(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面にスパークプラグ挿通孔（４）が形成された筒状のユニット本体部（２）に、該スパークプラグ挿通孔（４）を取り囲む形態でリング状の圧力センサ素子（３）が組み込まれており、軸線（Ｏ）方向において前記圧力センサ素子（３）の位置する側を前端側として、前記ユニット本体部（２）を該前端側からプラグホール（ＰＨ）内に軸線（Ｏ）方向に挿入・固定し、その状態で前記スパークプラグ挿通孔（４）にスパークプラグ（１００）を挿通してプラグホール（ＰＨ）底の取付孔（ＰＦ）にこれを取り付けることにより、該スパークプラグ（１００）の主体金具（１０１）の外周面から鍔状に突出するセンサ支持部（１０２）と前記取付孔（ＰＦ）の開口周縁部（ＧＳ）との間で、前記圧力センサ素子（３）を挟圧保持させるようにした圧力センサユニット（１，１５０，１６０，２１０，２２０）において、
前記ユニット本体部（２）の外周面部をなす外筒部材（５）と同じく内周面部をなす内筒部材（６）との間に形成された隙間（７）に前記圧力センサ素子（３）が配置され、該圧力センサ素子（３）からの出力が、前記隙間（７）内に引き出されるセンサ出力端子（８）を経てセンサ出力リード線（９）により取り出されるようになっており、さらに、
前記ユニット本体部（２）を前記プラグホール（ＰＨ）内に取り付けたとき、前記内筒部材（６）及び／又は前記外筒部材（５）の軸線（Ｏ）方向における後端が、前記プラグホール（ＰＨ）内にて深さ方向中間に位置するとともに、前記センサ出力リード線（９）の、前記内筒部材（６）及び／又は前記外筒部材（５）の前記後端よりも後方側に延出する部分を支持するリード線支持部（５ｅ，４１１，６ｅ）が、前記ユニット本体部（２）の前記軸線（Ｏ）方向後方側に位置して該ユニット本体部（２）と一体的に設けられ、
前記リード線支持部（５ｅ，４１１，６ｅ）の内面又は外面には、前記軸線（Ｏ）方向において所定の間隔で、前記センサ出力リード線（９）を自身に固定するための固定部（１２）が設けられていることを特徴とする圧力センサユニット（１５０，１６０，２１０，２２０）。
【請求項２】
前記リード線支持部は、前記ユニット本体部（２）の前記軸線（Ｏ）方向後方側に配置される筒状部（５ｅ，６ｅ）を含むものである請求項１記載の圧力センサユニット（１５０，２１０，２２０）。
【請求項３】
前記外筒部材（５）及び前記内筒部材（６）は金属製であり、前記前記リード線支持部をなす前記筒状部は、前記外筒部材（５）及び前記内筒部材（６）のいずれかを前記軸線（Ｏ）方向後方側に延長する形で形成された金属筒状部（５ｅ，６ｅ）である請求項２記載の圧力センサユニット（１５０，２１０，２２０）。
【請求項４】
前記固定部（１２）は、前記金属筒状部（５ｅ，６ｅ）の内周面又は外周面に形成された切起こし部である請求項３記載の圧力センサユニット（１５０，２１０，２２０）。
【請求項５】
前記外筒部材（５）は外周面が円筒面状の外筒本体部（５ｍ）を有するとともに、前記センサ出力端子（８）に接続された前記センサ出力リード線（９）は、前記圧力センサ素子（３）の後端面から軸線（Ｏ）方向後方側に所定長離れた取出位置（ＡＰ）に至るまでの区間において、前記外筒本体部（５ｍ）の内周面と前記内筒部材（６）の外周面との間を通される一方、前記取出位置（ＡＰ）よりも後方側の区間において、前記外筒本体部（５ｍ）の外周面（５ｃ）よりも外側に取り出されるようになっており、
