(57)【要約】【課題】圧力の検知精度を向上できる圧力センサ及び圧力センサ付きグロープラグを提供すること。【解決手段】圧力センサは、円環状の底部の径方向の内側に接続する第１管部と、底部の径方向の外側に接続しつつ第１管部と同じ方向に延びる第２管部と、を備えるダイアフラムと、底部に配置された電気絶縁性のベースと、ベースに形成された第１ゲージ及び第２ゲージと、を有するひずみゲージからなるセンサ素子と、を備える。径方向におけるベースの長さが２等分されるように径方向の内側の内側領域と外側の外側領域とにセンサ素子を２分割したときに、接線方向のひずみを検出する第２ゲージは、内側領域のみに配置される、もしくは、内側領域に配置される部位の面積が、外側領域に配置される部位の面積よりも大きい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力により変形可能な円環状の底部と、前記底部の径方向の内側に接続する円筒状の第１管部と、前記底部の径方向の外側に接続しつつ前記第１管部と同じ方向に延びる円筒状の第２管部と、を備えるダイアフラムと、
前記底部に配置された電気絶縁性のベースと、前記ベースに形成された第１ゲージ及び第２ゲージと、を有するひずみゲージからなるセンサ素子と、を備え、
前記第１ゲージは前記底部の径方向のひずみを検出し、前記第２ゲージは前記径方向に垂直な前記底部の接線方向のひずみを検出する圧力センサであって、
前記径方向における前記ベースの長さが２等分されるように前記径方向の内側の内側領域と外側の外側領域とに前記センサ素子を２分割したときに、前記センサ素子の前記第２ゲージは、前記内側領域のみに配置される、もしくは、前記内側領域に配置される部位の面積が、前記外側領域に配置される部位の面積よりも大きい圧力センサ。
【請求項２】
前記底部は、前記第１管部が接続される第１部、前記第２管部が接続される第２部、及び、前記第１部と前記第２部との間に設けられた第３部からなり、
前記センサ素子の前記第１ゲージの少なくとも一部は、前記第３部の径方向の中央よりも径方向の外側に配置される請求項１記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記センサ素子の前記第１ゲージは、前記第３部の径方向の中央よりも径方向の外側に配置される部位の面積が、前記第３部の径方向の中央よりも径方向の内側に配置される部位の面積よりも大きい請求項２記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記センサ素子は、前記ダイアフラムの中心に対して対称な位置に複数配置されている請求項１から３のいずれかに記載の圧力センサ。
【請求項５】
筒状のハウジングと、
軸線方向に延びる棒状をなし、前記ハウジング内に少なくとも一部が配置され、圧力の変化に応じて前記軸線方向に変位するヒータ部材と、
前記ハウジングと前記ヒータ部材との間に配置されると共に、前記ヒータ部材および前記ハウジングにそれぞれ接続する圧力検知部と、を備えるグロープラグであって、
前記圧力検知部は、請求項１から４のいずれかに記載の圧力センサである圧力センサ付きグロープラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はひずみゲージを利用した圧力センサ及び圧力センサ付きグロープラグに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイアフラムの径方向のひずみと接線方向のひずみとをそれぞれ検知する２種類のゲージを１つのセンサ素子に設け、このセンサ素子を円形のダイアフラムに配置した圧力センサが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記技術において、圧力の検知精度の向上が望まれている。特に、円環状の底部と、底部の径方向の内側に接続する円筒状の第１管部と、底部の径方向の外側に接続しつつ第１管部と同じ方向に延びる円筒状の第２管部と、を備えたダイアフラム（以下「円環状ダイアフラム」と称す）の底部にセンサ素子を配置した圧力センサにおいて、圧力の検知精度の向上がより望まれており、底部に対してゲージがよりひずむセンサ素子の配置構成が検討されている。
