(57)【要約】【課題】ハウジングと中軸の間の空間に燃焼ガスが入り込んでも、燃焼圧の変化を適切に検知できる燃焼圧検知機能付グロープラグを提供することを目的とする。【解決手段】燃焼圧検知機能付グロープラグ１０は、通電により発熱するヒータ部材１、燃焼圧を検出する燃焼圧センサ２、筒状のハウジング３及びハウジング３内に収容される中軸４を含む。ハウジング３は、その外側面３ｊのうち、ヒータ保持部３ｈより基端側で燃焼圧センサ２より先端側に、ハウジング３の内側と外側とを連通する連通孔３ｔを有する。【選択図】  図１
2006046822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼圧検知機能付グロープラグであって、
通電により発熱するヒータ部材と、
筒状のハウジングであって、
自身の軸線方向先端側に位置し、上記ヒータ部材の一部を先端側より突出させた形態で、このヒータ部材を自身の内側に保持するヒータ保持部、を含み、
上記ヒータ保持部が内燃機関の燃焼室側に位置するように上記内燃機関に取り付けられるハウジングと、
上記ハウジング内に挿通されてなり、上記ヒータ部材と電気的に導通される中軸であって、
上記燃焼圧検知機能付グロープラグを上記内燃機関に取り付けたとき、燃焼圧の変化により、ハウジングに対して軸線方向に相対変位を生じる構成とされてなる中軸と、
上記ハウジング内に収容され、上記ハウジングと上記中軸との相対変位を用いて、上記燃焼圧の変化を検知するセンサ部であって、
上記ハウジングの内側面と上記中軸の間の空間に圧力変化が生じたとすると、上記センサ部での上記燃焼圧の変化の検知に影響を生じる構成とされてなるセンサ部と、を備え、
上記ハウジングは、
上記ヒータ保持部より基端側で上記センサ部より先端側に、自身の外側と内側とを連通する連通孔を有する
燃焼圧検知機能付グロープラグ。
【請求項２】
燃焼圧検知機能付グロープラグであって、
通電により発熱するヒータ部材と、
筒状のハウジングであって、
軸線方向の最も先端側に位置するハウジング先端部、
上記軸線方向の最も基端側に位置するハウジング基端部、
上記ハウジング先端部と上記ハウジング基端部との間に位置し、このハウジングを内燃機関の取付孔内にネジ止めするための雄ネジ部、
上記ハウジング先端部と上記雄ネジ部との間に位置し、上記取付孔内の所定部位と直接または間接に圧接して、このハウジングと上記取付孔との間の気密を保持するためのシール部、
上記雄ネジ部とハウジング基端部との間に位置し、上記ハウジングの外側と内側を連通する連通孔を有する連通孔、及び、
上記雄ネジ部より上記軸線方向先端側に位置し、上記ヒータ部材の一部を上記ハウジング先端部より先端側に突出させた形態で、このヒータ部材を自身の内側に直接または間接に保持するヒータ保持部、を含み、
上記ネジ止めにより上記ハウジング先端部が内燃機関の燃焼室側に位置するように上記内燃機関に取り付けられるハウジングと、
導電性の中軸であって、
上記軸線方向基端側に位置する中軸基端部、及び
上記軸線方向先端側に位置する中軸先端部、を含み、
上記ハウジング内に収容されると共に、
上記中軸基端部が上記ハウジング基端部から突出するように配置され、
上記中軸先端部で上記ヒータ部材と電気的に導通され、
上記ヒータ部材と直接または間接にかつ機械的に剛に結合されてなる中軸と、
上記ハウジング内に収容され、上記ハウジングと上記中軸との軸線方向の相対変位を用いて、燃焼圧の変化を検知するセンサ部であって、
上記ハウジングの内側面と上記中軸の間の空間に圧力変化が生じたとすると、上記燃焼圧の変化の検知に影響を生じる構成とされてなるセンサ部と、
を備えた燃焼圧検知機能付グロープラグ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、
前記ハウジングのうち、前記連通孔の内側、外側あるいは連通孔内の少なくともいずれかに位置し、上記ハウジングの内部と外部との通気性を保ちつつ、上記連通孔からのハウジング内への水の浸入を防止する防水通気部を備える
燃焼圧検知機能付グロープラグ。
【請求項４】
請求項３に記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、
前記防水通気部は、
撥水性及び通気性を有し、シート状の外側フィルタ部材であって、
少なくとも前記連通孔を覆って前記ハウジングの外周面に密着してなる
外側フィルタ部材と、
上記外側フィルタ部材を、上記ハウジングの外周面に固定する外周側固定部材と、
を備える燃焼圧検知機能付グロープラグ。
【請求項５】
請求項４に記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、
前記外周側固定部材は、前記外側フィルタ部材のうち前記連通孔を覆う部分を、さらに覆う形状を有する外周側被覆固定部材である、
燃焼圧検知機能付グロープラグ
【請求項６】
請求項３〜請求項５のいずれかに記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、
前記防水通気部は、