前記リード線支持部（４１１）は前記センサ出力リード線（９）に沿って配置される板状部材を有し、前記固定部（１２）は該板状部材の外面に設けられている請求項１記載の圧力センサユニット（１６０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧力センサユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の燃焼状態やノッキング検出、あるいは燃費向上や排気ガス清浄化等を目的として、スパークプラグに内蔵した圧力センサにより内燃機関の燃焼室内の圧力を検出することが行なわれている。このような目的に使用される圧力センサ内蔵型スパークプラグの概略は以下のようなものである。すなわち、スパークプラグの主体金具に形成された取付ねじ部の基端位置に、外側からリング状の圧電セラミック素子からなる圧力センサ素子を出力取出用のリング状電極とともにはめ込み、鍔状のセンサ保持部にてこれを受けるとともに、全体を外側からセンサケースにて覆う。リング状電極からの出力リード線はセンサケースから後方に取り出される。取付ねじ部においてスパークプラグを内燃機関のプラグホールに取り付けると、圧力センサはセンサケースを介してプラグホールの開口外縁部に押し付けられる。燃焼圧はセンサケースを介して圧力センサに伝わる。圧力センサは、圧電効果により、検出した圧力レベルに応じた電圧を、出力リード線を介して出力することとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにスパークプラグに圧力センサ素子を一体不可分に内蔵した構造の場合、スパークプラグの寿命が尽きると、圧力センサ部分がまだ使える状態であっても抱き合わせで交換しなければならず不経済である。そこで、特開平６−２９０８５３号公報（図７、図８）には、圧力センサをスパークプラグと別体に構成し、交換後のスパークプラグにも引き続き取り付けて使用できるようにした構成が開示されている。
【０００４】
しかしながら、上記の構造の圧力センサは、センサ出力を取り出すためのリード線が圧力センサ素子から側方に突出した後スパークプラグ後端側へ引き出される構造となっており、省スペース化を押し進めた最近のエンジンに適合しにくくなってきている。例えば、最近の自動車用ガソリンエンジンにおいては、スパークプラグを取り付けるシリンダヘッド周辺の機構が複雑化しており、特にシリンダヘッドに形成された深いプラグホールの底部にスパークプラグを取り付けるようにした構造のものでは、圧力センサ素子が位置するプラグホール底の周囲には動弁系部品などが密集しているため、リード線を側方に突出させる余裕すらなくなっているというものも少なくない。
【０００５】
本発明の課題は、スパークプラグとは別体に構成され、かつ、圧力センサ素子の周辺部に余分なスペースを確保することが不要であり、さらに全体の軽量化が可能でプラグホールへの装着も容易な圧力センサユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記の課題を解決するために、本発明の圧力センサユニットは、以下のように構成されることを特徴とする。すなわち、底面にスパークプラグ挿通孔が形成された筒状のユニット本体部を有し、これにスパークプラグ挿通孔を取り囲む形態でリング状の圧力センサ素子が組み込まれている。そして、軸線方向において圧力センサ素子の位置する側を前端側として、ユニット本体部は、該前端側からプラグホール内に軸線方向に挿入・固定される。そして、その状態でスパークプラグ挿通孔にスパークプラグを挿通してプラグホール底の取付孔にこれを取り付けることにより、スパークプラグの主体金具の外周面から鍔状に突出するセンサ支持部と取付孔の開口周縁部との間で、圧力センサ素子を挟圧保持させる。すなわち、ユニット本体部は、スパークプラグとは別体に形成され、例えばユニット本体部をプラグホール内に残した状態でスパークプラグのみ交換することが可能である。
【０００７】
次に、ユニット本体部は、具体的には以下のように構成されるものである。すなわち、ユニット本体部は、外周面部をなす外筒部材と同じく内周面部をなす内筒部材とを有し、それらの間に形成された隙間に圧力センサ素子が配置される。また、該圧力センサ素子からの出力が、隙間内に引き出されるセンサ出力端子を経てセンサ出力リード線により取り出される。すなわち、２つの筒部材の間にリング状の圧力センサ素子が配置され、出力取り出し用の端子が筒部材の隙間内に引き出される構造となっているから、これに接続されるセンサ出力リード線ともども、圧力センサ素子の半径方向外側つまり側方に突出しなくなる。これにより、プラグホール内にて圧力センサ素子の周辺部に余分なスペースを確保することが不要となり、例えばプラグホール底の周囲に動弁系部品等が密集したシリンダヘッドにも容易に取付可能である。
