(57)【要約】【課題】  燃焼室内の燃焼圧を検出できるスパークプラグにおいて、小型化を図り、かつ、スパークプラグに対する配線の接続を容易にする。【解決手段】  放電部１００は、第１ハウジング１１０内に固定される絶縁碍子１２０内に中心電極１３０および内部部材を有する。内部部材にはロッド１３６が固定されており、ロッド１３６とは反対側に燃焼室内の燃焼圧に応じた電気信号を出力するセンサチップ１５３が備えられる。また、接続部２００は、センサチップ１５３および内部部材にそれぞれ電気的に接続される外部用コネクタ２５０を有している。そして、ロッド１３６、センサチップ１５３、外部用コネクタ２５０は、中心電極１３０と同軸上に配置され、ロッド１３６は中心電極１３０を介して燃焼圧を受けると、第１ハウジング１１０に対して相対的に変位する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室内に放電を起こして燃料に着火する放電部（１００）と、前記放電部に接続されると共に、外部回路と電気的に接続される接続部（２００）と、を備えて構成されるスパークプラグにおいて、
前記放電部は、
外周にねじ部（１１１）が設けられた筒状のハウジング（１１０）と、
前記ハウジング内に固定される中空部を有する絶縁碍子（１２０）と、
柱状であって、その一端が前記絶縁碍子の一端側の先端部（１２１）から突出するように前記絶縁碍子内に固定される中心電極（１３０）と、
前記絶縁碍子の他端側から突出する圧力伝達部材（１３６、１３９）と、
前記圧力伝達部材に対向する位置に取り付けられて前記圧力伝達部材を介して伝達される燃焼圧に応じた電気信号を出力するセンサチップ（１５３）と、を有しており、
前記接続部は、前記中心電極および前記センサチップにそれぞれ電気的に接続される外部用コネクタ（２５０）を有しており、
前記圧力伝達部材、前記センサチップ、そして前記外部用コネクタは、前記中心電極と同軸上に配置され、前記圧力伝達部材は前記中心電極を介して前記燃焼圧を受けると、前記ハウジングに対して相対的に変位するようになっていることを特徴とするスパークプラグ。
【請求項２】
前記圧力伝達部材はロッド（１３６）であり、前記絶縁碍子の中空部には、前記中心電極の他端に電気的に接続される内部部材（１３３〜１３５）が設置され、前記ロッドは前記内部部材を介して前記中心電極とは反対側に取り付けられており、
前記中心電極の先端が前記燃焼圧を受けると、前記絶縁碍子が前記ハウジングに対して摺動することで、前記ロッドが前記中心電極の軸上を移動するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項３】
前記圧力伝達部材は突起部（１３９ａ）であり、前記絶縁碍子の中空部には、一端が前記中心電極の他端に固定されるセラミック管（１３９）が設置され、前記セラミック管内部に前記中心電極に電気的に接続される内部部材（１３３〜１３５）が設置されており、
前記セラミック管の他端には、その端面から突出する前記突起部が設けられており、前記中心電極の先端が前記燃焼圧を受けると、前記セラミック管が、前記中心電極と共に、前記絶縁碍子内部にて摺動することで前記突起部が前記中心電極の軸上を移動するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項４】
前記圧力伝達部材はロッド（１３６）であり、前記絶縁碍子の中空部には、前記中心電極の他端に電気的に接続される内部部材（１３３〜１３５）が設置され、前記ロッドは前記内部部材を貫通して前記中心電極の他端に固定されており、
前記中心電極の先端が前記燃焼圧を受けると、前記ロッドは、前記絶縁碍子内部において、前記中心電極と共に摺動するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のスパークプラグ。
【請求項５】
前記絶縁碍子には、その外周から前記中空部に貫通する孔（１２３）が設けられると共に、この孔内部に前記中心電極に電気的に接続される配線（１２４）が配置され、前記絶縁碍子において前記孔の外周に前記配線に電気的に接続されるリングターミナル（１２５）が固定されており、
前記放電部は、前記外部用コネクタに電気的に接続されるターミナル（１６３）を有するコネクタ（１６０）を備えており、
前記ターミナルは、前記リングターミナルに接触することで電気的導通が図られていると共に、前記リングターミナルに対して摺動するようになっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のスパークプラグ。
【請求項６】