撥水性及び通気性を有する孔内フィルタ部材であって、
前記連通孔内に填塞されてなる孔内フィルタ部材を備える
燃焼圧検知機能付グロープラグ。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、
前記防水通気部は、
撥水性及び通気性を有し、第１面及び第２面を有するシート状の内側フィルタ部材であって、
前記連通孔を前記ハウジングの内周面側から上記第１面で覆い、上記内周面に密着してなる内側フィルタ部材を備える
燃焼圧検知機能付グロープラグ。
【請求項８】
請求項７に記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、
前記内側フィルタ部材の前記第２面は、前記中軸の外周面に密着してなる、
燃焼圧検知機能付グロープラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の始動補助装置として使用すると共に、内燃機関の燃焼圧の変化を検知することができる燃焼圧検知機能付グロープラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の始動補助を行うためのグロープラグに、燃焼圧検知機能を付加した燃焼圧検知機能付グロープラグとしては、例えば特許文献１に記載の燃焼圧センサ付グロープラグなどが提案されている。
この燃焼圧センサ付グロープラグは、筒状のハウジングと、自身の一端をハウジング先端から突出させた形態で他端をハウジングの先端（ヒータ保持部）に保持されてなるパイプ部材（ヒータ部材）とを有する。また、このグロープラグは、ヒータ部材と電気的及び機械的に剛に結合された金属製の中軸と、内燃機関の運転による燃焼圧の発生に伴いヒータ部材に作用する力が中軸を介して伝達されてこの燃焼圧を検出する燃焼圧センサを有する。
このうちヒータ保持部内周とヒータ部材外周とは、隙間なく固定されているため、ヒータ部材とハウジング先端部との隙間を通って、燃焼室からハウジング内に水分やガスが侵入しないようにされている。
【特許文献１】特開２００２―３２７９１９号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このグロープラグを内燃機関に取り付けて運転した場合、高圧の燃焼ガスは、ヒータ部材外周とハウジングのヒータ保持部内周との間を通って、肉厚の薄い筒状のハウジングの内側面と中軸との空間に侵入する場合がある。さらに、この空間に入った燃焼ガスは、肉厚の薄い筒状の隙間を通って侵入しているため、内燃機関の運転により、燃焼室内の燃焼圧が低下しても、隙間に侵入した燃焼ガスは、急には抜けずゆっくりと圧力が下がることとなる。
【０００４】
一方、このタイプのグロープラグで用いられるセンサには、ハウジングの内側面と中軸の間の空間の圧力変化が生じたとき、燃焼圧の変化の検知に影響を生じるタイプのセンサがある。
このようなタイプのセンサでは、ハウジングの内側面と中軸の間の空間に燃焼ガスが侵入したり、その燃焼ガスの圧力の低下が遅れたりすると、センサの出力が影響を受け、センサの出力変化が燃焼室の燃焼圧の変化を反映しない不具合が生じることがある。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、燃焼圧の変化を適切に検知できる燃焼圧検知機能付グロープラグ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】
【０００６】
その解決手段は、燃焼圧検知機能付グロープラグであって、通電により発熱するヒータ部材と、筒状のハウジングであって、自身の軸線方向先端側に位置し、上記ヒータ部材の一部を先端側より突出させた形態で、このヒータ部材を自身の内側に保持するヒータ保持部、を含み、上記ヒータ保持部が内燃機関の燃焼室側に位置するように上記内燃機関に取り付けられるハウジングと、上記ハウジング内に挿通されてなり、上記ヒータ部材と電気的に導通される中軸であって、上記燃焼圧検知機能付グロープラグを上記内燃機関に取り付けたとき、燃焼圧の変化により、ハウジングに対して軸線方向に相対変位を生じる構成とされてなる中軸と、上記ハウジング内に収容され、上記ハウジングと上記中軸との相対変位を用いて、上記燃焼圧の変化を検知するセンサ部であって、上記ハウジングの内側面と上記中軸の間の空間に圧力変化が生じたとすると、上記センサ部での上記燃焼圧の変化の検知に影響を生じる構成とされてなるセンサ部と、を備え、上記ハウジングは、上記ヒータ保持部より基端側で上記センサ部より先端側に、自身の外側と内側とを連通する連通孔を有する燃焼圧検知機能付グロープラグである。
【０００７】
本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグでは、ハウジングのヒータ保持部より基端側で、センサ部より先端側に位置し、ハウジングの外周面と内周面を連通する連通孔を備える。このため、このグロープラグでは、たとえハウジングの内側面と中軸との間の空間に燃焼ガスが侵入したとしても、燃焼ガスは、この連通孔から外部に排出されて、センサ部に達することはない。従って、この燃焼ガスの圧力がセンサ部の出力に影響を及ぼすこともないため、本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグでは、適切な燃焼圧検知出力を得ることが出来る。