【０００５】
本発明はこの要求に応えるためになされたものであり、圧力の検知精度を向上できる圧力センサ及び圧力センサ付きグロープラグを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために本発明の圧力センサは、圧力により変形可能な円環状の底部と、底部の径方向の内側に接続する円筒状の第１管部と、底部の径方向の外側に接続しつつ第１管部と同じ方向に延びる円筒状の第２管部と、を備えるダイアフラムと、底部に配置された電気絶縁性のベースと、ベースに形成された第１ゲージ及び第２ゲージと、を有するひずみゲージからなるセンサ素子と、を備え、第１ゲージは底部の径方向のひずみを検出し、第２ゲージは径方向に垂直な底部の接線方向のひずみを検出する。径方向におけるベースの長さが２等分されるように径方向の内側の内側領域と外側の外側領域とにセンサ素子を２分割したときに、センサ素子の第２ゲージは、内側領域のみに配置される、もしくは、内側領域に配置される部位の面積が、外側領域に配置される部位の面積よりも大きい。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の圧力センサによれば、ダイアフラムの底部に配置されるセンサ素子のうち、径方向におけるセンサ素子のベースの長さが２等分されるように径方向の内側の内側領域と外側の外側領域とにセンサ素子を２分割したときに、接線方向のひずみを検知するセンサ素子の第２ゲージが内側領域のみに配置される、もしくは、第２ゲージのうち内側領域に配置される部位の面積を外側領域に配置される部位の面積よりも大きくしている。今回、発明者の検討により、円環状ダイアフラムの底部の接線方向のひずみは、底部の径方向の内側に向かうにつれて大きくなることが理解された。このため、上述の構成を採用することで、ベースの内側領域に配置された第２ゲージが検知する接線方向のひずみのＳＮ比（信号対雑音比）を大きくできる。よって、圧力の検知精度を向上できる。
【０００８】
請求項２記載の圧力センサによれば、底部は、第１管部が接続される第１部、第２管部が接続される第２部、及び、第１部と第２部との間に設けられた第３部からなり、径方向のひずみを検知する第１ゲージの少なくとも一部を、第３部の径方向の中央よりも径方向の外側に配置している。今回、発明者の検討により、円環状ダイアフラムの底部の径方向のひずみは、底部の第３部の径方向の中央よりも径方向の外側で最も大きくなることが理解された。このため、上述の構成を採用することで、第３部の径方向の中央よりも径方向の外側に少なくとも一部が配置された第１ゲージが検知する径方向のひずみのＳＮ比を大きくできる。よって、請求項１の効果に加え、圧力の検知精度をさらに向上できる。
【０００９】
請求項３記載の圧力センサによれば、センサ素子の第１ゲージは、第３部の径方向の中央よりも径方向の外側に配置される部位の面積が、第３部の径方向の中央よりも径方向の内側に配置される部位の面積よりも大きいので、第１ゲージが検知する径方向のひずみのＳＮ比をより大きくできる。よって、請求項２の効果に加え、圧力の検知精度をさらに向上できる。
【００１０】
請求項４記載の圧力センサによれば、センサ素子はダイアフラムの中心に対して対称な位置に複数配置されているので、力が底部に加えられたときに、複数のセンサ素子が検知したノイズとなるひずみを相殺しつつ、ＳＮ比を大きくできる。よって、請求項１から３のいずれかの効果に加え、圧力の検知精度をさらに向上できる。
【００１１】
請求項５記載の圧力センサ付きグロープラグによれば、軸線方向に延びる棒状をなすヒータ部材の少なくとも一部が、筒状のハウジング内に配置される。ヒータ部材は圧力の変化に応じて軸線方向に変位する。ハウジングとヒータ部材との間に配置される圧力検知部は、ヒータ部材およびハウジングにそれぞれ接続する。そして、圧力検知部は請求項１から４のいずれかに記載の圧力センサとする。これにより、燃焼圧を検出する圧力センサ付きグロープラグに用いられる圧力センサであっても、請求項１と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施の形態における圧力センサが配置されたグロープラグの軸線を含む断面図である。