前記圧力伝達部材において前記センサチップに対向する部位は球形状になっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のスパークプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃焼室内の燃料に点火を行うと共に、燃焼室内の圧力を検出するスパークプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの燃焼室内に導入される燃料を着火するスパークプラグが広く使用されている。このようなスパークプラグにおいて、混合気を着火すると共に、燃焼室内の圧力を検出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来のスパークプラグは、エンジン等に取り付けるための取付用ネジ部が設けられた円柱状のハウジングと、ハウジング内に固定されスパークプラグとしての機能を果たすプラグ部と、ハウジング内に設置され燃焼室内の燃焼圧を検出する圧力検出部と、を備えて構成されている。
【０００４】
プラグ部は、一端部がハウジングの一端部から突出するようにハウジング内に固定された絶縁碍子と、一端部が絶縁碍子の一端部から突出するように絶縁碍子の軸孔内に固定された中心電極と、ハウジングに固定されて中心電極の一端部との間に火花放電ギャップを介して対向する接地電極と、を備えている。
【０００５】
圧力検出部は、燃焼圧を受けるとその圧力に応じた電圧値を出力するセンサチップと、そのセンサチップから出力される電圧信号を外部に出力するためのリード線と、を備えている。
【０００６】
これらプラグ部および圧力検出部は、別々の場所（中心軸上）にそれぞれ配置され、ハウジング内に固定された状態になっている。そして、ハウジングがエンジンに固定されると、プラグ部によって燃料を着火すると共に、燃料が燃焼した際の燃焼室内の燃焼圧を検出できるようになっている。
【特許文献１】特開平４−１４９９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、エンジン高出力化のためにエンジンに設けられるインテークマニホールドやエキゾーストマニホールドのバルブ径の拡大や、水廻り改善のためにエンジンに対してウォータージャケットを確保することが必要になってきている。そのため、エンジンに取付けられるスパークプラグの設置スペースが小さくなるとともに、燃焼室周りのスペースを確保するため、スパークプラグの小型化（細径化）が要求されてきている。
【０００８】
しかしながら、上記従来の技術では、プラグ部および圧力検出部の両方をハウジング内に固定し、圧力検出部内に燃焼圧を導入する穴を設けているため、ハウジングの径を確保する必要がある。このようなことから、プラグ部と圧力検出部とを一体化したスパークプラグのねじ部の径を小型化することができなかった。
【０００９】
また、エンジンＥＣＵから引き延ばされた配線をスパークプラグに接続しようとすると、プラグ部および圧力検出部の各コネクタ部分がハウジングの軸上から外れた位置にある。このため、エンジンＥＣＵから引き延ばされた配線を単にスパークプラグのハウジングの軸方向に差し込むことができなかった。さらに、プラグ部用および圧力検出用の各配線をそれぞれ接続することになるため、エンジン周りにおいてプラグ部用および圧力検出用の各配線が煩雑になってしまう。
【００１０】
本発明は、上記点に鑑み、燃焼室内の燃焼圧を検出できるスパークプラグにおいて、小型化を図り、かつ、スパークプラグに対する配線の接続を容易にするスパークプラグの構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、放電部は、ハウジング（１１０）内に固定され中空部を有する絶縁碍子（１２０）の一端側の先端部（１２１）から突出するように固定される中心電極（１３０）と、絶縁碍子の他端側から突出する圧力伝達部材（１３６、１３９）と、圧力伝達部材に対向する位置に取り付けられて圧力伝達部材を介して伝達される燃焼圧に応じた電気信号を出力するセンサチップ（１５３）と、を有しており、接続部は、中心電極およびセンサチップにそれぞれ電気的に接続される外部用コネクタ（２５０）を有しており、圧力伝達部材、センサチップ、そして外部用コネクタは、中心電極と同軸上に配置され、圧力伝達部材は中心電極を介して燃焼圧を受けると、ハウジングに対して相対的に変位するようになっていることを特徴としている。
【００１２】
このように、圧力伝達部材、センサチップを、中心電極の軸上に配置する。これにより、中心電極が受けた燃焼圧を、中心電極、圧力伝達部材を介してセンサチップに伝えることができる。また、中心電極と同軸上に配置された圧力伝達部材を介して燃焼圧をセンサチップに導くようにすることで、燃焼室から直接燃焼圧を導くためにハウジングに別穴を設ける必要が無くなる。これにより、ハウジングを放電のために必要な径のサイズにまで縮小化させることができ、燃焼圧を検出するスパークプラグの小型化を実現させることができる。
【００１３】
