側の端部と結合されている。また、図４に示すごとく、バネ部材５と当接する端子２２０の基端側と、中心貫通孔２１０との間は、ガラスに銅粉を混入した導電性に優れる銅ガラス５０によって封着されており、絶縁碍子２１との間の密着性を高めるよう構成されている。
なお、本例では、挿入先端部３５にバネ部材５を配設したが、バネ部材５を、銅ガラス５０を介して端子２２０に固定する構造とすることもできる。
【００４８】
また、挿入先端部３５は、図４、図７（ａ）、図７（ｃ）に示すごとく、高電圧電流を通電するための電極部３５１と、これにつながる抵抗体３５２と、電極部３５１及び抵抗体３５２の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部３５０とよりなる。
尚、この電極部３５１及び抵抗体３５２は、従来ならば、スパークプラグ２の絶縁碍子２１内に内蔵される部品であるが、本例では、点火コイル３に内蔵させてある。
【００４９】
また、点火コイル３は、図４、図５、図７（ｃ）に示すごとく、挿入先端部３５の外周側に、スパークプラグ２の絶縁碍子２１を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部３６を有している。
また、筒状突出部３６には、図１、図４に示すごとく、導電性材料よりなるハウジング６が配設されている。
【００５０】
更に詳しく説明すると、図１、図５に示すごとく、本例の点火コイル３は、１次コイル３１及び２次コイル３２を巻回させた円筒部３０を収容する金属製のハウジング６を有する。そして、該ハウジング６には、アルミナ或いは合成樹脂等の電気絶縁材料からなる円筒状の外周絶縁部３５０を内挿し、収容してある。また、外周絶縁部３５０の先端側には、図７（ｃ）に示すごとく、内部貫通孔３５３が形成されてなる。
【００５１】
また、図１、図５に示すごとく、点火コイル３は、図示しない点火装置とイグナイタとの組合せにより電力供給する１次コイル３１と、該１次コイル３１の内周側に配置した２次コイル３２と、該２次コイル３２の更に内周側に配置した円柱状の中心コア３３とを組み合わせてなる。
そして、この点火コイル３は、１次コイル３１への電力供給に応じた電磁誘導により、２次コイルの両端に高電圧を発生するように構成される。
【００５２】
２次コイル３２の高電圧端は、電極部３５１を介してスパークプラグ２の中心電極２２に電気的に接続される。一方、低電圧端は、ターミナルを介して取付金具２０に接続される。そして、取付金具２０はエンジンヘッド８１０等を介して、内燃機関を搭載する車両のボディに接地されている。
【００５３】
１次コイル３１は、図１、図７（ｃ）に示すごとく、外周絶縁部３５０における巻線配設部３０２に配設する巻線である。
この巻線配設部３０２に配設した１次コイル３１の両端には、ターミナルを電気的に接続する。また、１次コイル３１は、このターミナル及びこれと電気的に接続したターミナルピンを介して外部から電力供給できるように構成する。
本例の１次コイル３１は、銅よりなる断面矩形状を呈する絶縁被覆付きの電線を、外周絶縁部３５０の巻線配設部３０２の外周に巻回してなる１重巻の巻線である。また、本例では、巻回した１次コイル３１に、エポキシ樹脂を含浸させて固定してある。
【００５４】
中心コア３３は、強磁性材料よりなる円柱状の部材である。この中心コア３３は、スプール３４の軸方向の一方の端部から穿孔された穴に収容された状態で、２次コイル３２の内周側に配置してある。
また、外周絶縁部３５０の基端部側には、スプール貫通穴３０３が形成されている。そして、スプール貫通穴３０３には、スプール３４が収容するよう構成してある。
【００５５】
また、図７（ｃ）に示すごとく、外周絶縁部３５０におけるスプール貫通穴３０３の内周面基端側には、雌ネジ部３０１を形成してある。雌ネジ部３０１には、後述する保持部材４をネジ結合するように構成してある。
スプール３４は、図７（ｂ）に示すごとく、２次コイル３２を巻き付ける巻線用筒部３４１とこの巻線用筒部３４１から更に基端側に向けて延びる突出筒部３４２とを有している。そして、図１、図５、図７（ｂ）に示すごとく、スプール３４の巻線用筒部３４１の外周に２次コイル３２が巻回される。
【００５６】
また、スプール３４の軸方向に穿設した中心穴３４０には、図１、図５に示すごとく、中心コア３３を挿入してある。
この中心穴３４０は、中心コア３３が巻回用筒部３４１の内周側に対応して配置されるように、中心コア３３と比較して軸方向に長く形成してある。本例では、中心コア３３の端部が突出筒部３４２に配置されないように、中心穴３４０を構成してある。
【００５７】
また、図１、図５に示すごとく、本例では、スプール３４の中心穴３４０に中心コア３３を収容した上、その開口部をゴムやスポンジ等の弾性材よりなるコア押え蓋３７により封止してある。
また、２次コイル３２、中心コア３３及びコア押え蓋３７等を上記のごとく組付けたスプール３４は、外周絶縁部３５０のスプール貫通穴３０３に充填した電気絶縁性の樹脂中で固定される。このように、本例のプラグ一体型点火コイル１では、２次コイル３２、電極部３５１及び中心電極２２を含む高電圧部と、１次コイル３１及びハウジング６を含む低電圧部とが外周絶縁部３５０によって完全に絶縁されている。
そのため、本例のプラグ一体型点火コイル１は、電気的な信頼性が高く、優れた点火性能を有する装置である。
【００５８】
点火コイル３を構築する際には、図５に示すごとく、１次コイル３１及び２次コイル３２を巻回した円筒部３０を、ハウジング６に挿通した後、後述する保持部材４をハウジング６の基端側に固定する。そして、点火コイル３全体を覆うようにカバー７を取り付ける。
【００５９】
保持部材４は、図１、図８に示すごとく、ハウジング６の内径より小径の貫通穴４０を軸方向に有する円筒形状を呈する部材である。貫通穴４０は、後述するコネクタ４３を嵌合するように構成してある。
保持部材４の外周面のうち、ハウジング６に収容される部分には、図５、図８に示すごとく、ハウジング６の雌ネジ部６１とネジ結合する雄ネジ部４１を形成してある。
【００６０】
また、保持部材４の外周面のうち、ハウジング６に収容されず外部に露出する部分には、断面略六角形状を呈するナット部４２を形成してある。そして、スパナ等の工具をナット部４２に係合して保持部材４を回転させることにより、保持部材４の進退を可能としてある。
【００６１】
また、保持部材４の軸方向における先端側の端面には、図５、図８に示すごとく、外周絶縁部３５０の端面３００と対向する端面４００を形成してある。
そして、保持部材４は、外周絶縁部３５０の螺入に伴って、端面４００から外周絶縁部３５０の端面３００に向けて軸方向の荷重を作用し得るように構成してある。
【００６２】
コネクタ４３は、図８に示すごとく、保持部材４の貫通穴４０に嵌合するよう構成してなる樹脂製の部材である。このコネクタ４３は、円筒状を呈していると共に、軸方向の１箇所に壁面４４を形成してなる。この壁面４４の存在により、コネクタ４３の軸方向の両端面には、相互に連通しないへこみが形成されている。
【００６３】
次に、本例のプラグ一体型点火コイル１の構築手順及び取り付け手順について説明する。
前述の手順により構築したスパークプラグ２を、中心電極２２及び接地電極２３を内燃機関の燃焼室８００内に露出させた状態で、内燃機関のエンジンヘッド８１０に穿孔されたプラグホール８１１に装着する。このとき、スパークプラグ２は、所定の工具を用いて六角部２０６を軸芯中心に回転させてプラグホール８１１に固定される。
【００６４】
また、図１に示すごとく、前述の手順により構築された点火コイル３を、フランジ８３０に挿通して固定する。そして、スパークプラグ２の絶縁碍子２１の基端側から中心貫通孔２１０の中に点火コイル３の挿入先端部３５を挿入し、バネ部材５を介して端子２２０と挿入先端部３５の先端とを接触させる。即ち、該挿入先端部３５は、絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０の内径よりも小さい外径を有するため、中心貫通孔２１０に強固に接合されることなく遊挿されている。
次いで、エンジンヘッドカバー８２０に対してフランジ８３０を固定具８４０によって固定することにより、本例のプラグ一体型点火コイル１が構築される。
【００６５】
本例の点火コイル３は、上述のごとく、フランジ８３０に保持されているため、スパークプラグ２との接触状態を常に維持することができる。即ち、点火コイル３は、フランジ８３０に固定された位置から点火コイル３の軸方向にずれることがないため、スパークプラグ２と実質的に接触することがない。それ故、端子２２０と挿入先端部３５の先端とが、バネ部材５を介して接触するという接触状態を保つことができる。
【００６６】
また、この状態において、点火コイル３の重量は、フランジ８３０を介してエンジンヘッドカバー８２０に支承されている。それ故、点火コイル３の重量は、スパークプラグ２には直接かかっておらず、本例においては、バネ部材５の付勢によって、わずかにスパークプラグ２へと伝達されるのみである。
【００６７】
次に、本例のプラグ一体型点火コイル１の点火動作について説明する。
上記プラグ一体型点火コイル１は、図１に示すごとく、点火装置に接続された直流端子３１１及びイグナイタ（図示せず）に結線されている点火端子３１２から１次コイル３１に通電された後、通電が遮断されると２次コイル３２に高電圧が発生する。
該高電圧は、電極部３５１、抵抗３５２及びバネ５を介して中心電極２２に通電され、中心電極２２と接地電極２３との間の火花放電ギャップＧにおいて電位差が発生することにより放電する。
【００６８】
次に、本例のプラグ一体型点火コイル１の圧力検出動作について説明する。
内燃機関の燃焼室８００の圧力が上昇すると燃焼室８００に露出している絶縁碍子２１が基端側に押圧される。このとき、取付金具２０は、かしめ部２０５を介して基端側に引っ張られる。この引張により取付金具２０の薄肉部２０４がひずみ、軸方向ひずみゲージ２４１及び周方向ひずみゲージ２４２の抵抗値が変化する。この変化をアンプ２４０で増幅して取り出すことで燃焼室の圧力を測定することができる。
【００６９】
本例のプラグ一体型点火コイル１は、スパークプラグ２と電圧供給部品３としての点火コイル３とを組み合わせてなり、中心貫通孔２１０の中に挿入先端部３５を挿入することにより構成している。また、点火コイル３の挿入先端部３５は、絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０の内径よりも小さい外径を有する。そのため、プラグ一体型点火コイル１を構成する部品であるスパークプラグ２と点火コイル３とは、両者を強固に接合することなく、中心貫通孔２１０内に存在する端子２２０と挿入先端部３５の先端とを接触させた状態でエンジンヘッド８１０のプラグホール８１１内に配設することができる。
【００７０】
それ故、プラグ一体型点火コイル１におけるスパークプラグ２と点火コイル３との接続を、スパークプラグ２が点火コイル３等の重量をほとんど支承することがない構造とすることができる。そのため、エンジンヘッド８１０等の振動に起因して、点火コイル３に対して発生する過大な慣性力が、スパークプラグ２に作用することがない。したがって、スパークプラグ２に備え付けられた圧力センサ２４は、振動による圧力のノイズの影響を受けることがなく、精度よく圧力測定を行うことができる。