【図２】図１のＩＩで示す部分を拡大したグロープラグの断面図である。
【図３】ダイアフラムの断面斜視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線におけるグロープラグの断面図である。
【図５】図４のＶで示す部分を拡大した圧力センサの平面図である。
【図６】図４のＶＩで示す部分を拡大した圧力センサの平面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線における圧力センサの断面図である。
【図８】（ａ）は底部の半径とひずみとの関係を示す図であり、（ｂ）及び（ｃ）は底部の位置とセンサ素子との関係を示す図である。
【図９】第２実施の形態における圧力センサの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態における圧力センサ１０が配置された圧力センサ付きグロープラグ（以下「グロープラグ」と称す）１００の軸線Ｏを含む断面図であり、図２は図１のＩＩで示す部分を拡大したグロープラグ１００の断面図である。図１及び図２では、紙面下側を圧力センサ１０及びグロープラグ１００の先端側、紙面上側を圧力センサ１０及びグロープラグ１００の後端側という。本実施形態では圧力センサ１０はグロープラグ１００の一部をなす。
【００１４】
図１に示すようにグロープラグ１００は、圧力センサ１０、ハウジング１０１及びヒータ部材１１１を主に備えている。図１ではハウジング１０１の内側に配置された基板や配線などの図示が省略されている（図２から図９においても同じ）。ハウジング１０１は、耐熱性や耐ガス性のある金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成された軸線Ｏに沿って延びる円筒状の部材である。ハウジング１０１は、円筒状の先端部１０２と、先端部１０２の後端側に位置する円筒状の後端部１０４と、を備えている。
【００１５】
先端部１０２は、先端側に向かうにつれて外径が縮径するテーパ部１０３（図２参照）を備えている。テーパ部１０３は、エンジン（図示せず）の燃焼室につながるプラグホールの内周面に密接する。後端部１０４の外周面の後端側には、おねじ１０５が形成されている。プラグホールに形成されためねじ（図示せず）におねじ１０５が結合して、グロープラグ１００はエンジンに固定される。
【００１６】
後端部１０４の後端側に保護筒１０６が接続されている。保護筒１０６は金属材料（例えばステンレス鋼や低炭素鋼等）によって形成されている。保護筒１０６の外周面の後端側には、係合部１０７が形成されている。係合部１０７は、エンジンへのおねじ１０５の取り付け及び取り外しに用いられるレンチ等の工具が係り合う部位である。
【００１７】
保護筒１０６の内側にはコネクタ１０８が配置されている。コネクタ１０８は中心に端子１０９が内蔵されている。コネクタ１０８は、電気絶縁性を有する合成樹脂などにより端子１０９と保護筒１０６とを絶縁する。
【００１８】
ヒータ部材１１１は変位部材１１０の一部をなす。変位部材１１０は軸線Ｏに沿って延びる棒状の部材である。変位部材１１０は、先端側から受けた圧力の変化に応じて軸線方向に変位する。変位部材１１０は、ヒータ部材１１１と、ヒータ部材１１１が圧入された外筒１１２と、ヒータ部材１１１の後端側に配置された中軸１１３と、中軸１１３とヒータ部材１１１とを接続するリング１１４と、を備えている。
【００１９】
ヒータ部材１１１は、電気絶縁性を有するセラミック製の基体に、抵抗発熱体が内蔵されている。基体は、例えばＳｉ３Ｎ４，ＡｌＮ，サイアロン，Ａｌ２Ｏ３等により作られる。抵抗発熱体には、例えばＷ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｃｒの各珪化物、炭化物、ホウ化物および窒化物などから選ばれる１種または２種以上が含まれる。抵抗発熱体の片方の端部は、ヒータ部材１１１の後端部の外周面に露出し、抵抗発熱体のもう片方の端部は、それよりも先端側のヒータ部材１１１の外周面に露出する。
【００２０】