また、放電部に接続部が接続されること、および、その接続部において中心電極と同軸上に位置するように外部用コネクタが配置されることで、外部配線を外部用コネクタに対してスパークプラグの軸方向に差し込むだけで容易に接続することができる。さらに、圧力検出、放電両方の電気的接続を外部用コネクタを介して行うため、各外部配線の煩わしさを低減させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、圧力伝達部材はロッド（１３６）であり、絶縁碍子の中空部には、中心電極の他端に電気的に接続される内部部材（１３３〜１３５）が設置され、ロッドは内部部材を介して中心電極とは反対側に取り付けられており、中心電極の先端が燃焼圧を受けると、絶縁碍子がハウジングに対して摺動することで、ロッドが中心電極の軸上を移動するようになっていることを特徴としている。
【００１５】
このように、絶縁碍子にロッドを固定し、中心電極が燃焼圧を受けると絶縁碍子がハウジングに対して摺動する。これにより、中心電極が受けた燃焼圧を、絶縁碍子と共に摺動するロッドを介してセンサチップに伝えることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、圧力伝達部材は突起部（１３９ａ）であり、絶縁碍子の中空部には、一端が中心電極の他端に固定されるセラミック管（１３９）が設置され、セラミック管内部に中心電極に電気的に接続される内部部材（１３３〜１３５）が設置されており、セラミック管の他端には、その端面から突出する突起部が設けられており、中心電極の先端が燃焼圧を受けると、セラミック管が、中心電極と共に、絶縁碍子内部にて摺動することで突起部が中心電極の軸上を移動するようになっていることを特徴としている。
【００１７】
このように、中心電極にセラミック管を固定し、センサチップをセラミック管の突起部に対向する位置に配置する。これにより、中心電極が受けた燃焼圧を、セラミック管の突起部を介してセンサチップに伝えることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、圧力伝達部材はロッド（１３６）であり、絶縁碍子の中空部には、中心電極の他端に電気的に接続される内部部材（１３３〜１３５）が設置され、ロッドは内部部材を貫通して中心電極の他端に固定されており、中心電極の先端が燃焼圧を受けると、ロッドは、絶縁碍子内部において、中心電極と共に摺動するようになっていることを特徴としている。
【００１９】
このように、ロッドを中心電極に固定し、センサチップを中心電極の軸上に配置する。これにより、中心電極が受けた燃焼圧を、ロッドを介してセンサチップに伝えることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、絶縁碍子には、その外周から中空部に貫通する孔（１２３）が設けられると共に、この孔内部に中心電極に電気的に接続される配線（１２４）が配置され、絶縁碍子において孔の外周に配線に電気的に接続されるリングターミナル（１２５）が固定されており、放電部は、外部コネクタに電気的に接続されるターミナル（１６３）を有するコネクタ（１６０）を備えており、ターミナルは、リングターミナルに接触することで電気的導通が図られていると共に、リングターミナルに対して摺動するようになっていることを特徴としている。
【００２１】
このように、絶縁碍子に固定されたリングターミナルと、コネクタに備えられたターミナルと、が摺動するようになっている。これにより、ハウジングに対して絶縁碍子が摺動したとしても、外部用コネクタをターミナル、リングターミナル、そして配線を介して中心電極に電気的に接続し続けることができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明では、圧力伝達部材においてセンサチップに対向する部位は球形状になっていることを特徴としている。このように、ロッドの他端を球形状とし、台座に点接触させる。これにより、センサチップの圧力検出感度を上げることができる。
【００２３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態に係るスパークプラグの全体概略断面図である。また、図２は、図１のスパークプラグＳ１において、圧力検出および燃料着火部分を拡大した図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【００２６】
図１に示されるように、スパークプラグＳ１は、放電部１００と、接続部２００と、を備えて構成されている。放電部１００は、エンジンの燃焼室内において火花放電により、燃料を着火すると共に、燃料が燃焼する際の燃焼圧を検出するものである。接続部２００は、放電部１００に接続されると共に、外部回路（例えばエンジンＥＣＵ）との接続部分となるものである。
【００２７】