【００７１】
また、プラグ一体型点火コイル１におけるスパークプラグ２は、従来の圧力検出機能付きスパークプラグとは異なり、端子電極（図１２における符号９７参照）を絶縁碍子の基端側から外部に突出させる構造（図１２参照）とする必要がないため、構成部品の削除又は長さの低減が可能となる。その結果、プラグ一体型点火コイル１の軽量化を図ることができる。
【００７２】
また、本例では、従来の圧力検出機能付きスパークプラグにおける端子電極（図１２における符号９７参照）の機能を、点火コイル３の電極部３５１と抵抗体３５２とに持たせている。それ故、電極部３５１及び抵抗体３５２の長さを短くした分、絶縁碍子２１の軸方向の長さを短くすることができるため、より一層スパークプラグ２の軽量化を図ることができる。
【００７３】
また、本発明の電圧供給部品３は、上記のごとく、小型かつ高出力の点火コイル３であるため、プラグ一体型点火コイル１の小型化及び高出力化を図ることができる。
また、挿入先端部３５の先端には、図４、図５に示すごとく、端子２２０と接触した際に弾性変形するバネ部材５の伸縮によって、挿入先端部３５の先端と端子２２０との間の接触状態を常に維持することができる。
【００７４】
また、挿入先端部３５は、図４に示すごとく、高電圧電流を通電するための電極部３５１と、該電極部３５１の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部３５０とよりなる。これにより、電極部３５１を端子２２０以外の他の部分と電気的に充分に絶縁することができるため、電極部３５１から中心電極２２に、より一層安定的に高電圧を供給することができる。
【００７５】
また、点火コイル３は、図４、図５に示すごとく、挿入先端部３５の外周側に、スパークプラグ２の絶縁碍子２１を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部３６を有しているため、中心貫通孔２１０等に直接的に水が浸入することを抑制することができる。また、本例のおいては、筒状突出部３６は絶縁材料よりなるため、電極部３５１を端子２２０以外の他の部分と絶縁する長さを充分に確保することができる（図４における符号Ｗ、及び図１２における符号ｗ参照）。
【００７６】
また、筒状突出部３６には、図１、図４、図５に示すごとく、導電性材料よりなるハウジング６が配設されているため、ハウジング６に電磁波シールド機能を持たせることができる。そのため、点火コイル３から外部への、或いは外部から点火コイル３への電磁波によるノイズの影響を低減することができる。それ故、圧力センサ２４に接続されて圧力検出信号を送信する導線７０への電磁波によるノイズの影響を低減することができるため、圧力センサ２４は精度よく圧力測定を行うことができる。
【００７７】
以上のごとく、本例のプラグ一体型点火コイルによれば、内燃機関におけるエンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して精度よく圧力測定を行うことができるプラグ一体型点火コイルを提供することができる。
【００７８】
（実施例２）
本例は、図９に示すごとく、かしめ部２０５と絶縁碍子２１との間に配設した圧力検出素子２４４が圧力センサ２４に接続されているプラグ一体型点火コイル１の例である。
その他の構成及び作用効果は実施例１と同様である。
尚、図１０に示すごとく、上記圧力検出素子２４４をエンジンヘッド８１０と取付金具２０との間に設けても良いが、エンジンヘッド８１０の振動により圧力のノイズが増大してしまうおそれがある。
【００７９】
（実施例３）
本例は、図１１に示すごとく、実施例１のプラグ一体型点火コイル１を構成するスパークプラグ２を単独で用いた場合に適用可能な電圧供給部品としてのハイテンションコード３の例である。
本例のハイテンションコード３は、挿入先端部３５と筒状突出部３６と、フランジ８３０に保持されるプラグコード３８とを有する。該プラグコード３８は、ゴム製、或いは樹脂製の絶縁体３８０によって構成されており、該絶縁体３８０内には電極部３５１が挿通されている。
【００８０】
プラグコード３８は、図示しない点火電源に接続されており、該点火電源より送られてきた高圧電流を、電極部３５１及び抵抗体３５２を介してスパークプラグ２の端子２２０へと送電するよう構成されている。
また、プラグコード３８は、フランジ８３０に保持されているため、上記スパークプラグ２とハイテンションコード３とを組み合わせる際には、実施例１と同様、スパークプラグ２にはハイテンションコード３の重量が直接かからないよう構成することができる。
【００８１】
同図に示すごとく、プラグコード３８の先端部を構成する挿入先端部３５には、上記電極部３５１と抵抗体３５２とが設けられており、電極部３５１及び抵抗体３５２の外周を絶縁体３８０が覆っている。
本例のハイテンションコード３の挿入先端部３５も、実施例１の点火コイル３と同様、スパークプラグ２における絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０の内径よりも小さい外径を有している。そして、ハイテンションコード３とスパークプラグ２とは、強固な結合をすることなく、バネ部材５を介して端子２２０と挿入先端部３５とを接触させた状態で一体化されている。
【００８２】
本例の場合には、電気的信頼性の高いハイテンションコード３を接続するため、スパークプラグ２に高電圧を供給することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００８３】
（実施例４）
本例は、図１２に示すごとく、端子２２０が、導電性を有し、かつ、中心電極２２よりも密度が小さい厚膜導体２２１により形成されているプラグ一体型点火コイル１の例である。即ち、挿入先端部３５の先端側に配されたバネ部材５の先端側から中心電極２２の基端側までは、厚膜導体２２１が充填されて端子２２０の役割を果たしている。
【００８４】
上記厚膜導体２２１は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄのうち少なくともいずれか一種を含有する金属粉とガラス粉と有機系の樹脂材料とを混合して作製したペーストを焼成したものである。そして、焼成前における樹脂材料の含有量は、焼成前の厚膜導体（ペースト）２２１の全重量に対して２０〜４０重量％である。
【００８５】
また、中心電極２２の基端側に設けられた碍子当接部２２３、及び該碍子当接部２２３を受ける中心貫通孔２１０に配された電極受け部２１３は、図４、図１２に示すごとく、実施例１における碍子当接部２２３及び電極受け部２１３よりも先端側に配設してある。これに伴い、中心電極２２の軸方向長さＬ２を、実施例１における中心電極２２の軸方向長さＬ１（図４参照）よりも短くしてある。
その他は、実施例１と同様である。
【００８６】
本例の場合には、中心電極２２よりも密度が小さい厚膜導体２２１を端子２２０として配設した分、中心電極２２の先端側から端子２２０の基端側までの重量をも低減することができる。特に、焼成前における上記樹脂材料の含有量が２０〜４０重量％の範囲内であれば、上記樹脂材料を焼成して蒸散させることによって、厚膜導体２２１の重量、ひいては、スパークプラグ２の重量を充分に低減することができる。その結果、エンジンヘッド等からの振動によるノイズを充分に低減することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００８７】
（実施例５）
本例は、図１３、図１４に示すごとく、上記実施例４のプラグ一体型点火コイル１を改良した例である。即ち、スパークプラグ２の絶縁碍子２１の基端面には凹形状からなる凹部２１４が形成されており、電圧供給部品３の外周絶縁部３５０には上記凹部２１４と隙間を保って凸形状からなる凸部３５４が対向配置されている。
【００８８】
また、上記凹部２１４及び凸部３５４は、図１３に示すごとく、プラグ一体型点火コイル１の中心軸Ｍを含む断面形状が略台形状に形成されている。また、凹部２１４及び凸部３５４は、それぞれ絶縁碍子２１及び外周絶縁部３５４においてリング状に形成されている。また、凹２１４部及び凸部３５４の幅及び軸方向長さは０．５〜２ｍｍである。また、凹部２１４は、凸部３５４の幅及び軸方向長さよりも若干大きく形成してある。
その他は、実施例１と同様である。
【００８９】
本例の場合には、凹部２１４（プラグ側凹凸部）及び凸部３５４（電圧供給部品側凹凸部）が形成された分、端子２２０と挿入先端部３５との接触点と、外部とを電気的に絶縁する絶縁距離（図１３における符号Ｗ参照）を更に長く確保することができる。これにより、スパークプラグ２に安定的に高電圧を供給することができる。特に、凹部２１４及び凸部３５４の幅及び軸方向長さが０．５〜２ｍｍであるため、凹部２１４及び凸部３５４を形成することによる効果を充分に発揮することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００９０】
尚、プラグ側凹凸部及び電圧供給部品側凹凸部を構成する凹部又は凸部を、それぞれ複数個形成することもできる。
また、プラグ一体型点火コイルの中心軸を含む断面におけるそれぞれの凹凸部の断面形状を曲面とすることもできる。
その他、上記実施例５の構成とは逆に、プラグ側凹凸部を凸部、電圧供給部品側凹凸部を凹部として形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例１における、圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルの組付け構造を示す断面説明図。
【図２】実施例１における、圧力検出機能付きスパークプラグの側面図。
【図３】実施例１における、ひずみゲージの構造の説明図。
【図４】実施例１における、圧力検出機能付きスパークプラグと点火コイルとの組付け構造を示す断面説明図。
【図５】実施例１における、圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルの組み付け手順を示す断面説明図。
【図６】実施例１における、圧力検出機能付きスパークプラグの組み付け手順を示す断面説明図。
【図７】実施例１における、点火コイルの（ａ）高電圧部の説明図、（ｂ）スプールの説明図、（ｃ）碍子の説明図。
【図８】実施例１における、保持部材の断面説明図。
【図９】実施例２における、圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルの断面説明図。
【図１０】実施例２における、圧力センサの配設位置を変えた場合の圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルの断面説明図。
【図１１】実施例３における、圧力検出機能付きスパークプラグとハイテンションコードとを組み合わせた圧力検出機能付きプラグ一体型点火装置の断面説明図。
【図１２】実施例４における、プラグ一体型点火コイルの先端側の断面説明図。