【０００８】
なお、この連通孔は一個に限らず、複数個あっても良い。
また、中軸とハウジングは、燃焼圧の変化に伴って、中軸がハウジングに対して軸線方向に相対的に変位する構成とする。このような構成としては、例えば、具体的には、燃焼室に面するヒータ部材及びハウジングのうちこのヒータ部材を保持するヒータ保持部にかかる燃焼圧が変化すると、軸線方向に伸縮してヒータ部材及びヒータ保持部の変位を生じさせるハウジングと、ヒータ部材と一体化された中軸とからなる構成が挙げられる。このものでは、燃焼圧が変化すると、ハウジングが軸線方向に伸縮するため、ハウジングに対して、さらに具体的にはハウジングのうち内燃機関への固定部に対して、中軸が軸線方向に相対的に変位することになる。
【０００９】
また、本明細書において、センサ部は、ハウジングと中軸との相対変位を用いて、燃焼圧の変化を検知するが、ハウジングの内側面と中軸の間の空間に圧力変化が生じたとすると、センサ部での燃焼圧の変化の検知に影響を生じる構成とされたものである。具体的には、例えば、ハウジングの内側面と中軸との間の空間の圧力変化に応じて、中軸が変位してしまう構造を有する場合が挙げられる。
【００１０】
また、センサ部において、燃焼圧変化を検知するセンサの具体例としては、例えば、水晶や圧電セラミックなどの圧電素子、圧力に応じた変位を計測する歪ゲージや静電容量変位計などが挙げられる。
このうち、圧電素子を用いると、安価で構造が簡単になるため、特に好ましい。
【００１１】
他の解決手段は、燃焼圧検知機能付グロープラグであって、通電により発熱するヒータ部材と、筒状のハウジングであって、軸線方向の最も先端側に位置するハウジング先端部、上記軸線方向の最も基端側に位置するハウジング基端部、上記ハウジング先端部と上記ハウジング基端部との間に位置し、このハウジングを内燃機関の取付孔内にネジ止めするための雄ネジ部、上記ハウジング先端部と上記雄ネジ部との間に位置し、上記取付孔内の所定部位と直接または間接に圧接して、このハウジングと上記取付孔との間の気密を保持するためのシール部、上記雄ネジ部とハウジング基端部との間に位置し、上記ハウジングの外側と内側を連通する連通孔を有する連通孔、及び、上記雄ネジ部より上記軸線方向先端側に位置し、上記ヒータ部材の一部を上記ハウジング先端部より先端側に突出させた形態で、このヒータ部材を自身の内側に直接または間接に保持するヒータ保持部、を含み、上記ネジ止めにより上記ハウジング先端部が内燃機関の燃焼室側に位置するように上記内燃機関に取り付けられるハウジングと、導電性の中軸であって、上記軸線方向基端側に位置する中軸基端部、及び上記軸線方向先端側に位置する中軸先端部、を含み、上記ハウジング内に収容されると共に、上記中軸基端部が上記ハウジング基端部から突出するように配置され、上記中軸先端部で上記ヒータ部材と電気的に導通され、上記ヒータ部材と直接または間接にかつ機械的に剛に結合されてなる中軸と、上記ハウジング内に収容され、上記ハウジングと上記中軸との軸線方向の相対変位を用いて、燃焼圧の変化を検知するセンサ部であって、上記ハウジングの内側面と上記中軸の間の空間に圧力変化が生じたとすると、上記燃焼圧の変化の検知に影響を生じる構成とされてなるセンサ部と、を備えた燃焼圧検知機能付グロープラグである。
【００１２】
本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグは、通電により発熱するヒータ部材と、筒状のハウジングと、導電性の中軸と、燃焼圧の変化を検知するセンサ部を有している。
このうちハウジングは、ハウジング自身を内燃機関の取付孔内にネジ止めするための雄ネジ部、ハウジング先端部と雄ネジ部との間に位置し、ハウジングと取付孔との気密を保持するためのシール部、及び、雄ネジ部より先端側に位置し、ヒータ部材を保持するヒータ保持部を有している。このヒータ保持部は、ヒータ部材の一部をハウジング先端部より先端側に突出させた形態で、このヒータ部材を自身の内側に保持している。
また、中軸は、このハウジング内に収容され、中軸基端部がハウジング基端部から突出するように配置されると共に、中軸先端部でヒータ部材と電気的に導通した状態とされているうえ、機械的にも剛に結合されている。具体的には、ヒータ部材が軸線方向に変位したとき、中軸も同じく軸線方向に変位するように結合されている。
【００１３】
このグロープラグを内燃機関の取付孔内にネジ止めして、内燃機関を運転すると、ヒータ部材のうちハウジング先端部より先端側に突出した部分には、内燃機関の燃焼圧が掛かるので、燃焼圧の変化により、このヒータ部材を保持しているハウジングのヒータ保持部と内燃機関にネジ止めされた雄ネジ部との間が伸縮すると共に、ヒータ部材も軸線方向に変位する。一方、その先端がヒータ部材に機械的に剛に結合されている中軸も、前述したように、燃焼圧の変化により軸線方向基端側に変位する。従って、中軸、ひいては中軸の基端側と上述のように伸縮したハウジング、さらに具体的にはハウジングのうち内燃機関への固定部である雄ネジ部とは、軸線方向の相対変位が生じることとなる。センサ部はこの相対変位を用いて燃焼圧の変化を検知する。