以下、図２を参照して、放電部１００について説明する。放電部１００は、導電性の鉄鋼材料（例えば低炭素鋼）等よりなる円管状構造の第１ハウジング１１０を有しており、この第１ハウジング１１０は、図示しないエンジンブロックに固定するためのねじ部１１１を備えている。なお、第１ハウジング１１０は、本発明のハウジングに相当する。
【００２８】
第１ハウジング１１０の内部には、アルミナセラミック（Ａｌ２Ｏ３）等からなる絶縁碍子１２０が固定されており、この絶縁碍子１２０の先端部１２１は、第１ハウジング１１０の一端部１１２から露出するように設けられている。
【００２９】
そして、絶縁碍子１２０は第１ハウジング１１０の内部に挿入された状態で、絶縁碍子１２０と第１ハウジング１１０とが、第１ハウジング１１０の他端部に形成されたかしめ部１１３にてかしめ固定されている。
【００３０】
絶縁碍子１２０の内孔１２２には、柱状の中心電極１３０がその先端部１３１を絶縁碍子１２０の先端部１２１から露出させるように固定されており、この中心電極１３０は絶縁碍子１２０を介して第１ハウジング１１０に絶縁保持されている。
【００３１】
中心電極１３０は、内材がＣｕ等の熱伝導性に優れた金属材料、外材がＮｉ基合金等の耐熱性および耐食性に優れた金属材料（例えばインコネル（登録商標））により構成される。そして、中心電極１３０の一端側の先端部１３１には、中心電極側チップ１３２が取り付けられている。この中心電極側チップ１３２は、例えば、円板状のＩｒ合金からなるＩｒ合金チップであり、中心電極１３０における電極母材である先端部１３１に対してレーザ溶接によって接合されている。
【００３２】
絶縁碍子１２０の内孔１２２において、中心電極１３０の他端側に、シール部材としての銅ガラス１３３、カーボンで構成されるレジスタ１３４、銅ガラス１３３、金属（例えばスチール）で構成されるステム１３５、そしてガラス１３７が順に設置され、ガラス１３７を貫いてステム１３５に一端が固定される柱状のロッド１３６が設置されている。ロッド１３６は例えば碍子で形成され、その他端は球形状になっており、後述する台座に点接触した状態になっている。なお、ロッド１３６は、本発明の圧力伝達部材に相当する。
【００３３】
また、ガラス１３７は、ステム１３５と供述する第２ハウジングとを絶縁するものであり、絶縁碍子１２０の他端側の端部に固定されたセラミック板１３８によって絶縁碍子１２０内部に封止される。
【００３４】
なお、銅ガラス１３３、レジスタ１３４、およびステム１３５は、本発明の内部部材に相当する。
【００３５】
絶縁碍子１２０において、ステム１３５が固定される側部には、その内壁面から外壁面に貫通する孔１２３が設けられており、この孔１２３の内部にバネ１２４が設置されている。そして、絶縁碍子１２０の外壁面においてこの孔１２３を覆うようにリングターミナル１２５が固定される。バネ１２４は、絶縁碍子１２０の孔１２３内においてステム１３５およびリングターミナル１２５に接触しており、リングターミナル１２５とステム１３５と電気的に接続している。なお、バネ１２４は、本発明の配線に相当する。
【００３６】
図２に示されるように、第１ハウジング１１０の一端部１１２には、例えばＮｉ基合金で構成される柱状の接地電極１４０が抵抗溶接により結合され固定されている。この接地電極１４０は、第１ハウジング１１０の一端部１１２に固定された一端１４１から途中で略Ｌ字に曲げられて他端１４２の部位にて中心電極１３０の中心電極側チップ１３２と火花放電ギャップＧＰを介して対向して配置されている。
【００３７】
この接地電極１４０の他端１４２において、中心電極１３０の先端部１３１に設けられた中心電極側チップ１３２と対向する部位には、接地電極側チップ１４３が溶接等により取り付けられている。本実施形態では、接地電極側チップ１４３に、例えば円板状のＰｔ合金チップが採用される。
【００３８】
第１ハウジング１１０の他端側において、第１ハウジング１１０の他端側から突出した絶縁碍子１２０の他端側を覆うように、筒状の第２ハウジング１５０が固定されている。第２ハウジング１５０の一端側は、第１ハウジング１１０の他端部に溶接またはネジ締めされ固定されている。
【００３９】
絶縁碍子１２０の外壁面と第２ハウジング１５０の内壁面との間には、例えば樹脂等よりなるポッティング１２６が充填されており、第２ハウジング１５０が外部から受ける振動を抑制する機能を果たす。
【００４０】
また、第２ハウジング１５０の他端側には、絶縁碍子１２０の他端側の端部から露出したロッド１３６の先端が点接触する台座１５１が設置されている。このような台座１５１は、例えばステンレス等の金属で構成される。なお、ロッド１３６は、第２ハウジング１５０の内部に設けられたパッキン１５２に保持された状態になっている。
【００４１】