【０００８】
そして、本発明の圧力センサユニットにおいては、ユニット本体部をプラグホール内に取り付けたとき、内筒部材及び／又は外筒部材の軸線方向における後端が、プラグホール内にて深さ方向中間に位置するとともに、センサ出力リード線の、内筒部材及び／又は外筒部材の後端よりも後方側に延出する部分を支持するリード線支持部が、ユニット本体部の軸線方向後方側に位置してユニット本体部と一体的に設けられている。さらに、リード線支持部の内面又は外面には、軸線方向において所定の間隔で、センサ出力リード線を自身に固定するための固定部が設けられている。すなわち、内筒部材及び／又は外筒部材を、プラグホールの深さ方向中間位置でいわば途切れさせることにより、圧力センサユニット全体の軽量化を図ることができる。また、その軽量化の結果として、望まざる共振モード発生による圧力（あるいは振動）の測定精度低下抑制を図ることもできる。また、それら筒部材の後端よりも後方に延出するセンサ出力リード線が、ユニット本体部と一体化されたリード線支持部により支持されるので、ユニット本体部をプラグホール内に装着する際に、撓んだセンサ出力リード線がシリンダヘッド側の部材に引っかかったりする不具合が生じ難くなり、装着をスムーズに行なうことができる。また、ユニット本体部へのスパークプラグ装着の際に、スパークプラグやその取付用の工具等がセンサ出力リード線と干渉する不具合も生じにくい。
【０００９】
なお、本明細書の特許請求の範囲において各要件に付与した符号は、添付の図面の対応部分に付された符号を援用して用いたものであるが、あくまで発明の理解を容易にするために付与したものであり、特許請求の範囲における各構成要件の概念を何ら限定するものではない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を用いて説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態をなす圧力センサユニット１を、シリンダヘッドＳＨへの取付状態にて示す断面図である。圧力センサユニット１は、底面にスパークプラグ挿通孔４が形成された筒状のユニット本体部２を有し、スパークプラグ挿通孔４を取り囲む形態でリング状の圧力センサ素子３がこれに組み込まれている。ユニット本体部２の軸線Ｏの方向において、圧力センサ素子３の位置する側を前端側としたとき、ユニット本体部２は、該前端側からプラグホールＰＨ内に挿入・固定される。
【００１１】
プラグホールＰＨの内面は、図２に示すように、底部が段部ＤＰにて若干縮径されることにより縮径部ＰＳとされ、圧力センサユニット１は、該ユニット本体部２の下端部が該縮径部ＰＳに隙間ばめ形態で挿入される。プラグホールの底面にはスパークプラグ１００の取付孔ＰＦが雌ねじ孔の形で形成されている。そして、図２に示すように、ユニット本体部２の底面外周縁部は、取付孔ＰＦの開口周縁部ＧＳに密着するとともに、スパークプラグ挿通孔４が取付孔ＰＦに同心的に位置合わせされる。なお、プラグホールＰＨの縮径部ＰＳ以外の内周面を覆う形でオイルシール用のプラグチューブＰＴが圧入されている。図１に示すように、プラグチューブＰＴは、プラグホールＰＨの内面に締まりばめ形態で密着し、オイルシールが施される形となっている。なお、プラグホールＰＨの内面上端部には、プラグチューブＰＴに対するオイルシールリングＴＲがはめ込まれている（図１参照）。
【００１２】
上記の状態でスパークプラグ挿通孔４にスパークプラグ１００が挿通され、主体金具１の外周面前端側に形成された取付ねじ部１０４を、取付孔ＰＦにねじ込む形で取り付けされている。これにより、ユニット本体部２に組み込まれた圧力センサ素子３は、スパークプラグ１００の主体金具１０１の外周面から鍔状に突出するセンサ支持部１０２と、取付孔ＰＦの開口周縁部ＧＳとの間で挟圧保持される。