【００１４】
ところで、ヒータ部とハウジングのヒータ保持部とは、本来気密になるように、例えば、圧入などによって、保持されている。しかしながら、内燃機関の運転により、高い燃焼圧が発生すると、ヒータ部とヒータ保持部との隙間からハウジング内に燃焼ガスが侵入することがある。この隙間から燃焼ガスが侵入すると、ハウジングの内側面と中軸の間の空間の圧力は上がることとなる。一方、内燃機関の燃焼室内の燃焼圧が下がっても、この空間に入った燃焼ガスは、肉厚の薄い筒状の隙間を通って侵入しているため、急には抜けず、ゆっくりと圧力が下がることとなる。すると、センサの出力がこの空間内の圧力変化に影響を受け、センサの出力変化が本来の燃焼圧の変化を反映しない虞がある。
【００１５】
しかるに、本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグでは、ハウジングは、雄ネジ部とハウジング基端部との間に位置し、ハウジングの外側と内側を連通する連通孔を有している。このため、この燃焼圧検知機能付グロープラグでは、たとえ上述のように、ハウジングの内側面と中軸の間の空間に燃焼ガスが侵入したとしても、この連通孔から燃焼ガスが外部に排出されるので、センサ部に達することはない。従って、この燃焼ガスの圧力変化がセンサ部の出力に影響を及ぼすこともないため、本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグでは、適切な燃焼圧検知出力を得ることが出来る。
【００１６】
また、上記いずれかに記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、前記センサ部は、その基端側が、樹脂により気密及び液密に封止されてなる燃焼圧検知機能付グロープラグとすると好ましい。
【００１７】
燃焼圧検知機能付グロープラグのうち、その基端側が樹脂により気密及び液密に封止されているセンサ部を有するタイプのグロープラグでは、侵入した燃焼ガスが基端側に抜けないため、センサ部への影響が大きくなりがちである。
しかるに、本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグでは、上述のとおり、ハウジングの内側面と中軸の間の空間に燃焼ガスが侵入したとしても、この連通孔から燃焼ガスが外部に排出されるので、センサ部に達することはなく燃焼ガス侵入の影響が生じない。従って、このタイプのグロープラグに本発明を適用することは特に好ましい。
【００１８】
また、上記いずれかに記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、前記ハウジングのうち、前記連通孔の内側、外側あるいは連通孔内の少なくともいずれかに位置し、上記ハウジングの内部と外部との通気性を保ちつつ、上記連通孔からのハウジング内への水の浸入を防止する防水通気部を備える燃焼圧検知機能付グロープラグとすると良い。
【００１９】
前述のいずれかに記載のグロープラグでは、連通孔からハウジング内に水が浸入すると、中軸とハウジングとが短絡するなどの悪影響が生じる虞があった。
本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグは、防水通気部を有している。従って、ハウジングの内部と外部との通気性を保ちつつ、ハウジング内への水の浸入による中軸とハウジングとの短絡を防止できるため、信頼性の高い燃焼圧検知機能付グロープラグとなし得る。
【００２０】
また、上記の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、前記防水通気部は、撥水性及び通気性を有し、シート状の外側フィルタ部材であって、少なくとも前記連通孔を覆って前記ハウジングの外周面に密着してなる外側フィルタ部材と、上記外側フィルタ部材を、上記ハウジングの外周面に固定する外周側固定部材と、を備える燃焼圧検知機能付グロープラグとすると良い。
【００２１】
本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグでは、撥水性及び通気性を有するシート状の外側フィルタ部材が、少なくとも連通孔を覆ってハウジングの外周面に密着している。このため、連通孔の通気性を確保しつつ、連通孔への水の浸入を防止することができる。従って、ハウジング内への水の浸入による中軸とハウジングとの短絡等を防止でき、信頼性の高い燃焼圧検知機能付グロープラグとなし得る。
また、このグロープラグでは、外側フィルタ部材は、ハウジングの外側に配置されているため、外側フィルタ部材の組付や交換などが容易である。
【００２２】