台座１５１において、ロッド１３６とは反対側にセンサチップ１５３が固定されている。このセンサチップ１５３は、圧力を検出してその圧力に応じたレベルの電気信号を発生する半導体よりなるピエゾ抵抗効果を利用した周知構成のもので、その上面に圧力を受けて歪むダイヤフラムおよび拡散抵抗などにより形成されたブリッジ回路等を備えている。後で詳しく説明するが、燃焼圧によって台座１５１がロッド１３６に押されると、台座１５１は変形する。この台座１５１の変形に伴い、センサチップ１５３のダイヤフラムも歪み、その歪み（つまり燃焼圧）に応じた電気信号がセンサチップ１５３から出力されることとなる。
【００４２】
さらに、図２に示されるように、第２ハウジング１５０には、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）からなるコネクタ１６０が一体成形されている。このコネクタ１６０は、信号出力用コネクタ１６１および高電圧用コネクタ１６２が一体化されており、高電圧用コネクタ１６２側には、ターミナル１６３がインサート成形されている。なお、高電圧用コネクタ１６２は、図２に示されるように、第２ハウジング１５０の内側、具体的には絶縁碍子１２０の外壁面と第２ハウジング１５０の内壁面との間にまで引き延ばされて形成されている。
【００４３】
コネクタ１６０において、信号コネクタ１６１に設けられた開口部１６４には、信号出力用ターミナル１６５が固定されている。この信号出力用ターミナル１６５は、図示しない配線を介してセンサチップ１５３と電気的に接続されている。
【００４４】
一方、高電圧用コネクタ１６２側にインサート成形されたターミナル１６３は、その一端が高電圧用コネクタ１６２側に設けられた開口部１６６内に露出すると共に、他端が絶縁碍子１２０の外周に固定されたリングターミナル１２５に接触している。
【００４５】
上記のような放電部１００において、図２のＡ−Ａ断面は図３のように示される。図３に示されるように、圧力検出のためのロッド１３６は、絶縁碍子１２０と同軸上に配置されている。絶縁碍子１２０は、第２ハウジング１５０（第１ハウジング１１０）の同軸上に配置されている。すなわち、中心電極１３０を保持する絶縁碍子１２０と、ロッド１３６および台座１５１を介して圧力を受けるセンサチップ１５３が同軸上に配置された状態になっている。
【００４６】
なお、図３に示されるように、コネクタ１６０において、信号出力用コネクタ１６１および高電圧用コネクタ１６２は、第２ハウジング１５０と同軸上にないが、以下で説明する接続部２００（図１参照）によって、外部配線と各コネクタ１６１、１６２との電気的接続を第２ハウジング１５０（第１ハウジング１１０）の同軸上で行うことができるようになっている。
【００４７】
図１に示されるように、接続部２００は、筒状の金属（例えばスチール）で構成される第３ハウジング２１０を有しており、この第３ハウジング２１０の一端側は、放電部１００のコネクタ１６０を収納すると共に、第２ハウジング１５０の他端側に溶接またはネジ締めされている。
【００４８】
第３ハウジング２１０の内部には、例えばＰＢＴからなる筒状の一次スプール樹脂２２０が固定されている。この一次スプール樹脂２２０の一端側には、ゴムパッキン２３０が配置されている。このゴムパッキン２３０は、後述するコアに発生する高電圧をシールドする役割を果たす。
【００４９】
また、一次スプール樹脂２２０の外周には、一次巻線２２１が巻かれている。また、一次スプール樹脂２２０の一端側には接続ターミナル２２２がインサート成形されており、一端が一次スプール樹脂２２０の内部に露出し、他端がコネクタ１６０の高電圧用コネクタ１６２内に挿入された状態となっている。この接続ターミナル２２２の他端には接続バネ２２３の一端が固定されており、接続バネ２２３の他端が高電圧用コネクタ１６２の開口部１６６内に露出したターミナル１６３に接触している。
【００５０】
さらに、一次スプール樹脂２２０の内部には、筒状の二次スプール樹脂２４０が収納されており、二次スプール樹脂２４０の外周には二次巻線２４１が巻かれ、二次スプール樹脂２４０の内部には柱状のコア（鉄心）２４２が配置されている。このコア２４２は、二次スプール樹脂２４０の一端側において、上述した接続ターミナル２２２に電気的に接続されている。また、コア２４２は、二次スプール樹脂２４０の他端側に差し込まれたコアキャップ２４３によって二次スプール樹脂２４０内部に固定される。
【００５１】
なお、二次巻線２４１は、一次巻線２２１よりも巻数が多くなっている。また、一次巻線２２１や二次巻線２４１に例えばスティックコイルが採用される。
【００５２】
そして、二次スプール樹脂２４０を収納した一次スプール樹脂２２０の他端側は、蓋部２２４によって閉じられている。この蓋部２２４において、コアキャップ２４３とは反対側にはＰＢＴ等で構成される外部用コネクタ２５０が金属製の固定部材２６０を介して第３ハウジング２１０の他端側に固定されている。
【００５３】