【００１３】
ユニット本体部２は、外周面部をなす外筒部材５と同じく内周面部をなす内筒部材６とを有し、それらの間に形成された隙間７に圧力センサ素子３が配置されている。そして、該圧力センサ素子３からの出力は、隙間７内に引き出されるセンサ出力端子８を経て、センサ出力リード線９により取り出される。センサ出力リード線９は、芯線９ａとその外側を覆うシールド被覆１０とからなる。
【００１４】
そして、内筒部材６及び外筒部材５は、軸線Ｏ方向における後端６ａ，５ａの少なくともいずれか、ここでは両方がプラグホールＰＨ内にて深さ方向中間に位置するよう、各々その長さが調整されている。内筒部材６と外筒部材５はいずれも金属製であり、上記のように、その後端６ａ，５ａをプラグホールＰＨ内でいわば途切れさせて短尺化することにより、圧力センサユニット１は全体の軽量化が図られている。
【００１５】
上記のような軽量化の効果は、上記のように内筒部材６と外筒部材５の双方を短尺化するときに最も顕著に発揮されるが、後述のように内筒部材６と外筒部材５との一方のみを短尺化する形でも十分有益である。また、内筒部材６あるいは外筒部材５のうち、このような短尺化を行なうもの（以下、短尺筒部材という）は、その長さが短ければ短いほど、つまり、プラグホールＰＨ内における該短尺筒部材の後端の位置が軸線Ｏの向きにおいて前方側に位置するほど、上記の軽量化の効果は大きいが、圧力センサ素子３に対する保護機能を十分に確保する観点から、少なくとも圧力センサ素子３の後端位置よりも後方に位置していることが望ましい。他方、顕著な軽量化効果を達成するには、短尺筒部材の上記後端は、スパークプラグ１００の端子金具１０５の後端１０５ａ、望ましくは絶縁体１１０の後端１１０ａ、さらに望ましくは主体金具１０１の後端１０１ａよりも前方側にあることが望ましい。
【００１６】
本実施形態の圧力センサユニット１においては、内筒部材６と外筒部材５との各後端５ａ，６ａは、いずれもユニット本体部２が圧入されるプラグホールＰＨの縮径部ＰＳの開口縁と略一致する位置に設定されている。また、該位置は、主体金具１の六角部１０３とセンサ支持部１０２の間に位置する形ともなっている。
【００１７】
次に、内筒部材６は、軸線Ｏ方向前端側の端部壁を半径方向内側に膨出させた膨出部６ｇを有し、該膨出部６ｇの内周面がスパークプラグ挿通孔４とされている。また、外筒部材５と内筒部材６の膨出部６ｇとは、軸線Ｏの方向における前端側にて隙間７を塞ぐ底閉塞部１４により一体化されている。そして、膨出部６ｇとこれに対向する外筒部材５の壁部５ｈと底閉塞部１４とが、圧力センサ素子３を収容するセンサ収容部１５を形成している。このように内筒部材６の膨出部６ｇを設け、ここに圧力センサ素子３を収容することで、図１（ａ）に示すスパークプラグ１００の取付状態において、圧力センサ素子３は該センサ収容部１５とともにセンサ支持部１０２と取付孔ＰＦの開口周縁部ＧＳとの間で確実に挟圧される。その結果、シリンダヘッドＳＨ側からの圧力情報を確実に検出することができる。
【００１８】
図２に示すように、センサ収容部１５内にてリング状の圧力センサ素子３に対しリング状の電極板６０が積層されている。そして、電極板６０の少なくとも内周縁側をなす部分が内筒部材６の膨出部６ｇ内に収容される一方、センサ出力端子８は電極板６０の外周縁に基端部８ａが一体化されてなり、末端側部分８ｂが隙間７の膨出部６ｇよりも軸線Ｏ方向後方側に位置する空間内に延出している。この構造により、センサ出力端子８ひいてはこれに接続されるセンサ出力リード線９が、圧力センサ素子３の位置にて半径方向外側に突出部を形成しないので、プラグホールＰＨの底部（縮径部ＰＳ）周辺に動弁系部品等が密集して、シリンダヘッド側の取付スペースが確保しにくい場合にも柔軟に対応できる。
【００１９】