なお、本明細書において、フィルタ部材（上述の外側フィルタ部材、後述の孔内フィルタ部材及び内側フィルタ部材）は、撥水性と通気性を有していればよいが、耐熱性、耐油性等をも考慮して材質を選択するとよい。例えば、具体的には、多孔質繊維構造を有したＰＴＦＥなどのフッ素樹脂からなるものなどが挙げられる。
【００２３】
また、上記の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、前記外周側固定部材は、前記外側フィルタ部材のうち前記連通孔を覆う部分を、さらに覆う形状を有する外周側被覆固定部材である、燃焼圧検知機能付グロープラグとすると良い。
【００２４】
外側フィルタ部材が、外部に露出している場合、取り扱いの際、この外部フィルタ部材に工具等が当たると、破れるなど破損し易い。
【００２５】
本発明のグロープラグでは、外周側被覆固定部材は、外側フィルタ部材のうち連通孔を覆う部分を、さらに覆う形状を有している。従って、外側フィルタ部材に直接工具等が当ることがないため、外部フィルタ部材の破損を防止することが出来る。
【００２６】
また、請求項３〜請求項５のいずれかに記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、前記防水通気部は、撥水性及び通気性を有する孔内フィルタ部材であって、前記連通孔内に填塞されてなる孔内フィルタ部材を備える燃焼圧検知機能付グロープラグとすると良い。
【００２７】
本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグでは、孔内フィルタ部材が、連通孔内に填塞されているため、取り扱い時に工具等が孔内フィルタ部材に接触するなどして破損することを防止することができる。このため、取付の際の取り扱いや作業が容易で信頼性の高い燃焼圧検知機能付グロープラグとなし得る。
【００２８】
また、請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、前記防水通気部は、撥水性及び通気性を有し、第１面及び第２面を有するシート状の内側フィルタ部材であって、前記連通孔を前記ハウジングの内周面側から上記第１面で覆い、上記内周面に密着してなる内側フィルタ部材を備える燃焼圧検知機能付グロープラグとすると良い。
【００２９】
この燃焼圧検知機能付グロープラグでは、防水通気部が、連通孔の内周面側に位置する内側フィルタ部材であるため、取り扱い時に工具等が内側フィルタ部材に接触して破損させることがない。このため、取付の際の取り扱いや作業が容易で信頼性の高い燃焼圧検知機能付グロープラグとなし得る。
【００３０】
また、上記の燃焼圧検知機能付グロープラグであって、前記内側フィルタ部材の前記第２面は、前記中軸の外周面に密着してなる、燃焼圧検知機能付グロープラグとすると良い。
【００３１】
本発明の燃焼圧検知機能付グロープラグでは、第２面を中軸の外周面にも密着させている。このため、内側フィルタ部材を、ハウジングの内側面と中軸の外周面とで挟み込み所定の位置に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグを図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００３３】
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図７を参照して説明する。
グロープラグ１０は、内燃機関の始動補助のため通電によってヒータ部材１を発熱させることができるほか、内燃機関の燃焼圧の変化を検知することができるように構成された燃焼圧センサ２を有するグロープラグである。このグロープラグ１０は、図１（ａ）に示すように、軸線ＡＸに沿う方向（以下、単に軸線方向ともいう）に延びる筒状のハウジング３と、このハウジング３内に保持された導電性の中軸４と、この中軸４の軸線方向先端側（図中下方。以下、単に先端側ともいう）に配置されたヒータ部材１とを備えている。
【００３４】
このヒータ部材１は、窒化珪素質セラミックからなり、図２に示すように、ヒータ先端部１ｓが略半球状とされた棒状の形態を有する。このヒータ部材１は、ヒータ先端部１ｓ内に非金属発熱体からなるヒータ発熱部１ｈを有する。また、ヒータ部材１の基端側の外周面には、このヒータ発熱部１ｈの発熱に必要な電力の供給端子であるヒータ接続部１ｂ、１ｃを有する。さらに、ヒータ発熱部１ｈの両端とヒータ接続部１ｂ、１ｃとをそれぞれ導通するヒータ導電路１ｄ、１ｅを有する。これらは、窒化珪素質セラミックによって包囲されている。
【００３５】
一方、図１〜図３に示すように、ハウジング３は、筒状のハウジング本体部材３１、この先端側に配置され、上述のヒータ部材１を保持するヒータ保持部材３２、及びハウジング本体部材３１の基端に配置されているセンサキャップ３３からなる。
このうち、ヒータ保持部材３２とハウジング本体部材３１とは、図２に示すように、ハウジング本体部材３１のうち先端側（図１中下方）に位置する先端側溶接部３１ｙで、レーザ溶接により固着されている。また、ハウジング本体部材３１とセンサキャップ３３とは、図３に示すように、ハウジング本体部材３１の軸線方向基端側（図３中上方。以下、単に基端側ともいう）に位置する基端側第１溶接部３１ｖで、レーザ溶接により固着されている。