この外部用コネクタ２５０は、配線を介して例えばエンジンＥＣＵに電気的に接続するためのコネクタ部分になっており、配線コネクタが差し込まれる構造になっている。また、外部用コネクタ２５０には複数の端子２５１がインサート成形されている。各端子２５１は、蓋部２２４や一次スプール樹脂２２０等の内部を介して、二次巻線２４１、接続ターミナル２２２に電気的に接続されている。以上が、本実施形態に係るスパークプラグＳ１の構成である。
【００５４】
本実施形態では、上述のように、燃焼室内の燃焼圧も検出するスパークプラグＳ１の構造になっている。このようなスパークプラグＳ１において、第１ハウジング１１０のねじ部１１１の径は、通常用いられるスパークプラグのねじ部の径とほぼ同じである。これは、図１に示されるスパークプラグＳ１において、燃焼圧を受けた絶縁碍子１２０（中心電極１３０）が第１ハウジング１１０に対して摺動することで、絶縁碍子１２０と共にロッド１３６が摺動し、このロッド１３６の摺動によってセンサチップ１５３のダイヤフラムを歪ませることで燃焼圧を検出できるからである。
【００５５】
つまり、スパークプラグＳ１の内部において中心電極１３０と同軸上（絶縁碍子１２０の軸上）にセンサチップ１５３を配置させることで、中心電極１３０の軸方向に印加される燃焼圧を検出できるのである。これにより、第１ハウジング１１０のねじ部１１１の径を通常用いられるスパークプラグと同様に、自由に設定できる。こうして、スパークプラグＳ１としての機能に加え、燃焼圧も検出でき、かつ、スパークプラグＳ１の小型化を図ることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、放電部１００においてコネクタ１６０が信号出力用コネクタ１６１および高電圧用コネクタ１６２が一体成形されており、各コネクタ１６１、１６２は、スパークプラグＳ１の軸上にない。しかしながら、各コネクタ１６１、１６２に接続部２００が接続されており、その接続部２００の外部用コネクタ２５０がスパークプラグＳ１の軸上に配置されているため、外部用コネクタ２５０に対して外部配線をスパークプラグＳ１の軸方向に差し込むだけで容易に接続できるのである。
【００５７】
次に、上記スパークプラグＳ１を用いた放電、およびその放電による燃焼圧の検出方法について説明する。
【００５８】
まず、スパークプラグＳ１の放電について説明する。外部から接続部２００の外部用コネクタ２５０を介して端子２５１に放電電圧が印加されると、その放電電圧は一次スプール樹脂２２０の外周の一次巻線２２１に印加される。これにより、その一次巻線２２１の巻方向に依存した磁界が一次巻線２２１の中空部、すなわち二次スプール樹脂２４０に発生する。この一次巻線２２１の磁界によって、二次スプール樹脂２４０の外周の二次巻線２４１に電流が流れる。さらに、二次巻線２４１に流れる電流によって二次巻線２４１の内部に磁界が生じ、二次巻線２４１の内部、すなわちコア２４２に高電圧が印加される。
【００５９】
コア２４２に生じた高電圧は、接続ターミナル２２２、接続バネ２２３を介して高電圧用コネクタ１６２のターミナル１６３に印加されると共に、リングターミナル１２５、バネ１２４、ステム１３５を介して中心電極１３０に印加される。こうして中心電極１３０に高電圧が印加されると、中心電極１３０の先端に接合された中心電極側チップ１３２と接地電極１４０に接合された接地電極側チップ１４３との間に絶縁破壊が生じ、放電が起こる。この放電によってエンジンの燃焼室内の燃料を着火および燃焼させる。
【００６０】
エンジンの燃焼室内の燃料を燃焼させた際、以下のようにして燃焼室内の燃焼圧を検出する。まず、燃焼室内に燃焼が起こると、燃焼室内の圧力が上がる。これにより、放電部１００の中心電極１３０の先端部１３１および中心電極側チップ１３２に燃焼圧が印加される。
【００６１】
この燃焼圧によって、絶縁碍子１２０が第１ハウジング１１０に対して摺動する。つまり、ロッド１３６は中心電極１３０を介して燃焼圧を受けると、第１ハウジング１１０に対して相対的に変位する（ロッド１３６が中心電極１３０の軸上を移動する）こととなる。これに応じてロッド１３６が台座１５１を介してセンサチップ１５３のダイヤフラムを歪ませる。そして、センサチップ１５３において、このダイヤフラムの歪みに応じた電気信号が検出される。この後、この電気信号がセンサチップ１５３から信号出力用コネクタ１６１の信号出力用ターミナル１６５、一次スプール樹脂２２０内配線等を介して、外部用コネクタ２５０の各端子２５１からエンジンＥＣＵに出力される。
【００６２】
スパークプラグＳ１からエンジンＥＣＵに電気信号が入力されると、その電気信号に基づいた圧力、すなわち燃焼圧が算出される。こうして算出された燃焼圧は、例えばエンジン条件に合った点火（ノッキングや失火防止等）を行うために利用される。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態では、ロッド１３６、センサチップ１５３を、中心電極１３０の軸上に配置している。これにより、中心電極１３０が受けた燃焼圧を、ロッド１３６を介してセンサチップ１５３に伝えることができる。