圧力センサ素子３は、図３に示すような圧力センサ組立体３１８をなす形でセンサ収容部１５内に収容されている。該圧力センサ組立体３１８は、底閉塞部１４に近い側から、リング状の板パッキン５９、リング状の圧電セラミック素子３、リング状の電極板６０及びリング状の絶縁板６１がこの順序にて積層された構造を有する。このような構造は、例えば図４に示すような工程により簡単に製造することができる。まず、（ａ）に示すように、内筒部材６として、本体部６ｍと縮径部６ｓとが段部６ｈを介して接続された構造のものを用意する。そして、その縮径部６ｓに対し、絶縁板６１、電極板６０、圧力センサ素子３及び板パッキン５９を順次はめ込んで、圧力センサ組立体３１８を段部６ｈ上に積み上げる。このとき、（ｂ）に示すように、電極板６０の外周縁に一体化された電極端子部８は下方（すなわち、図２の軸線Ｏ方向における後方側）へ曲げ返し、本体部６ｍの外周面に沿わせた状態としておく。なお、電極端子部８には、ポリ四フッ化エチレンチューブ等で構成された絶縁被覆１８を予め装着しておく。また、縮径部６ｓの外周面のうち圧力センサ組立体３１８の内周面と対向する領域を少なくとも、ポリ四フッ化エチレンチューブ等で構成された絶縁被覆４１８で覆っておく。
【００２０】
次に、（ｃ）に示すように、外筒部材５において円筒状に形成された本体部５ｍの端面内周縁に、周方向の張り出し部５ｓを形成しておき、圧力センサ組立体３１８から突出する内筒部材６の縮径部６ｓの先端部分６ｓ’を該張り出し部５ｓの内側に挿通しながら、本体部５ｍを内筒部材６の本体部６ｍに被せる。これにより、張り出し部５ｓは圧力センサ組立体３１８の上面側を覆うとともに、本体部５ｍは内筒部材６の本体部６ｍとの間に隙間７が形成される。このとき、電極端子部８は予め下向きに曲げ返してあるので、外筒部材５を被せるに伴い自動的に該隙間７内に位置する形となる。そして、内筒部材６の縮径部６ｓの先端部分６ｓ’を張り出し部５ｓ側に向けて加締める。この加締めを適当な圧力にて行なうことで、圧力センサ組立体３１８に対する段部６ｈ及び加締められた先端部分６ｓ’との間の密着が良好となる。
【００２１】
最後に、（ｄ）に示すように、先端部分６ｓ’と張り出し部５ｓとを周方向の溶接部Ｗ（例えばレーザー溶接部）にて溶接することにより、外筒部材５と内筒部材６とは気密状態にて結合される。図から明らかな通り、先端部分６ｓ’と張り出し部５ｓとは底閉塞部１４を形成している。
【００２２】
図２に戻り、内筒部材６と外筒部材５との隙間７は、内部が絶縁用の高分子材料（例えばシリコンゴム）にて充填され、高分子材料充填部１６とされている。そして、センサ出力端子８とセンサ出力リード線９との結線部が絶縁被覆１８にて覆われた状態で高分子材料充填部１６内に埋設されている。これにより、該センサ出力端子８及びセンサ出力リード線９と内筒部材６あるいは外筒部材５との間の絶縁状態が良好に確保され、かつ、強度的に弱い結線部が高分子材料充填部内に没することで、外力付与等による断線や接触不良などの不具合も生じにくくなる。
【００２３】
次に、センサ出力リード線９の、内筒部材６及び外筒部材５の後端６ａ，５ａよりも後方側に延出する部分は、ユニット本体部２と一体的に設けられたリード線支持部１１によって支持されている。本実施形態ではリード線支持部は、ユニット本体部２の軸線Ｏ方向における後方側に配置される筒状部１１を含むものとされている。このような筒状部１１は、ユニット本体部２を深いプラグホールＰＨの底部に装着する際のガイドとして好適に機能する。
【００２４】
筒状部１１は、具体的にはプラスチック等の高分子材料で構成された高分子材料筒状部１１として形成されている。金属製の外筒部材５及び／又は内筒部材６を短尺化し、センサ出力リード線９の支持体及びユニット本体部２の装着ガイドの役割を果たす筒状部を金属よりも軽い高分子材料にて構成することにより、軽量化の効果が一層高められる。この場合、図１（ｂ）に示すように、センサ出力リード線９を高分子材料筒状部１１中に埋設すれば、センサ出力リード線９の支持を確実に行なうことができる上、スパークプラグ１００の取り付けに際して、高分子材料筒状部１１内にスパークプラグ１００、プラグレンチＰＷあるいはプラグキャップ等を挿入する際にセンサ出力リード線９に引っかかりにくくなる効果も得られる。