このように３つの部材からなるハウジング３のうち、最も先端側にある部分をハウジング先端部３ｓとし、最も基端側にある部分をハウジング基端部３ｋとする。
【００３６】
このハウジング３は、ハウジング先端部３ｓとハウジング基端部３ｋとの間に、具体的には、ハウジング本体部材３１の軸線方向の中間部分に、このハウジング３を図４のように内燃機関Ｅの取付孔ＥＨに取り付けるための雄ネジ部３ｎを備える。
また、このハウジング３は、雄ネジ部３ｎとハウジング基端部３ｋとの間に、ハウジング３の外側面３ｊと内側面３ｉを連通する連通孔３ｔを有する（図１（ｂ）参照）。
さらに、このハウジング３のハウジング本体部材３１は、ハウジング基端部３ｋと雄ネジ部３ｎとの間に、ネジ止めのときにレンチなどの工具を係合させる六角形状の工具係合部３ｒを有する。
またさらに、このハウジング３は、ハウジング先端部３ｓと雄ネジ部３ｎとの間に、具体的には、ヒータ保持部材３２の基端部分に、取付孔ＥＨの取付面ＥＨＴに圧接して、このハウジング３と取付孔ＥＨとの間を気密に保つための、先細のテーパ面からなるシール部３ｃを有する。
【００３７】
また、図２に示すように、ヒータ保持部材３２は、ヒータ部材１を、そのヒータ先端部１ｓをハウジング先端部３ｓより先端側に突出させた形態で保持している。具体的には、このヒータ保持部材３２は、ヒータ部材１のうち基端側がこのヒータ保持部３ｈ内に圧入されている。このため、ヒータ保持部材３２とヒータ部材１は気密に密着し、このグロープラグ１０を内燃機関Ｅに装着した場合でも、燃焼ガスがハウジング３内に侵入しにくくなっている。
さらに、ヒータ部材１のヒータ接続部１ｂとヒータ保持部材３２の内周面とが、電気的に導通するので、このヒータ部材１のヒータ発熱部１ｈの一端は、ハウジング３と電気的に接続されることになる。
【００３８】
さらに、図２に示すように、ヒータ部材１のうちヒータ基端部１ｋは、金属からなる接続リング５のうち接続リング先端部５ｓ内に圧入されている。さらに、中軸４の中軸先端部４ｓは、接続リング５の接続リング基端部５ｋの内周に挿入され、中軸先端側溶接部４ｙで溶接により固着されている。このため、中軸４と、ヒータ部材１とは、接続リング５を介して、機械的に剛に結合される。その上、中軸４とヒータ部材１のヒータ接続部１ｃとは、接続リングを介して電気的に接続されている。
従って、ハウジング３と中軸４とに電圧を印加することで、ヒータ部材１を発熱させることができる。
【００３９】
次いで、図３を参照して、ハウジング３のうち最も基端側に位置するハウジング基端部３ｋについて説明する。このハウジング基端部３ｋは、センサキャップ３３及びハウジング本体部材３１のハウジング本体基端部３１ｋを含む。
このうち、センサキャップ３３は、略筒状の形態を有する胴部３３ｄと、その軸線方向先端側（図３中、下方）に位置する円環状の環状部３３ｋとを備える。さらに、このセンサキャップ３３は、胴部３３ｄの軸線方向基端（図中上端）から、軸線ＡＸに直交し径方向内側に突出する第１内方突出部３３ｔを含む。さらに、この第１内方突出部３３ｔは、軸線方向先端側を向いた先端側第１内方突出面３３ｍを含む。また、環状部３３ｋは、胴部３３ｄに比して、肉厚が薄くされている。
また、図５（ａ）に示すように、胴部３３ｄ及び第１内方突出部３３ｔには、中軸４をその軸線ＡＸに沿って貫通させると共に、後述する配線部材を挿通するための挿通孔３３ｈを含む。
【００４０】
なお、センサキャップ３３及びハウジング本体基端部３１ｋは、前述の通り基端側第１溶接部３１ｖで固着されている。これにより、センサキャップ３３の第１内方突出部３３ｔと胴部３３ｄ、及びハウジング本体基端部３１ｋで、後述する燃焼圧センサ２をその内部に収容するための包囲空間Ｇを形成している。
この包囲空間Ｇの先端側に位置するハウジング本体基端部３１ｋは、径方向内側に突出する第２内方突出部３１ｔを構成する。また、この第２内方突出部３１ｔは、ハウジング本体部材３１の基端面であり、軸線方向基端側を向く、基端側第２内方突出面３１ｍを含んでいる。この基端側第２内方突出面３１ｍは、センサキャップ３３の先端側第１内方突出面３３ｍに対向している。
【００４１】
次いで、中軸４について説明する。鉄からなる中軸４は、ハウジング３の内部に配置されている。また、この中軸４は、基端側に位置する中軸基端部４ｋとこの中軸基端部４ｋから先端側に延びる棒状の形態を有する中軸本体４ｈとからなる。このうち中軸基端部４ｋは、その先端側に雌ネジ部４ｍが形成されている。また、中軸本体４ｈは、その基端側に雄ネジ部４ｎが形成されている。中軸基端部４ｋと中軸本体４ｈとは、雌ネジ部４ｍと雄ネジ部４ｎとで、ネジ止めされた後、カシメ加工により固着される（図３参照）。
【００４２】
この中軸４のうち中軸先端部４ｓは、前述したように、ヒータ部材１のヒータ基端部１ｋに接続リング５を介して機械的に剛に結合している（図２参照）。一方、中軸４のうち基端側の端部である中軸基端部４ｋは、ハウジング基端部３ｋ（センサキャップ３３）より基端側に位置して、ハウジング３より基端側に突出しており、図示しない接続端子を差し込み接続できる形態にされている。