【００６４】
また、中心電極１３０と同軸上に配置されたロッド１３６を介して燃焼圧をセンサチップ１５３に導いているため、燃焼室から直接燃焼圧を導くための別穴を第１ハウジング１１０に設ける必要が無い。これにより、燃焼圧を検出するスパークプラグＳ１の小型化を実現できる。
【００６５】
さらに、絶縁碍子１２０に固定されたリングターミナル１２５と、コネクタ１６０にインサート成形されたターミナル１６３と、が摺動するようになっている。これにより、第１ハウジング１１０に対して絶縁碍子１２０が摺動したとしても、外部用コネクタ２５０をターミナル１６３、リングターミナル１２５、そしてバネ１２４を介して中心電極１３０に電気的に接続し続けることができる。
【００６６】
接続部２００においては、外部用コネクタ２５０を中心電極１３０と同軸上に配置している。これにより、外部配線を外部用コネクタ２５０に対してスパークプラグＳ１の軸方向に差し込むだけで容易に接続することができる。
【００６７】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るスパークプラグＳ１の放電部１００の概略断面図である。本実施形態は、第１実施形態で用いられた第２ハウジング１５０およびコネクタ１６０の高電圧用コネクタ１６２を無くし、信号出力用コネクタ１６１を絶縁碍子１２０に一体成形することを除き、第１実施形態と同一である。なお、図４において、図１に示されるスパークプラグＳ１に同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図４中、同一符号を付してある。
【００６８】
図４に示されるように、本実施形態では、第１実施形態で用いられる絶縁碍子１２０が、第１碍子１２０ａおよび第２碍子１２０ｂにて構成されている。第１碍子１２０ａは、第１ハウジング１１０がかしめ固定される部位であり、その一端側から中心電極１３０の先端部１３１が突出している。
【００６９】
第２碍子１２０ｂは、その一端側が第１碍子１２０ａの他端側に接合されており、他端側の端面に台座１５１が固定されている。その台座１５１には、第２碍子１２０ｂの他端側の端面から突出するロッド１３６の先端が接触している。ロッド１３６は、第１、第２碍子１２０ａ、１２０ｂ内にて摺動可能な状態になっている。これにより、中心電極１３０の先端部分が燃焼圧を受けると、その燃焼圧に応じてロッド１３６がスパークプラグＳ１の軸方向に移動し、台座１５１を押し上げるようになっている。台座１５１にはセンサチップ１５３が搭載されているので、ロッド１３６の摺動に応じて歪むセンサチップ１５３のダイヤフラムの変形から燃焼圧に応じた電気信号を検出することができる。
【００７０】
さらに、第２碍子１２０ｂの他端側には、信号出力用ターミナル１６５を保持する信号出力用コネクタ１６１が一体成形されている。
【００７１】
放電部１００を、上記のような構成としても良い。なお、接続部２００は、本実施形態における放電部１００の信号出力用コネクタ１６１に接続される形態とされると共に、信号出力用ターミナル１６５およびリングターミナル１２５に電気的に接続される形態となっている。
【００７２】
このように、本実施形態では、ロッド１３６を中心電極１３０に固定し、センサチップ１５３を中心電極１３０の軸上に配置している。これにより、中心電極１３０が受けた燃焼圧を、ロッド１３６を介してセンサチップ１５３に伝えることができる。
【００７３】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係るスパークプラグＳ１の放電部１００の概略断面図である。本実施形態は、第２ハウジング１５０および第１、第２実施形態で用いられたロッド１３６を無くしたことを除き、第２実施形態と同一である。なお、図５において、図１に示されるスパークプラグＳ１に同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図５中、同一符号を付してある。
【００７４】
図５に示されるように、本実施形態では、絶縁碍子１２０の内孔１２２にセラミック管１３９が設置されている。このセラミック管１３９の内部には、その一端側（中心電極１３０側）から銅ガラス１３３、レジスタ１３４、銅ガラス１３３、ステム１３５が順に設置されている。また、セラミック管１３９の他端側は、その端面から突出した突起部１３９ａが設けられている。この突起部１３９ａは絶縁碍子１２０の他端側の端部から突出すると共に、その先端が台座１５１に接触している。
【００７５】
なお、突起部１３９ａは、第１実施形態で用いられたロッド１３６と共に、本発明の圧力伝達部材に相当する。また、セラミック管１３９においてステム１３５が配置される部位の側面には、その内壁面から外壁面に貫通する孔１２３ａが設けられており、絶縁碍子１２０の側面に設けられた孔１２３と連通している。そして、これら孔１２３、１２３ａの内部にバネ１２４が設置されており、ステム１３５とリングターミナル１２５とが電気的に接続される。また、本実施形態におけるスパークプラグＳ１の接続部２００は、第２実施形態におけるスパークプラグＳ１に用いられるものと同じものである。