外筒１１２は、金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成された円筒状の部材である。外筒１１２に圧入されたヒータ部材１１１は、外筒１１２の両端の外側に両端が突出している。ヒータ部材１１１に内蔵された抵抗発熱体のうちヒータ部材１１１の外周面に露出した端部は、外筒１１２に接触する。これにより抵抗発熱体は外筒１１２に電気的に接続される。外筒１１２は、ダイアフラム１１（図２参照）を介してハウジング１０１に電気的に接続されている。
【００２１】
中軸１１３は、金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成された円柱状の部材である。リング１１４は、金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成された円筒状の部材である。リング１１４には、ヒータ部材１１１の後端部が圧入され、中軸１１３の先端部が圧入されている。ヒータ部材１１１に内蔵された抵抗発熱体のうちヒータ部材１１１の後端部の外周面に露出した端部は、リング１１４に接触する。これにより抵抗発熱体はリング１１４を介して中軸１１３に電気的に接続される。
【００２２】
中軸１１３は、ばね１１５を介して端子１０９に接続されている。ばね１１５は金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成されている。ばね１１５は変位部材１１０の軸線方向の変位を吸収する。グロープラグ１００のコネクタ１０８とハウジング１０１との間に電圧が印加されると、端子１０９、ばね１１５、中軸１１３、リング１１４、ヒータ部材１１１（抵抗発熱体）、外筒１１２及びダイアフラム１１に電流が流れ、ヒータ部材１１１が発熱する。
【００２３】
図２に示すようにグロープラグ１００は、ハウジング１０１と変位部材１１０との間に圧力センサ１０が配置されている。圧力センサ１０は、ダイアフラム１１と、ダイアフラム１１に配置されたセンサ素子３０と、を備えている。ダイアフラム１１は金属製（例えばステンレス鋼）であり、円環状の底部１２と、底部１２の径方向の内側に接続する円筒状の第１管部１７と、底部１２の径方向の外側に接続する円筒状の第２管部１９と、を備えている。第２管部１９は、第１管部１７と同じ方向に延びている。ダイアフラム１１は変位部材１１０の軸線方向の変位を底部１２の表面のひずみに変える。本実施形態では、第１管部１７及び第２管部１９は、底部１２から先端側へ向かって延びており、底部１２の後端面１２ａ（図３参照）にセンサ素子３０が配置されている。
【００２４】
ダイアフラム１１は、第２管部１９から径方向外側に突出する円環状のフランジ部２０を備えている。フランジ部２０は、先端部１０２と後端部１０４との間に配置される。第１管部１７の軸方向の長さは、第１管部１７の端部１８の分だけ第２管部１９の軸方向の長さよりも長い。第１管部１７の端部１８は、第１溶接部２１を介して全周に亘って外筒１１２に接合されている。フランジ部２０は、第２溶接部２２を介して全周に亘って先端部１０２に接合され、第３溶接部２３を介して全周に亘って後端部１０４に接合されている。
【００２５】
先端部１０２のテーパ部１０３の先端と外筒１１２との間には隙間１１６が形成されている。グロープラグ１００がプラグホールに配置されエンジンに固定されると、ダイアフラム１１、先端部１０２、ヒータ部材１１１及び外筒１１２は、燃焼室（図示せず）につながるプラグホールを密閉する。燃焼室の圧力が変化すると、ヒータ部材１１１、外筒１１２及び第１管部１７が軸線方向に変位する。第２管部１９はハウジング１０１に接続されているので、第１管部１７の軸線方向の変位に伴い底部１２が変形し、底部１２にひずみが生じる。
【００２６】
図３はダイアフラム１１の断面斜視図である。底部１２は、第１管部１７が接続される第１部１３、第２管部１９が接続される第２部１４、及び、第１部１３と第２部１４との間に設けられた第３部１５からなる。ダイアフラム１１の底部１２の内側の縁１２ｂ及び外側の縁１２ｃは、どちらも円形である。第１部１３の径方向の長さは、第１管部１７と底部１２とが交わる隅に付けられた丸みを除いた、第１管部１７の径方向の厚さに等しい。第２部１４の径方向の長さは、第２管部１９と底部１２とが交わる隅に付けられた丸みを除いた、第２管部１９の径方向の厚さに等しい。
【００２７】