【００４３】
さらに、この中軸４は、中軸基端部４ｋよりも先端側（図中下方）において、円柱状の中軸本体４ｈのほか、燃焼圧センサ２の一部を成し、筒状で中軸本体４ｈを内部に挿通して、これと一体化してなる中軸スリーブ４１を有する。この中軸スリーブ４１は、図３に示すように、貫通孔４１ｈを有する筒形状を有し、その軸線方向中間位置には、径方向外側に向けて突出するフランジ状の外方突出部４１ｆを含む。さらに、この中軸スリーブ４１の外方突出部４１ｆは、軸線方向基端側を向く基端側外方突出面４１ｄと、軸線方向先端側を向く先端側外方突出面４１ｅとを有している。
なお、以下では、この中軸スリーブ４１において、外方突出部４１ｆを挟んで、外方突出部４１ｆより基端側に位置する筒の部分を第１筒部４１ｂと、外方突出部４１ｆより先端側に位置する筒の部分を第２筒部４１ｃとする。
【００４４】
次いで、図３、図５を参照して、ハウジング３のハウジング基端部３ｋに形成された燃焼圧センサ２について説明する。
この燃焼圧センサ２の中心には、図３に示すように、中軸本体４ｈを挿通固着された中軸スリーブ４１が配置されている。この中軸スリーブ４１は、その外方突出部４１ｆが、ハウジング３（センサキャップ３３）の第１内方突出部３３ｔよりも先端側（図３中、下方）に、かつ、ハウジング３（ハウジング本体部材３１）の第２内方突出部３１ｔ（ハウジング本体基端部３１ｋ）よりも基端側（図３中、上方）に位置するよう配置されている。また、中軸スリーブ４１のうち、外方突出部４１ｆより基端側に延びる第１筒部４１ｂは、センサキャップ３３の第１内方突出部３３ｔよりも基端側に突出するように延びている。また、中軸スリーブ４１のうち外方突出部４１ｆより先端側に延びる第２筒部４１ｃは、第２内方突出部３１ｔの基端側第２内方突出面３１ｍよりも先端側まで延びて、ハウジング本体部材３１内に挿入されている。
また、中軸スリーブ４１の第１筒部４１ｂの外周を絶縁チューブ２９ｂが包囲し、第２筒部４１ｃの外周を絶縁チューブ２９ｃが包囲している。
【００４５】
この燃焼圧センサ２のうち、第１内方突出部３３ｔの先端側第１内方突出面３３ｍと外方突出部４１ｆの基端側外方突出面４１ｄとの間には、第１絶縁スペーサ２３、第１−１電極部２７ｂ、第１圧電素子２１、第２−１電極部２８ｂ及び第２絶縁スペーサ２４が、基端側から先端側にかけてこの順番で、内部に中軸スリーブ４１の第１筒部４１ｂを挿通した状態で配置されている。さらに、外方突出部４１ｆの先端側外方突出面４１ｅとハウジング本体基端部３１ｋの基端側第２内方突出面３１ｍとの間には、第３絶縁スペーサ２５、第１−２電極部２７ｃ、第２圧電素子２２、第２−２電極部２８ｃ、第４絶縁スペーサ２６が、基端側から先端側にかけてこの順番で、内部に中軸スリーブ４１の第２筒部４１ｃを挿通して配置されている。
【００４６】
このうち、第１、第２、第３、第４絶縁スペーサ２３、２４、２５、２６は、アルミナセラミックからなり、リング状の形態を有している。
また、第１電極部材２７は、リング状の二つの電極部である第１−１電極部２７ｂ、第１−２電極部２７ｃ及びこれらを接続する第１連結部２７ｄを含む。さらに、第２電極部材２８についても同様に、リング状の二つの電極部である第２−１電極部２８ｂ、第２−２電極部２８ｃ及びこれらを接続する第２連結部２８ｄを含む。
【００４７】
チタン酸ジルコン酸鉛からなるリング状の第１圧電素子２１及び第２圧電素子２２は、自身の軸線方向に分極されており、軸線方向の圧縮応力の変化に応じて、それぞれの両端にプラスあるいはマイナスの電荷を発生する。第１圧電素子２１は、軸線方向の圧縮応力が増加すると、第１−１面２１ｂにプラス電荷を発生し、第１−２面２１ｃにマイナス電荷を発生するように配置されている。また、第２圧電素子２２は、軸線方向の圧縮応力が減少すると、第２−２面２２ｃにプラス電荷を発生し、第２−１面２２ｂにマイナス電荷を発生するように配置されている。
【００４８】
この燃焼圧センサ２は、センサキャップ３３は、軸線方向先端方向への押圧力が掛けられた状態、即ち、第１、第２圧電素子２１，２２に軸線方向の圧縮力が掛かった状態で、その環状部３３ｋがその全周に亘って、ハウジング基端部３ｋの外周面に基端側第１溶接部３１ｖで、レーザ溶接されている。従って、この燃焼圧センサ２では、第１圧電素子２１及び第２圧電素子２２に軸線方向に圧縮荷重が常時掛かる状態となっている。なお、このレーザ溶接の際、基端側第１溶接部３１ｖにはビード（径方向外側への隆起）が発生する。センサキャップ３３の外側に包囲部材７を組み付けるとき、この包囲部材７がビードに干渉して、適切に組み付けを行えない虞がある。このため、環状部３３ｋは、このようなビードが発生しても、組み付けの際、包囲部材７に干渉しないように、薄肉とされている。