【図１３】実施例５における、プラグ一体型点火コイルの先端側の断面説明図。
【図１４】実施例５における、圧力検出機能付きスパークプラグの絶縁碍子の基端面の説明図。
【図１５】従来例における、圧力検出機能付きスパークプラグの断面説明図。
【符号の説明】
【００９２】
１ 圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル
２ 圧力検出機能付きスパークプラグ
２０ 取付金具
２１ 絶縁碍子
２１０ 中心貫通孔
２２ 中心電極
２３ 接地電極
２４ 圧力センサ
３ スパークプラグ用電圧供給部品
３ 点火コイル
３１ １次コイル
３２ ２次コイル
３５ 挿入先端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における圧力検出機能付きスパークプラグ、スパークプラグ用電圧供給部品及び圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図１２に示すごとく、燃焼状態やノッキングの検出、或いは、燃焼消費率の向上、排気ガスの清浄化等を行うために、内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する圧力センサ９４を備えた圧力検出機能付きスパークプラグ９が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
該圧力検出機能付きスパークプラグ９は、図１２に示すごとく、取付金具９０と、該取付金具９０に挿嵌された絶縁碍子９１と、該絶縁碍子９１の中心貫通孔９１０に保持された中心電極９２と、該中心電極９２との間に火花放電ギャップを形成する接地電極９３とを有する。更に、中心貫通孔９１０の基端側に配される端子電極９７と、該端子電極９７と中心電極９２との間に配される抵抗体９６とを備えており、圧力検出機能付きスパークプラグ９は、接続された電圧供給部品（図示せず）から高電圧を供給することができるよう構成されている。
【０００４】
また、圧力検出機能付きスパークプラグ９は、具備している圧力センサ９４を用いて燃焼室の圧力を計測できるように構成してある。そのため、燃焼室の圧力を計測するよう構成された上記圧力検出機能付きスパークプラグ９によれば、内燃機関の燃焼状態、例えば、ノッキング等の検出が可能となる。
【０００５】
しかしながら、従来の圧力検出機能付きスパークプラグ９は、内燃機関がその運転時に振動することにより、プラグ全体をおもり、取付金具９０における薄肉部９００をバネとしたバネ振動系となる。そして、圧力検出機能付きスパークプラグ９は、圧力検出機能付きスパークプラグ９の軸方向に長い端子電極９７と抵抗体９６とを有するため、プラグ全体として重量が大きくなってしまう。その結果、その大きな重量に対してエンジンヘッド等の振動による加速度が作用することにより、上記圧力検出機能付きスパークプラグ９に過大な慣性力が作用するおそれがある。
【０００６】
更に、圧力検出機能付きスパークプラグ９と、例えば、点火コイル（図示せず）とが一体化され、圧力検出機能付きのプラグ一体型点火コイルが構成される場合がある。この場合、上記プラグ一体型点火コイルは、圧力検出機能付きスパークプラグ９単体の場合よりも一層重量が大きくなり、過大な慣性力が圧力センサ９４に作用する。そして、そのため、上記の過大な慣性力がエンジンヘッドを介して圧力センサ９４に圧力のノイズとして伝わり、圧力の検出精度が低下してしまうおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２４６１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、内燃機関におけるエンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して精度よく圧力測定を行うことができる圧力検出機能付きスパークプラグ、これに接続するスパークプラグ用電圧供給部品、及び圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子を突出させた状態で上記絶縁碍子を保持する取付金具と、該取付金具から延設され上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、上記絶縁碍子に伝わる燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサとを有する圧力検出機能付きスパークプラグにおいて、
スパークプラグ用電圧供給部品と接続するための端子が、上記絶縁碍子における上記中心貫通孔の内部に没入した状態で配置されており、上記絶縁碍子の基端側から上記中心貫通孔の中に上記スパークプラグ用電圧供給部品の挿入先端部を挿入することにより該スパークプラグ用電圧供給部品と上記端子とが接触可能なように構成してあることを特徴とする圧力検出機能付きスパークプラグにある（請求項１）。
【００１０】
本発明の上記圧力検出機能付きスパークプラグ（以下、単にスパークプラグという）は、上記絶縁碍子と、上記中心電極と、上記取付金具と、上記接地電極と、上記圧力センサとを有するが、従来の圧力検出機能付きスパークプラグにおける絶縁碍子の基端側から突出した構造の端子電極とは異なり、上記端子は上記絶縁碍子の基端側から突出した構造を有していない。即ち、従来は、スパークプラグと電圧供給部品との電気的接続を容易に行うために、絶縁碍子の基端側から端子電極を外部に突出させる構造をとっていたが、本発明の上記スパークプラグは、上記端子を上記絶縁碍子の内部に没入させた構造を積極的に採用している。
【００１１】
そして、上記構造を採用することにより、例えば、従来の端子電極の基端側から中心電極の基端側までの間にある部品の削除や長さの低減が可能となり、ひいては、上記スパークプラグの軽量化を図ることができる。その結果、エンジンヘッド等の振動による加速度が上記スパークプラグに加わっても、過大な慣性力が上記スパークプラグに作用することがない。したがって、上記スパークプラグに備え付けられる上記圧力センサは、過大な慣性力に起因する圧力のノイズの影響を受けることがないため、精度よく圧力測定を行うことができる。
【００１２】
また、上記スパークプラグは、上記中心貫通孔の中に上記挿入先端部を挿入することにより、上記スパークプラグ用電圧供給部品（以下、単に電圧供給部品という）と上記端子とが接触可能なように構成してある。
即ち、上記電圧供給部品と上記スパークプラグとは、強固な接合をすることなく、上記挿入先端部と上記端子とを接触させた状態でエンジンヘッドのプラグホール内に配設される。これにより、上記スパークプラグは、上記電圧供給部品の重量等をほとんど支承することがないため、より一層精度よく圧力測定を行うことができる。
【００１３】
以上のごとく、本発明によれば、内燃機関におけるエンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して精度よく圧力測定を行うことができる圧力検出機能付きスパークプラグを提供することができる。
【００１４】
第２の発明は、エンジンヘッドにおけるプラグホール内に挿入配置され、上記第１の発明の圧力検出機能付きスパークプラグに接続されるスパークプラグ用電圧供給部品であって、
上記圧力検出機能付きスパークプラグにおける上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さい外径を有する挿入先端部を有しており、該挿入先端部を上記中心貫通孔に挿入することにより、上記挿入先端部の先端と上記中心貫通孔内の上記端子とが接触可能なように構成してあることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品にある（請求項４）。
【００１５】
本発明の上記電圧供給部品は、その上記挿入先端部が、上記スパークプラグの中心貫通孔の内径よりも小さい外径を有する。そのため、上記挿入先端部を上記スパークプラグにおける上記絶縁碍子の上記中央貫通孔の内周面には実質的に接触させることなく、容易に挿入することができる。また、これにより、上記スパークプラグと上記電圧供給部品との強固な結合状態を回避することができる。それ故、エンジンヘッドの振動による加速度に起因して、上記電圧供給部品の重量に対して発生する過大な慣性力が、上記スパークプラグに備え付けられた圧力センサに伝達されるという不具合を防ぐことができる。
【００１６】
以上のごとく、本発明によれば、内燃機関におけるエンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して精度よく圧力測定を行うことができる圧力検出機能付きスパークプラグに、容易に接続することができるスパークプラグ用電圧供給部品を提供することができる。
【００１７】
第３の発明は、燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサを備えた圧力検出機能付きスパークプラグと、該圧力検出機能付きスパークプラグに高電圧を供給するための１次コイル及び２次コイルを備えたスパークプラグ用電圧供給部品とを組み合わせてなる圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルであって、
上記圧力検出機能付きスパークプラグは、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子の先端を突出させた状態で上記絶縁碍子を保持する取付金具と、該取付金具から延設され上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、上記絶縁碍子に伝わる燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサとを有し、上記スパークプラグ用電圧供給部品と接続するための端子が、上記絶縁碍子における上記中心貫通孔の内部に没入した状態で配置されており、
上記スパークプラグ用電圧供給部品は、同心円状に配設した１次コイル及び２次コイルを備えた円筒部と、該円筒部から突出した挿入先端部とを有する点火コイルであって、該挿入先端部の外径は上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さく設けてあり、
上記圧力検出機能付きスパークプラグの上記絶縁碍子の基端側から上記中心貫通孔の中に、上記点火コイルの上記挿入先端部を挿入することにより、該挿入先端部と上記端子とが接触していることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルにある（請求項１０）。
【００１８】
本発明の上記圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル（以下、単にプラグ一体型点火コイルという）は、上記スパークプラグと電圧供給部品としての上記点火コイルとを組み合わせてなり、上記中心貫通孔の中に上記挿入先端部を挿入することにより構成している。また、上記点火コイルの挿入先端部は、上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さい外径を有する。そのため、上記プラグ一体型点火コイルを構成する部品である上記スパークプラグと上記点火コイルとは、両者を強固に接合することなく、上記中心貫通孔内に存在する上記端子と上記挿入先端部の先端とを接触させた状態でエンジンヘッドのプラグホール内に配設することができる。