【００２５】
このような構造は、ユニット本体部２に対しインサート成形等により、その後端から延出するセンサ出力リード線９をくるむ形で高分子材料筒状部１１を一体成形する方法により製造できる。この場合、該成形時に、高分子材料筒状部１１の前端面を隙間７内の高分子材料充填部１６の後端面に接合することができる。
【００２６】
上記のような圧力センサユニット１を、図１に示すようにプラグホールＰＨ内に取り付ける。なお、高分子材料筒状部１１の上端部にはゴム製の取付リング３４が一体化されており、そのフランジ３４ａをプラグホールＰＨの開口周縁に引っ掛けることにより、圧力センサユニット１の上部側の固定を行なうことができる。圧力センサユニット１は、リード線支持部としての高分子材料筒状体１１を有しているので、ユニット本体部２のプラグホールＰＨへの挿入・装着が容易である。また、ユニット本体部２の金属製の外筒部材５と内筒部材６とはいずれもプラグホールＰＨの途中までしか延びておらず、後方側が高分子材料筒状体１１とされているので全体が軽量であり、望まざる共振モード等も生じにくい。そして、図１に示すように、プラグレンチＰＷを主体金具１０１の六角部１０３に係合させることによりスパークプラグを取り付ける。このとき、センサ出力リード線９が高分子材料筒状体１１内に埋設されているので、プラグレンチＰＷ等の引っかかり等も生じにくい。
【００２７】
以下、本発明に係る圧力センサユニットの種々の変形例について説明する（なお、すでに説明済みのものと共通の部分には同一の符号を付与して詳細な説明は省略する）。まず、図５に示すように、筒状部１１をユニット本体部２及びセンサ出力リード線９と別体形成しておき、ユニット本体部２に対し、筒状部側係合部１１ａとユニット本体部側係合部１６ａとにより係合させる構成としてもよい（これは、ユニット本体部２と別体の筒状部１１が高分子材料製である場合はもちろん、他の材質、例えば金属製である場合にも同様に適用できる）。この例では、高分子材料筒状部１１の内周面に軸線方向の溝部１１ｇを形成し、ここにセンサ出力リード線９を収容するようにしている。また、筒状部側係合部１１ａは、筒状部１１の底面から突出する凸部であり、ゴム等の柔軟弾性材料にて構成された高分子材料充填部１６にユニット本体部側係合部１６ａとしての凹部を形成し、ここに凸部１１ａを圧入することにより筒状部１１とユニット本体部２とを係合させるようにしている。このようにすると、圧力センサ素子３が一体化されるユニット本体部２と筒状部１１とが連続体を形成しなくなる結果、両者の連成振動による共振モード、特に低周波の共振モードを抑制できる利点が生ずる。
【００２８】
図６は、リード線支持部を金属部材とした圧力センサユニットの例を示すものであり、具体的には、リード線支持部をなす筒状部を、金属製の外筒部材５及び内筒部材６のいずれかを軸線Ｏ方向後方側に延長する形で形成された金属筒状部とした例である。該圧力センサユニット１５０においては、外筒部材５が内筒部材６の後端６ａよりも延長され、その延長部５ｅがリード線支持部たる筒状部を形成している。センサ出力リード線９は、延長部５ｅの内壁面に沿って後方側に導かれている。この構成においても、内筒部材６はプラグホールＰＨの深さ方向中間で途切れる形となるから軽量化の効果が達成されている。
【００２９】
ここで、リード線支持部たる延長部５ｅの内周面には、軸線Ｏ方向において所定の間隔で、センサ出力リード線９を自身に固定するための固定部１２が設けられている。このような固定部１２を設けることで、センサ出力リード線９がプラグホール内に撓み出たりする不具合を効果的に防止できる。固定部１２は、例えば図７に示すように、リード線支持部１１の支持面を形成する板材に形成された切起こし部とすれば、構造が簡単で形成も容易である。この場合、その切起こし部の内側にセンサ出力リード線９が挿入・保持されることとなる。
【００３０】