図４は図２のＩＶ−ＩＶ線におけるグロープラグ１００の軸線Ｏに垂直な断面図である。ダイアフラム１１の中心は、グロープラグ１００の軸線Ｏに一致している。センサ素子３０は、底部１２の後端面１２ａのうち、ダイアフラム１１の中心（軸線Ｏ）に対して対称な位置に複数（本実施形態では２つ）配置されている。
【００２８】
図５は図４のＶで示す部分を拡大した圧力センサ１０の平面図であり、図６は図４のＶＩで示す部分を拡大した圧力センサ１０の平面図である。図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線における圧力センサ１０の断面図である。図５及び図６に示す矢印Ｒは径方向を示し、矢印Ｔは接線方向を示す（図８（ｂ）においても同じ）。
【００２９】
圧力センサ１０は、同じセンサ素子３０を２つ用意し、片方のセンサ素子３０がもう片方のセンサ素子３０に対して１８０°回転した状態で、ダイアフラム１１の中心（軸線Ｏ）に関して対称な位置に配置されている。力がダイアフラム１１の第１管部１７に作用すると、底部１２は、軸線Ｏに垂直な径方向と、軸線Ｏ及び径方向に垂直な接線方向と、に変形する。底部１２の後端面１２ａに配置されたセンサ素子３０は、底部１２の後端面２ａのひずみを検知する。
【００３０】
センサ素子３０は、電気絶縁性を有する薄い板状のベース３１と、ベース３１に形成された第１ゲージ３６及び第２ゲージ３７と、を備えている。センサ素子３０は、ベース３１のひずみを、第１ゲージ３６及び第２ゲージ３７により電気信号に変換する。ベース３１は、ガラス製の接合部３５によってダイアフラム１１の底部１２に固定されている。
【００３１】
ベース３１は矩形のシリコン製である。ベース３１には、ベース３１の厚さ方向に貫通するスリット３２が複数形成されている。接合部３５の材料は電気絶縁性を有するガラスである。加熱されるとガラスは溶融して、スリット３２の内側に進入し、ベース３１の側面に濡れ広がる。ガラスの硬化により、スリット３２の内部、ベース３１の側面および底部に接合部３５が形成され、センサ素子３０を底部１２に接合する。矩形のベース３１の２辺は径方向に沿って配置され、他の２辺が接線方向に沿って配置される。
【００３２】
第１ゲージ３６及び第２ゲージ３７は、金属製の抵抗線により格子状に形成される。ベース３１の角の一つに形成された第１パッド３８、及び、ベース３１の中央に形成された第２パッド３９は、第１ゲージ３６の両端にそれぞれ接続されている。第１パッド３８、及び、第１パッド３８の対角に形成された第３パッド４０は、第２ゲージ３７の両端にそれぞれ接続されている。
【００３３】
底部１２に固定されたセンサ素子３０の第１ゲージ３６は、径方向に延びる部分の長さが、径方向に垂直な接線方向に延びる部分の長さよりも長い。第１ゲージ３６は底部１２の径方向のひずみに応じて抵抗値が変化し、底部１２の径方向のひずみを検出する。第２ゲージ３７は、接線方向に延びる部分の長さが、径方向に延びる部分の長さよりも長い。第２ゲージ３７は接線方向のひずみに応じて抵抗値が変化し、底部１２の接線方向のひずみを検出する。センサ素子３０は、第１ゲージ３６及び第２ゲージ３７が一つのベース３１に形成されているので、底部１２のうちベース３１が接合されたほぼ１つの地点で径方向および接線方向のひずみの検知ができる。よって、径方向および接線方向のひずみを別々の地点で検知した結果を用いて圧力を測定する場合に比べ、測定誤差を小さくできる。
【００３４】
第１パッド３８及び第２パッド３９には、第１ゲージ３６の抵抗値の変化を演算回路（図示せず）に出力する電線（図示せず）がそれぞれ接続される。第１パッド３８及び第３パッド４０には、第２ゲージ３７の抵抗値の変化を演算回路に出力する電線がそれぞれ接続される。２つのセンサ素子３０の第１ゲージ３６及び第２ゲージ３７は、ホイートストンブリッジ回路（本実施形態では４ゲージ法）に組まれており、第１ゲージ３６及び第２ゲージ３７の抵抗値の変化は電圧の変化に換算される。演算回路は、底部１２のひずみに応じた電圧の変化に基づいて燃焼室の圧力を算出し、コネクタ１０８に出力する。
【００３５】