【００１９】
それ故、上記プラグ一体型点火コイルにおける上記スパークプラグと上記点火コイルとの接続を、上記スパークプラグが上記点火コイル等の重量をほとんど支承することがない構造とすることができる。そのため、エンジンヘッド等の振動に起因して上記点火コイルの重量に対して発生する過大な慣性力が、上記スパークプラグに作用することがない。したがって、上記スパークプラグに備え付けられた上記圧力センサは、振動による圧力のノイズの影響を受けることがなく、精度よく圧力測定を行うことができる。
【００２０】
また、上記プラグ一体型点火コイルにおける上記スパークプラグは、従来の圧力検出機能付きスパークプラグとは異なり、上記端子を上記絶縁碍子の基端側から外部に突出させる構造とする必要がないため、構成部品の削除又は長さの低減が可能となる。その結果、上記スパークプラグの部分の軽量化を図ることができる。そのため、エンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して、より一層精度よく圧力測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本明細書においては、上記スパークプラグ及び上記プラグ一体型点火コイルにおける、内燃機関の燃焼室等に挿入する側を先端側とし、その反対側を基端側とする。
【００２２】
第１の発明（請求項１）及び第３の発明（請求項１０）において、上記端子は、導電性を有し、かつ、上記中心電極よりも密度が小さい厚膜導体により形成されていることが好ましい（請求項２、請求項１５）。
この場合には、上記中心電極よりも密度が小さい上記厚膜導体を端子として配設した分、上記中心電極の先端側から上記端子の基端側までの重量をも低減することができる。その結果、上記スパークプラグの軽量化を図ることができ、エンジンヘッド等からの振動によるノイズを充分に低減することができる。
【００２３】
また、上記厚膜導体は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄのうち少なくともいずれか一種を含有する金属粉とガラス粉と有機系の樹脂材料とを混合して作製したペーストを焼成したものであり、焼成前における上記樹脂材料の含有量は、上記ペーストの全重量に対して２０〜４０重量％であることが好ましい（請求項３、請求項１６）。
焼成前における上記樹脂材料の含有量が上記の範囲内であれば、上記樹脂材料を焼成して蒸散させることによって、上記中心電極の先端側から上記端子の基端側までの重量、ひいては、上記スパークプラグの重量を充分に低減することができる。
【００２４】
一方、上記樹脂材料の含有量が２０重量％未満である場合には、蒸散する樹脂材料の量が充分とはいえず、中心電極の先端側から端子の基端側までの重量を充分に低減させることが困難となるおそれがある。
また、上記樹脂材料の含有量が４０重量％を超える場合には、樹脂材料が蒸散し過ぎるため、厚膜導体の強度が低下してしまうおそれがある。
【００２５】
また、第２の発明（請求項４）、第３の発明（請求項１０）において、上記挿入先端部の先端には、上記端子と接触した際に弾性変形するバネ部材が配設されていることが好ましい（請求項５、請求項１１）。
この場合において、エンジンヘッド等が振動する際には、充分な弾性力を有する上記バネ部材の伸縮によって、上記挿入先端部の先端と上記端子との間の接触状態を常に維持することができる。
【００２６】
また、上記挿入先端部は、高電圧電流を通電するための電極部と、該電極部の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部とよりなることが好ましい（請求項６、請求項１２）。
この場合には、上記外周絶縁部により、上記電極部を上記端子以外の他の部分と電気的に充分に絶縁することができるため、上記電極部から上記中心電極に、より一層安定的に高電圧を供給することがでる。
【００２７】
また、上記電圧供給部品は、上記挿入先端部の外周側に、上記スパークプラグの上記絶縁碍子を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部を有していることが好ましい（請求項７、請求項１３）。
この場合には、上記中心貫通孔等に直接的に水が浸入することを抑制することができる。
【００２８】
また、上記筒状突出部には、導電性材料よりなるハウジングが配設されていることが好ましい（請求項８、請求項１４）。
この場合には、上記ハウジングに電磁波シールド機能を持たせることができる。そのため、上記電圧供給部品から外部への、或いは外部から上記電圧供給部品への電磁波によるノイズの影響を低減することができる。
【００２９】
また、第２の発明（請求項４）において、上記電圧供給部品は、同心円状に配設した１次コイル及び２次コイルを備えた円筒部と、該円筒部の先端側から突出した上記挿入先端部を有する点火コイルであることが好ましい（請求項９）。
この場合には、小型かつ高出力の点火コイルを用いることができるため、上記プラグ一体型点火コイルの小型化及び高出力化を図ることができる。
【００３０】
また、第３の発明（請求項１０）において、上記圧力検出機能付きスパークプラグは、上記絶縁碍子の基端面に凹凸形状を有するプラグ側凹凸部を有しており、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、上記圧力検出機能付きスパークプラグと上記スパークプラグ用電圧供給部品とを組み付けた状態において上記プラグ側凹凸部と隙間を保って対向配置される凹凸形状を有する電圧供給部品側凹凸部を有することが好ましい（請求項１７）。
この場合には、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部が形成された分、上記端子と上記挿入先端部との接触点と、外部とを電気的に絶縁する絶縁距離を更に長く確保することができる。これにより、上記スパークプラグに安定的に高電圧を供給することができる。
【００３１】
尚、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部を構成する凹部及び凸部をそれぞれ複数個形成しても良い。
また、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部は、それぞれに凹部と凸部とを混在させて構成することもできる。
【００３２】
また、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部を構成する各凹部及び各凸部の幅及び軸方向長さは、０．５〜２ｍｍであることが好ましい（請求項１８）。
この場合には、上記端子と上記挿入先端部との接触点と、外部との電気的な絶縁をより一層確保することができる。そのため、上記スパークプラグに、より一層安定的に高電圧を供給することができる。
【００３３】
一方、幅や軸方向長さが０．５ｍｍ未満である場合には、プラグ側凹凸部及び電圧供給部品側凹凸部を形成することによる効果を充分に発揮することが困難となるおそれがある。
また、幅が２ｍｍを超える場合には、プラグ側凹凸部又は電圧供給部品側凹凸部を形成することが困難となるおそれがある。
また、軸方向長さが２ｍｍを超える場合には、プラグ側凹凸部又は電圧供給部品側凹凸部周辺の強度が低下するおそれがある。
【実施例】
【００３４】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル（以下、単にプラグ一体型点火コイルという）につき、図１〜図８を用いて説明する。
本例のプラグ一体型点火コイル１は、図１に示すごとく、燃焼室８００内の圧力を測定するための圧力センサ２４を備えた圧力検出機能付きスパークプラグ２（以下、単にスパークプラグ２という）と、該スパークプラグ２に高電圧を供給するための１次コイル３１及び２次コイル３２を備えた点火コイル３からなるスパークプラグ用電圧供給部品（以下、単に電圧供給部品３又は点火コイル３という）とを組み合わせてなるプラグ一体型点火コイル１である。
尚、以下では、プラグ一体型点火コイル１における、内燃機関の燃焼室８００に挿入する側を先端側、その反対側を基端側として説明する。
【００３５】
まず、スパークプラグ２について説明する。
スパークプラグ２は、図１、図４、図５に示すごとく、中心貫通孔２１０を有する絶縁碍子２１と、該絶縁碍子２１の先端から突出する状態で中心貫通孔２１０に保持された中心電極２２と、碍子先端を突出させた状態で絶縁碍子２１を保持する取付金具２０と、該取付金具２０から延設され中心電極２２の先端部との間に火花放電ギャップＧを形成する接地電極２３と、絶縁碍子２１に伝わる燃焼室８００内の圧力を測定するための圧力センサ２４とを有し、点火コイル３と接続するための端子２２０が、絶縁碍子２１における中心貫通孔２１０の内部に没入した状態で配置されている。
【００３６】
更に詳しく説明すると、取付金具２０の碍子収容部２００の内周面には、図６に示すごとく、碍子収容部２００よりも小径を呈する段部２０１を形成してあり、該段部２０１における基端側の表面には、後述する絶縁碍子２１の当り面２１１と当接する棚状の受け面２０３を形成してある。
【００３７】
また、取付金具２０における碍子収容部２００側の先端側の外周面には、図２、図６に示すごとく、雄ネジ部２０２が形成してあり、該雄ネジ部２０２よりも基端側には、工具を係合可能な六角部２０６を形成してある。スパークプラグ２は、所定の工具を六角部２０６に係合して軸芯中心に回転させることにより、雄ネジ部２０２をプラグホール８１１の内周面に形成した雌ネジにネジ結合できるよう構成してある。
【００３８】
更に、取付金具２０における雄ネジ部２０２の先端側には、接地電極２３を接合してある。この接地電極２３は、中心電極２２の先端が所定の間隙を形成した状態で対向するように構成してある。
【００３９】
また、取付金具２０には、図４〜図６に示すごとく、アルミナ等の電気絶縁材料からなる円筒状の絶縁碍子２１を内挿収容してある。
そして、絶縁碍子２１には、図６に示すごとく、その内部に中心貫通孔２１０が形成されてなる。
また、絶縁碍子２１の外周面には、図６に示すごとく、基端側に向けて拡径する段部２１２を形成してある。そして、該段部２１２における先端側の表面には、取付金具２０の受け面２０３と当接する当り面２１１を形成してある。
【００４０】
また、取付金具２０に対する絶縁碍子２１の軸方向の挿入位置は、図６に示すごとく、受け面２０３と当り面２１１との当接により規制されるよう構成してある。
そして、両者を当接させた際、絶縁碍子２１の先端側が、接地電極２３と所定の間隙を形成した状態で取付金具２０の端部から突出するよう構成してある。
【００４１】
また、受け面２０３と当り面２１１との当接により、取付金具２０と絶縁碍子２１との間の気密性を高く保持し得るように構成してある。