次に、図８に示す圧力センサユニット１６０においては、内筒部材６と外筒部材５との少なくとも一方、ここでは双方のものの、軸線Ｏ方向における後端６ａ，５ａが、圧力センサ素子３の後端とスパークプラグ１００の絶縁体１１０の後端との間（基準区間ＳＳ）に位置している。そして、内筒部材６と外筒部材５との各後端６ａ，５ａのうち、基準区間ＳＳよりも後方側には、外筒部材５の内周面５ｂ又はその延長面ＥＰの内側の領域に、圧力センサユニット１の構成部品が存在しない形となっている。また、基準区間ＳＳよりも後方では、センサ出力リード線９の軸線Ｏに関する半径方向外側の縁位置が、外筒本体部５ｍの内周面位置よりも外側に存在している。
【００３１】
図９に示すように、センサ出力端子８に接続された該センサ出力リード線９は、より具体的には、圧力センサ素子３の後端面から軸線Ｏ方向後方側に所定長離れた取出位置ＡＰ（基準区間ＳＳ内であって、内筒部材６と外筒部材５との各後端６ａ，５ａのうち、基準区間ＳＳ内にて最も軸線Ｏ方向後方側に存在するものとして定義される基準位置（ここでは内筒部材６の後端６ａ）よりも前方側に設定される）に至るまでの区間において、外筒本体部５ｍの内周面と、内筒部材６の本体部６ｍの外周面との間を通される。そして、取出位置ＡＰよりも後方側の区間においては、外筒本体部５ｍの外周面５ｃよりも外側に取り出される。これにより、図８（ａ）に示すように、基準区間ＳＳよりも後方側において、外筒部材６の内周面（あるいはその延長ＥＰ）よりも内側の領域からセンサ出力リード線９が排除され、後述する点火コイル等の配置スペースを確保しやすくなる。なお、外側に取り出されたセンサ出力リード線９は、図８（ｂ）に示すように、プラグチューブＰＴの周壁を、周方向の一部区間において外向きに膨出させた軸線方向の溝部ＰＧ（プラグホールＰＨ側にも対応する位置に溝部が形成されている）内を通されるようになっている。
【００３２】
また、図９に示すように、取出位置ＡＰにおいて外筒部材５には、外筒本体部５ｍの外周面５ｃから外側に膨出するリード線取出し部５ｆが形成されている。該構造によると、外筒部材５の本体部５ｍの内側領域から同じく外側領域へ向かう、センサ出力端子８とセンサ出力リード線９との経路変更部が、リード線取出し部５ｆ内に収容されて保護されるので、ユニット本体部２のプラグホールＰＨ内への装着時等において、衝撃等により経路変更部に損傷を生じたりする不具合を生じにくくなる。なお、リード線取出し部５ｆは溝部ＰＧの前端部に収容される。本実施形態では、リード線取出し部５ｆの前端面（及び溝部ＰＧの対応する後端面）が傾斜面５ｉとされている。なお、リード線取出し部５ｆの内側は高分子材料充填部１３とされている。
【００３３】
そして、図８（ａ）に示すように、センサ出力リード線９は、基準区間ＳＳよりも軸線Ｏの方向後方側に延びる形となっているが、ユニット本体２をプラグホール内に装着する際の便宜を図るため、センサ出力リード線９を支持するためのリード線支持部４１１が、ユニット本体２と一体的に設けられている。本実施形態では、リード線支持部４１１は、センサ出力リード線９に沿って配置される板状部材を有するものとなっている。このような板状部材の使用により、リード線支持部１１を軽量かつコンパクトに構成できる。
【００３４】
板状部材の前端部は、内筒部材６と外筒部材５と(図９）のいずれに結合してもよいが、外筒部材５の本体部５ｍの内周面（あるいはその延長）よりも外側に板状部材を位置させなければならないので、外筒部材５側に接続しようとする場合は、内筒部材６及び外筒部材５との隙間７から後方に引き出されるセンサ出力リード線９との干渉を避けるため、孔や切欠きを形成する必要がある。そこで、本実施形態では、図９に示すように、板状部材の前端部を内筒部材６の後端部に結合し、外筒部５の壁部の延長位置に向けて延びる移行部１１ａと、その移行部１１ａに続く形にて軸線Ｏ方向後方に延びる主要部１１ｂとを有するものとして構成することで、センサ出力リード線９との干渉を合理的に回避している。このような構造は、例えば、移行部１１ａのさらに先端側に接続部１１ｃを形成しておき、その接続部１１ｃを、内筒部材６の本体部６ｍの外周面に溶接部ＷＧ等により接合すれば簡単に得ることができる。