底部１２に固定されたセンサ素子３０において、径方向におけるベース３１の長さが２等分されるように径方向の内側の内側領域３３と外側の外側領域３４とにセンサ素子３０を２分割したときに、第２ゲージ３７は、内側領域３３に配置される部位の面積が、外側領域３４に配置される部位の面積よりも大きい。特に第２ゲージ３７は、内側領域３３に配置される抵抗線のうち接線方向に延びる部分の長さが、外側領域３４に配置される抵抗線のうち接線方向に延びる部分の長さよりも長い。
【００３６】
一方、第１ゲージ３６は、外側領域３４に配置される部位の面積が、内側領域３３に配置される部位の面積よりも大きい。特に第１ゲージ３６は、外側領域３４に配置される抵抗線のうち径方向に延びる部分の長さが、内側領域３３に配置される抵抗線のうち径方向に延びる部分の長さよりも長い。
【００３７】
本実施形態ではセンサ素子３０のベース３１は矩形であり、ベース３１の２辺が径方向に沿って配置され、他の２辺が接線方向に沿って配置されているので、内側領域３３と外側領域３４との境界は、径方向に沿って配置されたベース３１の各辺の中点を結ぶ線分である。
【００３８】
図８（ａ）は底部１２の半径とひずみとの関係を示す図であり、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は底部１２の位置とセンサ素子３０との関係を示す図である。図８（ｃ）は図８（ｂ）のＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ線におけるダイアフラム１１の軸線Ｏを含む断面図である。図８（ａ）の横軸はダイアフラム１１の底部１２の径方向の位置であり、縦軸は、第１管部１７が後端側へ変位したときに底部１２の後端面１２ａに生じるひずみである。図８（ａ）の横軸の左端は底部１２の内側の縁１２ｂを示し、横軸の右端は底部１２の外側の縁１２ｃを示す。図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、底部１２の径方向の位置を揃えてある。
【００３９】
図８（ａ）において正のひずみは、底部１２に引張力が加えられていることを示し、負のひずみは、底部１２に圧縮力が加えられていることを示す。第１管部１７が後端側（図８（ｃ）上側）へ変位すると、底部１２は接線方向に伸び、径方向に縮む。底部１２の接線方向のひずみは、底部１２の内側の縁１２ｂから離れるにつれて（底部１２の外側の縁１２ｃに近づくにつれて）小さくなる。
【００４０】
底部１２の径方向のひずみは、第１部１３において縁１２ｂからの径方向の距離に対し上に凸の関数である。底部１２の径方向のひずみは、第３部１５において縁１２ｂからの径方向の距離に対し下に凸の関数である。底部１２の径方向のひずみは、第２部１４において縁１２ｂからの径方向の距離が長くなるにつれて小さくなる。底部１２の径方向のひずみは、第３部１５のうち、第３部１５の径方向の中央１６よりも径方向の外側において最も大きくなる。
【００４１】
図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すようにセンサ素子３０は、第３部１５の径方向の中央１６が、センサ素子３０の内側領域３３に位置し、第３部１５と第２部１４との境界が、センサ素子３０の外側領域３４に位置するように配置されている。
【００４２】
底部１２の接線方向のひずみは、底部１２の径方向の内側に向かうにつれて大きくなるので（図８（ａ）参照）、接線方向のひずみを検知する第２ゲージ３７のうち、センサ素子３０の内側領域３３に配置される部位の面積を、外側領域３４に配置される部位の面積よりも大きくすることにより、内側領域３３に配置された第２ゲージ３７が検知する接線方向のひずみのＳＮ比（信号対雑音比）を大きくできる。よって、圧力の検知精度を向上できる。
【００４３】
底部１２は第３部１５の径方向の中央１６よりも径方向の外側に、径方向のひずみが最も大きい部位が存在するので（図８（ａ）参照）、径方向のひずみを検知する第１ゲージ３６の少なくとも一部を、第３部１５の径方向の中央１６よりも径方向の外側に配置することにより、第１ゲージ３６が検知する径方向のひずみのＳＮ比を大きくできる。よって、圧力の検知精度をさらに向上できる。
【００４４】
特に第１ゲージ３６のうち、第３部１５の径方向の中央１６よりも径方向の外側に配置される部位の面積を、第３部１５の径方向の中央１６よりも径方向の内側に配置される部位の面積よりも大きくすることにより、第１ゲージ３６が検知する径方向のひずみのＳＮ比をより大きくできる。よって、圧力の検知精度をさらに向上できる。