尚、図６に示すごとく、スパークプラグ２を構築する際には、まず、絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０に中心電極２２を挿通する。次いで、絶縁碍子２１を取付金具２０の碍子収容部２００に挿通して当り面２１１と取付金具２０の受け面２０３とを当接させた後、取付金具２０のかしめ部２０５をスパークプラグ２の径方向内側に向かって折り曲げる。
【００４２】
スパークプラグ２は、図１、図４、図５に示すごとく、導電性金属よりなる中心電極２２と、導電性金属よりなる接地電極２３とを有している。そして、中心貫通孔２１０に配置された中心電極２２は、その先端と接地電極２３との間に所定の間隙、即ち、火花放電ギャップＧを形成した状態で、内燃機関の燃焼室８００に露出するよう構成する。
【００４３】
また、本例においては、スパークプラグ２の圧力検出素子として、図２に示すごとく、ひずみゲージ２４１、２４２を用いている。
軸方向ひずみゲージ２４１は、上述の取付金具２０の薄肉部２０４に軸方向のひずみを計測する向きに張り付けられている。また、周方向ひずみゲージ２４２は、軸方向ひずみゲージ２４１に隣接して周方向のひずみを計測する向きに張り付けられている。そして、上記軸方向ひずみゲージ２４１及び周方向ひずみゲージ２４２は、ぞれぞれ、軸対称になる位置に１対ずつ設けられる。
【００４４】
また、軸方向ひずみゲージ２４１及び周方向ひずみゲージ２４２は、図３に示すごとく、ホイーストンブリッジを形成し、アンプ２４０に結線されている。
また、図２、図４、図５に示すごとく、アンプ２４０の駆動電源と出力は、コネクタピン２４３につながっていて、点火コイル３を装着した際にカバー７の圧力センサコネクタ７１及び導線７０を介して、ハウジング６の外側を通って取り出されるようになっている。
【００４５】
尚、薄肉部２０４は、図４に示すごとく、肉厚の大きい六角部２０６よりも基端側にあることが好ましい。仮に、薄肉部２０４が六角部２０６よりも先端側にある場合には、内燃機関が振動した際、スパークプラグ２の振幅が大きくなり、圧力のノイズが大きくなってしまうおそれがある。
また、本例においては、ひずみゲージは、軸方向及び周方向の双方において設けられているが、軸方向又は周方向のいずれか一方であっても良い。
【００４６】
次に、点火コイル３について説明する。
本例の電圧供給部品としての点火コイル３は、図１、図５に示すごとく、同心円状に配設した１次コイル３１及び２次コイル３２を備えた円筒部３０と、該円筒部３０から突出した挿入先端部３５とを有していると共に、該挿入先端部３５の外径は絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０の内径よりも小さく設けてある。
また、図１、図４、図５に示すごとく、スパークプラグ２の絶縁端子２１の基端側から中心貫通孔２１０の中に、点火コイル３の挿入先端部３５を挿入することにより、該挿入先端部３５と端子２２０とが接触している。
【００４７】
また、挿入先端部３５の先端には、端子２２０と接触した際に弾性変形すると共に導電性を有するバネ部材５が配設されている。そして、本例においては、挿入先端部３５の先端側の端部は、バネ部材５の基端側の端部と結合されている。また、図４に示すごとく、バネ部材５と当接する端子２２０の基端側と、中心貫通孔２１０との間は、ガラスに銅粉を混入した導電性に優れる銅ガラス５０によって封着されており、絶縁碍子２１との間の密着性を高めるよう構成されている。
なお、本例では、挿入先端部３５にバネ部材５を配設したが、バネ部材５を、銅ガラス５０を介して端子２２０に固定する構造とすることもできる。
【００４８】
また、挿入先端部３５は、図４、図７（ａ）、図７（ｃ）に示すごとく、高電圧電流を通電するための電極部３５１と、これにつながる抵抗体３５２と、電極部３５１及び抵抗体３５２の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部３５０とよりなる。
尚、この電極部３５１及び抵抗体３５２は、従来ならば、スパークプラグ２の絶縁碍子２１内に内蔵される部品であるが、本例では、点火コイル３に内蔵させてある。
【００４９】
また、点火コイル３は、図４、図５、図７（ｃ）に示すごとく、挿入先端部３５の外周側に、スパークプラグ２の絶縁碍子２１を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部３６を有している。
また、筒状突出部３６には、図１、図４に示すごとく、導電性材料よりなるハウジング６が配設されている。
【００５０】
更に詳しく説明すると、図１、図５に示すごとく、本例の点火コイル３は、１次コイル３１及び２次コイル３２を巻回させた円筒部３０を収容する金属製のハウジング６を有する。そして、該ハウジング６には、アルミナ或いは合成樹脂等の電気絶縁材料からなる円筒状の外周絶縁部３５０を内挿し、収容してある。また、外周絶縁部３５０の先端側には、図７（ｃ）に示すごとく、内部貫通孔３５３が形成されてなる。
【００５１】
また、図１、図５に示すごとく、点火コイル３は、図示しない点火装置とイグナイタとの組合せにより電力供給する１次コイル３１と、該１次コイル３１の内周側に配置した２次コイル３２と、該２次コイル３２の更に内周側に配置した円柱状の中心コア３３とを組み合わせてなる。
そして、この点火コイル３は、１次コイル３１への電力供給に応じた電磁誘導により、２次コイルの両端に高電圧を発生するように構成される。
【００５２】
２次コイル３２の高電圧端は、電極部３５１を介してスパークプラグ２の中心電極２２に電気的に接続される。一方、低電圧端は、ターミナルを介して取付金具２０に接続される。そして、取付金具２０はエンジンヘッド８１０等を介して、内燃機関を搭載する車両のボディに接地されている。
【００５３】
１次コイル３１は、図１、図７（ｃ）に示すごとく、外周絶縁部３５０における巻線配設部３０２に配設する巻線である。
この巻線配設部３０２に配設した１次コイル３１の両端には、ターミナルを電気的に接続する。また、１次コイル３１は、このターミナル及びこれと電気的に接続したターミナルピンを介して外部から電力供給できるように構成する。
本例の１次コイル３１は、銅よりなる断面矩形状を呈する絶縁被覆付きの電線を、外周絶縁部３５０の巻線配設部３０２の外周に巻回してなる１重巻の巻線である。また、本例では、巻回した１次コイル３１に、エポキシ樹脂を含浸させて固定してある。
【００５４】
中心コア３３は、強磁性材料よりなる円柱状の部材である。この中心コア３３は、スプール３４の軸方向の一方の端部から穿孔された穴に収容された状態で、２次コイル３２の内周側に配置してある。
また、外周絶縁部３５０の基端部側には、スプール貫通穴３０３が形成されている。そして、スプール貫通穴３０３には、スプール３４が収容するよう構成してある。
【００５５】
また、図７（ｃ）に示すごとく、外周絶縁部３５０におけるスプール貫通穴３０３の内周面基端側には、雌ネジ部３０１を形成してある。雌ネジ部３０１には、後述する保持部材４をネジ結合するように構成してある。
スプール３４は、図７（ｂ）に示すごとく、２次コイル３２を巻き付ける巻線用筒部３４１とこの巻線用筒部３４１から更に基端側に向けて延びる突出筒部３４２とを有している。そして、図１、図５、図７（ｂ）に示すごとく、スプール３４の巻線用筒部３４１の外周に２次コイル３２が巻回される。
【００５６】
また、スプール３４の軸方向に穿設した中心穴３４０には、図１、図５に示すごとく、中心コア３３を挿入してある。
この中心穴３４０は、中心コア３３が巻回用筒部３４１の内周側に対応して配置されるように、中心コア３３と比較して軸方向に長く形成してある。本例では、中心コア３３の端部が突出筒部３４２に配置されないように、中心穴３４０を構成してある。
【００５７】
また、図１、図５に示すごとく、本例では、スプール３４の中心穴３４０に中心コア３３を収容した上、その開口部をゴムやスポンジ等の弾性材よりなるコア押え蓋３７により封止してある。
また、２次コイル３２、中心コア３３及びコア押え蓋３７等を上記のごとく組付けたスプール３４は、外周絶縁部３５０のスプール貫通穴３０３に充填した電気絶縁性の樹脂中で固定される。このように、本例のプラグ一体型点火コイル１では、２次コイル３２、電極部３５１及び中心電極２２を含む高電圧部と、１次コイル３１及びハウジング６を含む低電圧部とが外周絶縁部３５０によって完全に絶縁されている。
そのため、本例のプラグ一体型点火コイル１は、電気的な信頼性が高く、優れた点火性能を有する装置である。
【００５８】
点火コイル３を構築する際には、図５に示すごとく、１次コイル３１及び２次コイル３２を巻回した円筒部３０を、ハウジング６に挿通した後、後述する保持部材４をハウジング６の基端側に固定する。そして、点火コイル３全体を覆うようにカバー７を取り付ける。
【００５９】
保持部材４は、図１、図８に示すごとく、ハウジング６の内径より小径の貫通穴４０を軸方向に有する円筒形状を呈する部材である。貫通穴４０は、後述するコネクタ４３を嵌合するように構成してある。
保持部材４の外周面のうち、ハウジング６に収容される部分には、図５、図８に示すごとく、ハウジング６の雌ネジ部６１とネジ結合する雄ネジ部４１を形成してある。
【００６０】
また、保持部材４の外周面のうち、ハウジング６に収容されず外部に露出する部分には、断面略六角形状を呈するナット部４２を形成してある。そして、スパナ等の工具をナット部４２に係合して保持部材４を回転させることにより、保持部材４の進退を可能としてある。
【００６１】
また、保持部材４の軸方向における先端側の端面には、図５、図８に示すごとく、外周絶縁部３５０の端面３００と対向する端面４００を形成してある。
そして、保持部材４は、外周絶縁部３５０の螺入に伴って、端面４００から外周絶縁部３５０の端面３００に向けて軸方向の荷重を作用し得るように構成してある。
【００６２】
コネクタ４３は、図８に示すごとく、保持部材４の貫通穴４０に嵌合するよう構成してなる樹脂製の部材である。このコネクタ４３は、円筒状を呈していると共に、軸方向の１箇所に壁面４４を形成してなる。この壁面４４の存在により、コネクタ４３の軸方向の両端面には、相互に連通しないへこみが形成されている。
【００６３】
次に、本例のプラグ一体型点火コイル１の構築手順及び取り付け手順について説明する。
前述の手順により構築したスパークプラグ２を、中心電極２２及び接地電極２３を内燃機関の燃焼室８００内に露出させた状態で、内燃機関のエンジンヘッド８１０に穿孔されたプラグホール８１１に装着する。このとき、スパークプラグ２は、所定の工具を用いて六角部２０６を軸芯中心に回転させてプラグホール８１１に固定される。
【００６４】
また、図１に示すごとく、前述の手順により構築された点火コイル３を、フランジ８３０に挿通して固定する。そして、スパークプラグ２の絶縁碍子２１の基端側から中心貫通孔２１０の中に点火コイル３の挿入先端部３５を挿入し、バネ部材５を介して端子２２０と挿入先端部３５の先端とを接触させる。即ち、該挿入先端部３５は、絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０の内径よりも小さい外径を有するため、中心貫通孔２１０に強固に接合されることなく遊挿されている。