【００７６】
本実施形態のように絶縁碍子１２０の内部にセラミック管１３９が設置されると、燃焼圧は以下のようにセンサチップ１５３に検出される。まず、エンジンの燃焼室内で燃焼が起こると、その燃焼によって中心電極１３０の先端部１３１および中心電極側チップ１３２に圧力（燃焼圧）が印加される。その燃焼圧は中心電極１３０を介してセラミック管１３９の一端側に印加される。そして、燃焼圧を受けたセラミック管１３９は、その燃焼圧に応じてスパークプラグＳ１の軸方向、詳しくは信号出力用コネクタ１６１方向に移動する。これにより、セラミック管１３９の突起部１３９ａが台座１５１をセンサチップ１５３方向に押すため、センサチップ１５３のダイヤフラムが歪む。こうして、センサチップ１５３にて燃焼圧に応じた電気信号を検出できるようになっている。
【００７７】
以上、説明したように、本実施形態では、中心電極１３０にセラミック管１３９を固定し、センサチップ１５３を中心電極１３０の軸上、詳しくは台座１５１を介してセラミック管１３９の突起部１３９ａの反対側に配置している。これにより、中心電極１３０が受けた燃焼圧を、セラミック管１３９の突起部１３９ａを介してセンサチップ１５３に伝達できる。
【００７８】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図６は、本発明の第４実施形態に係るスパークプラグＳ１の全体概略断面図である。なお、図６において、図１に示されるスパークプラグＳ１に同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図６中、同一符号を付してある。
【００７９】
図６に示されるように、本実施形態におけるスパークプラグＳ１においては、第１実施形態で用いられた第２ハウジング１５０を無くしてコネクタ１６７を絶縁碍子１２０の他端側に一体成形した形態になっている。さらに、台座１５１およびセンサチップ１５３がコネクタ１６７にインサート成形されている。ロッド１３６は、絶縁碍子１２０の他端側の端面から突出すると共に、台座１５１に接触した状態になっている。
【００８０】
また、本実施形態では、第１実施形態で用いられた第２ハウジング１５０を採用していない。このため、第３ハウジング２１０の一端側が第１ハウジング１１０の他端側に引き延ばされた形態になっており、第３ハウジング２１０の一端側が第１ハウジング１１０の他端側に溶接またはネジ締めされた状態とされる。スパークプラグＳ１を上記のような構造にしても良い。
【００８１】
（他の実施形態）
上記第１〜第４実施形態に示されるスパークプラグＳ１の構造は一例を示すものであって、これらの構造に限定されることはない。
【００８２】
上記第３実施形態で用いられるセラミック管１３９を第１、第２、第４実施形態のスパークプラグＳ１に採用しても良い。
【００８３】
また、第３実施形態において、セラミック管１３９の突起部１３９ａの先端を、ロッド１３６と同様に、球形状としても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスパークプラグの全体概略断面図である。
【図２】図１のスパークプラグにおいて、圧力検出および燃料着火部分を拡大した図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るスパークプラグの放電部の概略断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るスパークプラグの放電部の概略断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るスパークプラグの全体概略断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１００…放電部、１１０…第１ハウジング、１２０…絶縁碍子、
１２０ａ…第１碍子、１２０ｂ…第２碍子、１２０ｃ…セラミック管、
１３０…中心電極、１３６…ロッド、１３９…セラミック管、１３９ａ…突起部、
１５０…第２ハウジング、１５１…台座、１５３…センサチップ、
１６０…コネクタ、１６１…信号出力用コネクタ、１６２…高電圧用コネクタ、
２００…接続部、２１０…第３ハウジング、２２０…第１スプール樹脂、
２２１…一次巻線、２４０…第２スプール樹脂、２４１…二次巻線、
２４２…コア、２５０…外部用コネクタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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