【００４５】
なお、ハウジング１０１から先端側が突出した変位部材１１０が揺動して力が底部１２に加えられたときに、底部１２がうねるように変形することがある。センサ素子３０が底部１２のうねりによるひずみを検知すると、これがノイズとなり検知精度が低下するおそれがある。そこで、ダイアフラム１１の中心（軸線Ｏ）に対して対称な位置にセンサ素子３０を複数（本実施形態では２つ）配置することにより、センサ素子３０が検知したノイズとなるひずみを相殺できる。これによりＳＮ比を大きくできるので、圧力の検知精度をさらに向上できる。
【００４６】
図９を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施形態では、第２ゲージ３７のうち内側領域３３に配置される部位の面積が、外側領域３４に配置される部位の面積よりも大きいセンサ素子３０を用いる場合について説明した。これに対し第２実施形態では、内側領域３３のみに第２ゲージ５２が配置されるセンサ素子５１を用いた圧力センサ５０について説明する。圧力センサ５０は、第１実施形態で説明したセンサ素子３０に代えて、ダイアフラム１１にセンサ素子５１が配置される。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図９は第２実施の形態における圧力センサ５０の平面図である。図９は、図５と同様に、図４のＶで示す部分が拡大されている。
【００４７】
センサ素子５１は、電気絶縁性を有する薄い板状のベース３１と、ベース３１に形成された第１ゲージ３６及び第２ゲージ５２と、を備えている。センサ素子５１は、ダイアフラム１１の底部１２に配置されている。第２ゲージ５２は底部１２の接線方向のひずみを検知する。第２ゲージ５２は金属製の抵抗線により格子状に形成されている。第２ゲージ５２は内側領域３３のみに配置される。
【００４８】
底部１２の接線方向のひずみは、底部１２の径方向の内側に向かうにつれて大きくなるので（図８（ａ）参照）、接線方向のひずみを検知する第２ゲージ５２を内側領域３３のみに配置することにより、第２ゲージ５２が検知する接線方向のひずみのＳＮ比を大きくできる。よって、圧力の検知精度を向上できる。
【００４９】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００５０】
実施形態では、センサ素子３０，５１のベース３１が矩形の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。ベース３１の形状は適宜設定される。
【００５１】
実施形態ではセンサ素子３０のベース３１が矩形の場合に、内側領域３３と外側領域３４との境界が、径方向に沿って配置されたベース３１の各辺の中点を結ぶ線分であることを説明した。しかし、矩形のベース３１の辺が径方向に沿って配置されていない場合や、ベース３１が矩形以外の形状である場合には、ベース３１の径方向の最も内側の部位と最も外側の部位とを結ぶ線分の中点を通る線分であって、その中点と底部１２の中心（軸線Ｏ）とを通る直線に直交する線分を、内側領域３３と外側領域３４との境界とする。
【００５２】
実施形態では、センサ素子３０，５１のベース３１がシリコン製の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。ベース３１は電気絶縁性を有していれば、他の材料を採用することは当然可能である。他の材料としては、例えば合成樹脂が挙げられる。
【００５３】
実施形態では、センサ素子３０，５１の第１ゲージ３６及び第２ゲージ３７，５２が金属製の抵抗線（金属箔）の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。他のゲージを採用することは当然可能である。他のゲージとしては、例えばピエゾ抵抗効果を利用した半導体が挙げられる。
【００５４】
実施形態では、センサ素子３０，５１をダイアフラム１１に結合する接合部３５が、ガラス製の無機接着剤である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。他の接着剤を採用することは当然可能である。他の材料としては、例えばガラス製以外の他の無機接着剤、合成樹脂系接着剤が挙げられる。