次いで、エンジンヘッドカバー８２０に対してフランジ８３０を固定具８４０によって固定することにより、本例のプラグ一体型点火コイル１が構築される。
【００６５】
本例の点火コイル３は、上述のごとく、フランジ８３０に保持されているため、スパークプラグ２との接触状態を常に維持することができる。即ち、点火コイル３は、フランジ８３０に固定された位置から点火コイル３の軸方向にずれることがないため、スパークプラグ２と実質的に接触することがない。それ故、端子２２０と挿入先端部３５の先端とが、バネ部材５を介して接触するという接触状態を保つことができる。
【００６６】
また、この状態において、点火コイル３の重量は、フランジ８３０を介してエンジンヘッドカバー８２０に支承されている。それ故、点火コイル３の重量は、スパークプラグ２には直接かかっておらず、本例においては、バネ部材５の付勢によって、わずかにスパークプラグ２へと伝達されるのみである。
【００６７】
次に、本例のプラグ一体型点火コイル１の点火動作について説明する。
上記プラグ一体型点火コイル１は、図１に示すごとく、点火装置に接続された直流端子３１１及びイグナイタ（図示せず）に結線されている点火端子３１２から１次コイル３１に通電された後、通電が遮断されると２次コイル３２に高電圧が発生する。
該高電圧は、電極部３５１、抵抗３５２及びバネ５を介して中心電極２２に通電され、中心電極２２と接地電極２３との間の火花放電ギャップＧにおいて電位差が発生することにより放電する。
【００６８】
次に、本例のプラグ一体型点火コイル１の圧力検出動作について説明する。
内燃機関の燃焼室８００の圧力が上昇すると燃焼室８００に露出している絶縁碍子２１が基端側に押圧される。このとき、取付金具２０は、かしめ部２０５を介して基端側に引っ張られる。この引張により取付金具２０の薄肉部２０４がひずみ、軸方向ひずみゲージ２４１及び周方向ひずみゲージ２４２の抵抗値が変化する。この変化をアンプ２４０で増幅して取り出すことで燃焼室の圧力を測定することができる。
【００６９】
本例のプラグ一体型点火コイル１は、スパークプラグ２と電圧供給部品３としての点火コイル３とを組み合わせてなり、中心貫通孔２１０の中に挿入先端部３５を挿入することにより構成している。また、点火コイル３の挿入先端部３５は、絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０の内径よりも小さい外径を有する。そのため、プラグ一体型点火コイル１を構成する部品であるスパークプラグ２と点火コイル３とは、両者を強固に接合することなく、中心貫通孔２１０内に存在する端子２２０と挿入先端部３５の先端とを接触させた状態でエンジンヘッド８１０のプラグホール８１１内に配設することができる。
【００７０】
それ故、プラグ一体型点火コイル１におけるスパークプラグ２と点火コイル３との接続を、スパークプラグ２が点火コイル３等の重量をほとんど支承することがない構造とすることができる。そのため、エンジンヘッド８１０等の振動に起因して、点火コイル３に対して発生する過大な慣性力が、スパークプラグ２に作用することがない。したがって、スパークプラグ２に備え付けられた圧力センサ２４は、振動による圧力のノイズの影響を受けることがなく、精度よく圧力測定を行うことができる。
【００７１】
また、プラグ一体型点火コイル１におけるスパークプラグ２は、従来の圧力検出機能付きスパークプラグとは異なり、端子電極（図１２における符号９７参照）を絶縁碍子の基端側から外部に突出させる構造（図１２参照）とする必要がないため、構成部品の削除又は長さの低減が可能となる。その結果、プラグ一体型点火コイル１の軽量化を図ることができる。
【００７２】
また、本例では、従来の圧力検出機能付きスパークプラグにおける端子電極（図１２における符号９７参照）の機能を、点火コイル３の電極部３５１と抵抗体３５２とに持たせている。それ故、電極部３５１及び抵抗体３５２の長さを短くした分、絶縁碍子２１の軸方向の長さを短くすることができるため、より一層スパークプラグ２の軽量化を図ることができる。
【００７３】
また、本発明の電圧供給部品３は、上記のごとく、小型かつ高出力の点火コイル３であるため、プラグ一体型点火コイル１の小型化及び高出力化を図ることができる。
また、挿入先端部３５の先端には、図４、図５に示すごとく、端子２２０と接触した際に弾性変形するバネ部材５の伸縮によって、挿入先端部３５の先端と端子２２０との間の接触状態を常に維持することができる。
【００７４】
また、挿入先端部３５は、図４に示すごとく、高電圧電流を通電するための電極部３５１と、該電極部３５１の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部３５０とよりなる。これにより、電極部３５１を端子２２０以外の他の部分と電気的に充分に絶縁することができるため、電極部３５１から中心電極２２に、より一層安定的に高電圧を供給することができる。
【００７５】
また、点火コイル３は、図４、図５に示すごとく、挿入先端部３５の外周側に、スパークプラグ２の絶縁碍子２１を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部３６を有しているため、中心貫通孔２１０等に直接的に水が浸入することを抑制することができる。また、本例のおいては、筒状突出部３６は絶縁材料よりなるため、電極部３５１を端子２２０以外の他の部分と絶縁する長さを充分に確保することができる（図４における符号Ｗ、及び図１２における符号ｗ参照）。
【００７６】
また、筒状突出部３６には、図１、図４、図５に示すごとく、導電性材料よりなるハウジング６が配設されているため、ハウジング６に電磁波シールド機能を持たせることができる。そのため、点火コイル３から外部への、或いは外部から点火コイル３への電磁波によるノイズの影響を低減することができる。それ故、圧力センサ２４に接続されて圧力検出信号を送信する導線７０への電磁波によるノイズの影響を低減することができるため、圧力センサ２４は精度よく圧力測定を行うことができる。
【００７７】
以上のごとく、本例のプラグ一体型点火コイルによれば、内燃機関におけるエンジンヘッドからの振動によるノイズを低減して精度よく圧力測定を行うことができるプラグ一体型点火コイルを提供することができる。
【００７８】
（実施例２）
本例は、図９に示すごとく、かしめ部２０５と絶縁碍子２１との間に配設した圧力検出素子２４４が圧力センサ２４に接続されているプラグ一体型点火コイル１の例である。
その他の構成及び作用効果は実施例１と同様である。
尚、図１０に示すごとく、上記圧力検出素子２４４をエンジンヘッド８１０と取付金具２０との間に設けても良いが、エンジンヘッド８１０の振動により圧力のノイズが増大してしまうおそれがある。
【００７９】
（実施例３）
本例は、図１１に示すごとく、実施例１のプラグ一体型点火コイル１を構成するスパークプラグ２を単独で用いた場合に適用可能な電圧供給部品としてのハイテンションコード３の例である。
本例のハイテンションコード３は、挿入先端部３５と筒状突出部３６と、フランジ８３０に保持されるプラグコード３８とを有する。該プラグコード３８は、ゴム製、或いは樹脂製の絶縁体３８０によって構成されており、該絶縁体３８０内には電極部３５１が挿通されている。
【００８０】
プラグコード３８は、図示しない点火電源に接続されており、該点火電源より送られてきた高圧電流を、電極部３５１及び抵抗体３５２を介してスパークプラグ２の端子２２０へと送電するよう構成されている。
また、プラグコード３８は、フランジ８３０に保持されているため、上記スパークプラグ２とハイテンションコード３とを組み合わせる際には、実施例１と同様、スパークプラグ２にはハイテンションコード３の重量が直接かからないよう構成することができる。
【００８１】
同図に示すごとく、プラグコード３８の先端部を構成する挿入先端部３５には、上記電極部３５１と抵抗体３５２とが設けられており、電極部３５１及び抵抗体３５２の外周を絶縁体３８０が覆っている。
本例のハイテンションコード３の挿入先端部３５も、実施例１の点火コイル３と同様、スパークプラグ２における絶縁碍子２１の中心貫通孔２１０の内径よりも小さい外径を有している。そして、ハイテンションコード３とスパークプラグ２とは、強固な結合をすることなく、バネ部材５を介して端子２２０と挿入先端部３５とを接触させた状態で一体化されている。
【００８２】
本例の場合には、電気的信頼性の高いハイテンションコード３を接続するため、スパークプラグ２に高電圧を供給することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００８３】
（実施例４）
本例は、図１２に示すごとく、端子２２０が、導電性を有し、かつ、中心電極２２よりも密度が小さい厚膜導体２２１により形成されているプラグ一体型点火コイル１の例である。即ち、挿入先端部３５の先端側に配されたバネ部材５の先端側から中心電極２２の基端側までは、厚膜導体２２１が充填されて端子２２０の役割を果たしている。
【００８４】
上記厚膜導体２２１は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄのうち少なくともいずれか一種を含有する金属粉とガラス粉と有機系の樹脂材料とを混合して作製したペーストを焼成したものである。そして、焼成前における樹脂材料の含有量は、焼成前の厚膜導体（ペースト）２２１の全重量に対して２０〜４０重量％である。
【００８５】
また、中心電極２２の基端側に設けられた碍子当接部２２３、及び該碍子当接部２２３を受ける中心貫通孔２１０に配された電極受け部２１３は、図４、図１２に示すごとく、実施例１における碍子当接部２２３及び電極受け部２１３よりも先端側に配設してある。これに伴い、中心電極２２の軸方向長さＬ２を、実施例１における中心電極２２の軸方向長さＬ１（図４参照）よりも短くしてある。
その他は、実施例１と同様である。
【００８６】
本例の場合には、中心電極２２よりも密度が小さい厚膜導体２２１を端子２２０として配設した分、中心電極２２の先端側から端子２２０の基端側までの重量をも低減することができる。特に、焼成前における上記樹脂材料の含有量が２０〜４０重量％の範囲内であれば、上記樹脂材料を焼成して蒸散させることによって、厚膜導体２２１の重量、ひいては、スパークプラグ２の重量を充分に低減することができる。その結果、エンジンヘッド等からの振動によるノイズを充分に低減することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００８７】
（実施例５）
本例は、図１３、図１４に示すごとく、上記実施例４のプラグ一体型点火コイル１を改良した例である。即ち、スパークプラグ２の絶縁碍子２１の基端面には凹形状からなる凹部２１４が形成されており、電圧供給部品３の外周絶縁部３５０には上記凹部２１４と隙間を保って凸形状からなる凸部３５４が対向配置されている。
【００８８】