【００３５】
図８に戻り、リード線支持部４１１の外面には、軸線Ｏ方向において所定の間隔で、センサ出力リード線９を自身に固定するための固定部１２が設けられている。固定部１２は、図７に示すものと同様の切起こし部とされている。
【００３６】
上記のような圧力センサユニット１は、図８（ａ）のようにプラグホールＰＨ内に取り付けられる。なお、リード線支持部４１１の上端部にはゴム製の取付リング３４が一体化されており、その下面側に形成された嵌合溝３４ａ内にプラグホールＰＨの開口周縁に形成されたリブＦＲを嵌合することにより、圧力センサユニット１の上部側の固定を行なうことができる。そして、図１に示すように、プラグレンチＰＷを主体金具１０１の六角部１０３に係合させてスパークプラグ１００を取り付ける。前述の通り、この状態において、基準区間ＳＳよりも後方側には、外筒部材５の内周面５ｂ又はその延長面ＥＰの内側の領域ＣＳに、圧力センサユニット１の構成部品が存在しない。従って、この領域（スペース）ＣＳをフルに活用する形で、プラグホールＰＨ内に例えばペンシル型の点火コイルユニットを配置することができる。
【００３７】
図８及び図９の圧力センサユニット１６０では、内筒部材６の後端縁６ａと外筒部材５の後端縁５ａとの双方が基準区間ＳＳ内に位置するものとしていたが、これらの一方を、軸線Ｏの方向にて、基準区間ＳＳを超えて後方側に延長した構成とすることもできる。図１０（ａ）の圧力センサユニット２１０は内筒部材６を延長した例であり、同図（ｂ）に示すように、外筒部材５の後端５ａが基準位置を与える形となる。内筒部材６は、本体部６ｍの後端に段部６ｊを介して、外筒部材５の壁部の延長と略一致する形に拡径された延長部６ｅが一体化されている。この延長部６ｅはリード線支持部を兼ねるものであり、図５と同様の固定部１２により、その外周面上にてセンサ出力リード線９を支持するようになっている。そして、図１０（ｃ）に示すように、この固定部１２は、プラグチューブＰＴの溝部ＰＧ内にセンサ出力リード線９とともに収容される。
【００３８】
他方、図１１（ａ）は、外筒部材５を延長した例であり、同図（ｂ）に示すように、内筒部材６の後端６ａが基準位置を与える形となる。外筒部材５は、本体部５ｍをそのまま同径にて延長する形で延長部５ｅが形成されている。なお、センサ出力リード線９を外側に引き出すために、取出し孔５ｋが形成されている。本実施形態では、取出し孔５ｋに対応する位置にリード線取出し部５ｆが膨出形成されている。ここでも延長部５ｅはリード線支持部に兼用され、固定部１２により、その外周面上にてセンサ出力リード線９を支持するものとされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧力センサユニットの第一の実施形態を、スパークプラグの取付状態にて示す縦断面図及びそのＡ−Ａ断面図。
【図２】図１の要部拡大断面図。
【図３】圧力センサ組立体の分解斜視図。
【図４】ユニット本体の組立工程の一例を示す説明図。
【図５】リード線支持部をなす筒状部をユニット本体部と別体形成する例を示す斜視図。
【図６】本発明に係る圧力センサユニットの第二の実施形態を、スパークプラグの取付状態にて示す縦断面図。
【図７】リード線支持部における固定部の形成形態の一例を示す斜視図。
【図８】本発明に係る圧力センサユニットの第三の実施形態を、スパークプラグの取付状態にて示す縦断面図及びそのＡ−Ａ断面図。
【図９】図８の要部拡大断面図。
【図１０】内筒部材に延長部を形成した実施形態を示す外観斜視図及び要部縦断面図及び軸断面図。
【図１１】外筒部材に延長部を形成した実施形態を示す外観斜視図及び要部縦断面図。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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