【００５５】
実施形態では、ダイアフラム１１の第１管部１７及び第２管部１９が、底部１２から先端側に向かって延びる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１管部１７及び第２管部１９が、底部１２から後端側に向かって延びるようにダイアフラム１１を配置することは当然可能である。この場合、センサ素子３０，５１は、第１管部１７及び第２管部１９が接続される底部１２の後端面と反対の底部１２の先端面に接合される。
【００５６】
実施形態では、ダイアフラム１１にセンサ素子３０，５１が２つ（複数）配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。ダイアフラム１１にセンサ素子３０，５１を１つ配置することは当然可能である。この場合、センサ素子３０，５１の第１ゲージ３６及び第２ゲージ３７，５２を、２つの固定抵抗と組み合わせたホイートストンブリッジ回路（２ゲージ法）に組むことができる。また、３つ以上の複数のセンサ素子３０，５１をダイアフラム１１に配置することは当然可能である。
【００５７】
実施形態では、圧力センサ１０，５０がグロープラグ１００に内蔵される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。グロープラグ１００とは無関係に、圧力センサ１０，５０を単に流体の圧力を検出する装置にすることは当然可能である。また、グロープラグ１００以外の装置に圧力センサ１０，５０を内蔵することは当然可能である。このような場合、ダイアフラム１１の第１管部１７が接続される変位部材１１０は軸線方向に変位できれば良いので、変位部材１１０を棒状の部材とする必要はない。
【００５８】
実施形態では、グロープラグ１００に内蔵された圧力センサ１０，５０を例示したので、ダイアフラム１１の第１管部１７の内側に外筒１１２（変位部材１１０）を挿入し、第１管部１７と外筒１１２とを接合する場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではない。例えばパイプ状の変位部材を用いる場合には、変位部材の内側に第１管部１７を挿入し、第１管部１７と変位部材とを接合することは当然可能である。また、第１管部１７の軸方向の端面に突き当てることができる端部をもった変位部材を用いる場合には、第１管部１７の軸線方向の端面に変位部材の端部を突き当て、第１管部１７と変位部材とを接合することは当然可能である。
【００５９】
実施形態では、圧力センサ１０，５０が圧力を検出する流体が、燃焼室内のガスの場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。燃焼ガス以外の気体や液体の圧力を検出する圧力センサ１０，５０にすることは当然可能である。圧力センサ１０，５０が検出する流体の種類によって、金属製のダイアフラム１１以外に、合成樹脂製やゴム製のダイアフラム１１を採用することは当然可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０，５０  圧力センサ（圧力検知部）
１１        ダイアフラム
１２        底部
１３        第１部
１４        第２部
１５        第３部
１６        第３部の径方向の中央
１７        第１管部
１９        第２管部
３０，５１  センサ素子
３１        ベース
３３        内側領域
３４        外側領域
３６        第１ゲージ
３７，５２  第２ゲージ
１００      グロープラグ（圧力センサ付きグロープラグ）
１０１      ハウジング
１１１      ヒータ部材
Ｏ          軸線（ダイアフラムの中心）
【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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