また、上記凹部２１４及び凸部３５４は、図１３に示すごとく、プラグ一体型点火コイル１の中心軸Ｍを含む断面形状が略台形状に形成されている。また、凹部２１４及び凸部３５４は、それぞれ絶縁碍子２１及び外周絶縁部３５４においてリング状に形成されている。また、凹２１４部及び凸部３５４の幅及び軸方向長さは０．５〜２ｍｍである。また、凹部２１４は、凸部３５４の幅及び軸方向長さよりも若干大きく形成してある。
その他は、実施例１と同様である。
【００８９】
本例の場合には、凹部２１４（プラグ側凹凸部）及び凸部３５４（電圧供給部品側凹凸部）が形成された分、端子２２０と挿入先端部３５との接触点と、外部とを電気的に絶縁する絶縁距離（図１３における符号Ｗ参照）を更に長く確保することができる。これにより、スパークプラグ２に安定的に高電圧を供給することができる。特に、凹部２１４及び凸部３５４の幅及び軸方向長さが０．５〜２ｍｍであるため、凹部２１４及び凸部３５４を形成することによる効果を充分に発揮することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【００９０】
尚、プラグ側凹凸部及び電圧供給部品側凹凸部を構成する凹部又は凸部を、それぞれ複数個形成することもできる。
また、プラグ一体型点火コイルの中心軸を含む断面におけるそれぞれの凹凸部の断面形状を曲面とすることもできる。
その他、上記実施例５の構成とは逆に、プラグ側凹凸部を凸部、電圧供給部品側凹凸部を凹部として形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例１における、圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルの組付け構造を示す断面説明図。
【図２】実施例１における、圧力検出機能付きスパークプラグの側面図。
【図３】実施例１における、ひずみゲージの構造の説明図。
【図４】実施例１における、圧力検出機能付きスパークプラグと点火コイルとの組付け構造を示す断面説明図。
【図５】実施例１における、圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルの組み付け手順を示す断面説明図。
【図６】実施例１における、圧力検出機能付きスパークプラグの組み付け手順を示す断面説明図。
【図７】実施例１における、点火コイルの（ａ）高電圧部の説明図、（ｂ）スプールの説明図、（ｃ）碍子の説明図。
【図８】実施例１における、保持部材の断面説明図。
【図９】実施例２における、圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルの断面説明図。
【図１０】実施例２における、圧力センサの配設位置を変えた場合の圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルの断面説明図。
【図１１】実施例３における、圧力検出機能付きスパークプラグとハイテンションコードとを組み合わせた圧力検出機能付きプラグ一体型点火装置の断面説明図。
【図１２】実施例４における、プラグ一体型点火コイルの先端側の断面説明図。
【図１３】実施例５における、プラグ一体型点火コイルの先端側の断面説明図。
【図１４】実施例５における、圧力検出機能付きスパークプラグの絶縁碍子の基端面の説明図。
【図１５】従来例における、圧力検出機能付きスパークプラグの断面説明図。
【符号の説明】
【００９２】
１ 圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル
２ 圧力検出機能付きスパークプラグ
２０ 取付金具
２１ 絶縁碍子
２１０ 中心貫通孔
２２ 中心電極
２３ 接地電極
２４ 圧力センサ
３ スパークプラグ用電圧供給部品
３ 点火コイル
３１ １次コイル
３２ ２次コイル
３５ 挿入先端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子を突出させた状態で上記絶縁碍子を保持する取付金具と、該取付金具から延設され上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、上記絶縁碍子に伝わる燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサとを有する圧力検出機能付きスパークプラグにおいて、
スパークプラグ用電圧供給部品と接続するための端子が、上記絶縁碍子における上記中心貫通孔の内部に没入した状態で配置されており、上記絶縁碍子の基端側から上記中心貫通孔の中に上記スパークプラグ用電圧供給部品の挿入先端部を挿入することにより該スパークプラグ用電圧供給部品と上記端子とが接触可能なように構成してあることを特徴とする圧力検出機能付きスパークプラグ。
【請求項２】
請求項１において、上記端子は、導電性を有し、かつ、上記中心電極よりも密度が小さい厚膜導体により形成されていることを特徴とする圧力検出機能付きスパークプラグ
【請求項３】
請求項２において、上記厚膜導体は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄのうち少なくともいずれか一種を含有する金属粉とガラス粉と有機系の樹脂材料とを混合して作製したペーストを焼成したものであり、焼成前における上記樹脂材料の含有量は、上記ペーストの全重量に対して２０〜４０重量％であることを特徴とする圧力検出機能付きスパークプラグ。
【請求項４】
エンジンヘッドにおけるプラグホール内に挿入配置され、請求項１に記載の圧力検出機能付きスパークプラグに接続されるスパークプラグ用電圧供給部品であって、
上記圧力検出機能付きスパークプラグにおける上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さい外径を有する挿入先端部を有しており、該挿入先端部を上記中心貫通孔に挿入することにより、上記挿入先端部の先端と上記中心貫通孔内の上記端子とが接触可能なように構成してあることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項５】
請求項４において、上記挿入先端部の先端には、上記端子と接触した際に弾性変形するバネ部材が配設されていることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項６】
請求項４又は５において、上記挿入先端部は、高電圧電流を通電するための電極部と、該電極部の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部とよりなることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項において、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、上記挿入先端部の外周側に、上記圧力検出機能付きスパークプラグの上記絶縁碍子を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部を有していることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項８】
請求項７において、上記筒状突出部には、導電性材料よりなるハウジングが配設されていることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項において、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、同心円状に配設した１次コイル及び２次コイルを備えた円筒部と、該円筒部の先端側から突出した上記挿入先端部を有する点火コイルであることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項１０】
燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサを備えた圧力検出機能付きスパークプラグと、該圧力検出機能付きスパークプラグに高電圧を供給するための１次コイル及び２次コイルを備えたスパークプラグ用電圧供給部品とを組み合わせてなる圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルであって、
上記圧力検出機能付きスパークプラグは、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子の先端を突出させた状態で上記絶縁碍子を保持する取付金具と、該取付金具から延設され上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、上記絶縁碍子に伝わる燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサとを有し、上記スパークプラグ用電圧供給部品と接続するための端子が、上記絶縁碍子における上記中心貫通孔の内部に没入した状態で配置されており、
上記スパークプラグ用電圧供給部品は、同心円状に配設した１次コイル及び２次コイルを備えた円筒部と、該円筒部から突出した挿入先端部とを有する点火コイルであって、該挿入先端部の外径は上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さく設けてあり、
上記圧力検出機能付きスパークプラグの上記絶縁碍子の基端側から上記中心貫通孔の中に、上記点火コイルの上記挿入先端部を挿入することにより、該挿入先端部と上記端子とが接触していることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１１】
請求項１０において、上記挿入先端部の先端には、上記端子と接触した際に弾性変形するバネ部材が配設されていることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、上記挿入先端部は、高電圧電流を通電するための電極部と、該電極部の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部とよりなることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項において、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、上記挿入先端部の外周側に、上記圧力検出機能付きスパークプラグの上記絶縁碍子を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部を有していることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１４】
請求項１３において、上記筒状突出部には、導電性材料よりなるハウジングが配設されていることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれか一項において、上記端子は、導電性を有し、かつ、上記中心電極よりも密度が小さい厚膜導体により形成されていることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１６】
請求項１５において、上記厚膜導体は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄのうち少なくともいずれか一種を含有する金属粉とガラス粉と有機系の樹脂材料とを混合して作製したペーストを焼成したものであり、焼成前における上記樹脂材料の含有量は、上記ペーストの全重量に対して２０〜４０重量％であることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１７】
請求項１０〜１６のいずれか一項において、上記圧力検出機能付きスパークプラグは、上記絶縁碍子の基端面に凹凸形状を有するプラグ側凹凸部を有しており、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、上記圧力検出機能付きスパークプラグと上記スパークプラグ用電圧供給部品とを組み付けた状態において上記プラグ側凹凸部と隙間を保って対向配置される凹凸形状を有する電圧供給部品側凹凸部を有することを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１８】
請求項１７において、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部を構成する各凹部及び各凸部の幅及び軸方向長さは、０．５〜２ｍｍであることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１】
中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子を突出させた状態で上記絶縁碍子を保持する取付金具と、該取付金具から延設され上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、上記絶縁碍子に伝わる燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサとを有する圧力検出機能付きスパークプラグにおいて、
スパークプラグ用電圧供給部品と接続するための端子が、上記絶縁碍子における上記中心貫通孔の内部に没入した状態で配置されており、上記絶縁碍子の基端側から上記中心貫通孔の中に上記スパークプラグ用電圧供給部品の挿入先端部を挿入することにより該スパークプラグ用電圧供給部品と上記端子とが接触可能なように構成してあることを特徴とする圧力検出機能付きスパークプラグ。
【請求項２】
請求項１において、上記端子は、導電性を有し、かつ、上記中心電極よりも密度が小さい厚膜導体により形成されていることを特徴とする圧力検出機能付きスパークプラグ
【請求項３】
請求項２において、上記厚膜導体は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄのうち少なくともいずれか一種を含有する金属粉とガラス粉と有機系の樹脂材料とを混合して作製したペーストを焼成したものであり、焼成前における上記樹脂材料の含有量は、上記ペーストの全重量に対して２０〜４０重量％であることを特徴とする圧力検出機能付きスパークプラグ。
【請求項４】
エンジンヘッドにおけるプラグホール内に挿入配置され、請求項１に記載の圧力検出機能付きスパークプラグに接続されるスパークプラグ用電圧供給部品であって、
上記圧力検出機能付きスパークプラグにおける上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さい外径を有する挿入先端部を有しており、該挿入先端部を上記中心貫通孔に挿入することにより、上記挿入先端部の先端と上記中心貫通孔内の上記端子とが接触可能なように構成してあることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項５】
請求項４において、上記挿入先端部の先端には、上記端子と接触した際に弾性変形するバネ部材が配設されていることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項６】
請求項４又は５において、上記挿入先端部は、高電圧電流を通電するための電極部と、該電極部の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部とよりなることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項において、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、上記挿入先端部の外周側に、上記圧力検出機能付きスパークプラグの上記絶縁碍子を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部を有していることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項８】
請求項７において、上記筒状突出部には、導電性材料よりなるハウジングが配設されていることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項において、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、同心円状に配設した１次コイル及び２次コイルを備えた円筒部と、該円筒部の先端側から突出した上記挿入先端部を有する点火コイルであることを特徴とするスパークプラグ用電圧供給部品。
【請求項１０】
燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサを備えた圧力検出機能付きスパークプラグと、該圧力検出機能付きスパークプラグに高電圧を供給するための１次コイル及び２次コイルを備えたスパークプラグ用電圧供給部品とを組み合わせてなる圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイルであって、
上記圧力検出機能付きスパークプラグは、中心貫通孔を有する絶縁碍子と、該絶縁碍子の先端から突出する状態で上記中心貫通孔に保持された中心電極と、上記絶縁碍子の先端を突出させた状態で上記絶縁碍子を保持する取付金具と、該取付金具から延設され上記中心電極の先端部との間に火花放電ギャップを形成する接地電極と、上記絶縁碍子に伝わる燃焼室内の圧力を測定するための圧力センサとを有し、上記スパークプラグ用電圧供給部品と接続するための端子が、上記絶縁碍子における上記中心貫通孔の内部に没入した状態で配置されており、
上記スパークプラグ用電圧供給部品は、同心円状に配設した１次コイル及び２次コイルを備えた円筒部と、該円筒部から突出した挿入先端部とを有する点火コイルであって、該挿入先端部の外径は上記絶縁碍子の上記中心貫通孔の内径よりも小さく設けてあり、
上記圧力検出機能付きスパークプラグの上記絶縁碍子の基端側から上記中心貫通孔の中に、上記点火コイルの上記挿入先端部を挿入することにより、該挿入先端部と上記端子とが接触していることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１１】
請求項１０において、上記挿入先端部の先端には、上記端子と接触した際に弾性変形するバネ部材が配設されていることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、上記挿入先端部は、高電圧電流を通電するための電極部と、該電極部の外周を囲う電気絶縁性を有する外周絶縁部とよりなることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項において、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、上記挿入先端部の外周側に、上記圧力検出機能付きスパークプラグの上記絶縁碍子を外周側から非接触状態で覆う筒状突出部を有していることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１４】
請求項１３において、上記筒状突出部には、導電性材料よりなるハウジングが配設されていることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれか一項において、上記端子は、導電性を有し、かつ、上記中心電極よりも密度が小さい厚膜導体により形成されていることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１６】
請求項１５において、上記厚膜導体は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄのうち少なくともいずれか一種を含有する金属粉とガラス粉と有機系の樹脂材料とを混合して作製したペーストを焼成したものであり、焼成前における上記樹脂材料の含有量は、上記ペーストの全重量に対して２０〜４０重量％であることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１７】
請求項１０〜１６のいずれか一項において、上記圧力検出機能付きスパークプラグは、上記絶縁碍子の基端面に凹凸形状を有するプラグ側凹凸部を有しており、上記スパークプラグ用電圧供給部品は、上記圧力検出機能付きスパークプラグと上記スパークプラグ用電圧供給部品とを組み付けた状態において上記プラグ側凹凸部と隙間を保って対向配置される凹凸形状を有する電圧供給部品側凹凸部を有することを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【請求項１８】
請求項１７において、上記プラグ側凹凸部及び上記電圧供給部品側凹凸部を構成する各凹部及び各凸部の幅及び軸方向長さは、０．５〜２ｍｍであることを特徴とする圧力検出機能付きプラグ一体型点火コイル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
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【図５】
【図６】
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【図９】
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【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−５３０７４（Ｐ２００７−５３０７４Ａ）
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３７９５７（Ｐ２００６−１３７９５７）
【出願日】平成１８年５月１７日（２００６．５．１７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１７日（２００６．５．１７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
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