従って、第１内方突出部３３ｔ、第１絶縁スペーサ２３、第１−１電極部２７ｂ、第１圧電素子２１、第２−１電極部２８ｂ、第２絶縁スペーサ２４、外方突出部４１ｆ、第３絶縁スペーサ２５、第１−２電極部２７ｃ、第２圧電素子２２、第２−２電極部２８ｃ、第４絶縁スペーサ２６及び第２内方突出部３１ｔが積層されて、図３に示すように、互いに上下の部材と密着している。
【００４９】
なお、中軸本体４ｈと中軸スリーブ４１についても、第１筒部４１ｂの基端４１ｋにおいて、中軸スリーブ４１と中軸本体４ｈとが近接する部位Ｌ２でアーク溶接（アルゴン溶接）されている。このため、中軸スリーブ４１と中軸本体４ｈとは一体となっている。
【００５０】
また、図５（ｂ）に示すように、第１圧電素子２１及び第２圧電素子２２で発生した電荷（出力信号）は、第１電極部材２７、第２電極部材２８、リード線６１、６２及びケーブル６５によって外部に取り出されている。
具体的には、第１圧電素子２１のうち、第１−１面２１ｂは第１電極部材２７の第１−１電極部２７ｂに、第１−２面２１ｃは第２電極部材２８の第２−１電極部２８ｂに当接している。また、第２圧電素子２２のうち、第２−２面２２ｃは第１電極部材２７の第１−２電極部２７ｃに、第２−１面２２ｂは第２電極部材２８の第２−２電極部２８ｃにそれぞれ当接している。従って、第１圧電素子２１の第１−１面２１ｂと第２圧電素子２２の第２−２面２２ｃとは、第１電極部材２７によって導通されている。同様に、第１圧電素子２１の第１−２面２１ｃと第２圧電素子２２の第２−１面２２ｂとは、第２電極部材２８によって導通されている。
【００５１】
なお、図５（ｂ）に示すように、第１電極部材２７及び第２電極部材２８は、それぞれ第１、第２連結部２７ｄ、２８ｄにおいて、リード線６１及びリード線６２と、それぞれスポット溶接されて接続されている。さらに、リード線６１、６２は、内部編粗６６を有するケーブル６５として、絶縁を取った状態で外部に取り出される。具体的には、図示しないチャージアンプなどを経由してＥＣＵなどの制御機器に入力され、燃焼圧の変化を検知する。
また、このケーブル６５のうち内部編粗６６はケーブル固定部材６７にカシメ固定され、このケーブル固定部材６７は、次述する包囲部材７の膨出部７ｂ内に溶接されて固定されている。これにより、このケーブル６５の引張りなどにより、リード線６１、６２に力が加わって第１電極部材２７及び第２電極部材２８が変形したり、リード線６１、６２が外れたりすることが防止されている。
【００５２】
本実施例のグロープラグ１０では、図３に示すように、上述の燃焼圧センサ２を含むハウジング基端部３ｋは、筒状の包囲部材７に包囲されその内部に収容されている。包囲部材７は、略円筒状の円筒部７ｅと、この円筒部７ｅの周方向一部において径方向外側に突出する膨出部７ｂとからなる。この包囲部材７の円筒部７ｅは、燃焼圧センサ２をなす各部材を包囲する。また、膨出部７ｂ内には、第１、第２電極部材２７、２８に接続するリード線６１、６２が収容されている。さらに、包囲部材７内には、基端側から封止樹脂Ｆが充填されており、この封止樹脂Ｆにより燃焼圧センサ２が包囲され封止されている。
【００５３】
次いで、本実施例のグロープラグ１０を内燃機関Ｅに取り付けて使用する場合について説明する。
このグロープラグ１０の内燃機関Ｅへの取り付けは、図４（ａ）に示すように、内燃機関Ｅの取付孔ＥＨに、グロープラグ１０のうちハウジング３の雄ネジ部３ｎを、シール部３ｃが、燃焼室ＥＣの近傍に設けられた取付面ＥＨＴに圧接するまでねじ込むことによってなされる。具体的には、ハウジング３に形成された工具係合部３ｒに工具を係合させ、締付けに必要な回転トルクをハウジング３に与えることで行う。
【００５４】
このグロープラグ１０では、テーパ面をなすハウジング３のシール部３ｃが取付孔ＥＨの取付面ＥＨＴに当接すると、グロープラグ１０が内燃機関Ｅに固定される。これと共に、シール部３ｃが取付面ＥＨＴに圧接、密着して燃焼室ＥＣ内に生じる高圧の燃焼ガスが取付孔ＥＨ内に漏れ出ることを防止することができる。
【００５５】
なお、このようにしてハウジング３をネジ止め固定すると、ハウジング３のうち、シール部３ｃと雄ネジ部３ｎとの間が圧縮され、この間が弾性的に縮む。すると、ハウジング３のうちこの圧縮された部分の弾性力によって、シール部３ｃと取付孔ＥＨの取付面ＥＨＴとが弾性的に圧接され、より確実に気密を保つことができる。
【００５６】
さらに、この内燃機関Ｅを始動させると、燃料の爆発燃焼により、燃焼室ＥＣ内の高圧の燃焼圧が発生する。
すると、この燃焼圧により、グロープラグ１０のヒータ部材１及びハウジング先端部３ｓは、軸線方向基端側に押されて変位すると共に、ハウジング３のうち雄ネジ部３ｎとシール部３ｃの間の部分が、さらに圧縮される。
【００５７】
中軸４は、前述のとおり、接続リング５を介して機械的に剛にヒータ部材１と結合され、ヒータ部材１は、ハウジング３のヒータ保持部３ｈで保持されているため、ヒータ保持部３ｈ（ハウジング先端部３ｓ）が変位すると、中軸４も同様に変位することになる。
従って、ハウジング基端部３ｋにおいて、燃焼圧の上昇に伴って、中軸４は、ハウジング３に対し、さらに具体的にはハウジングのうち内燃機関への固定部である雄ネジ部３ｎに対して、軸線方向基端側に相対的に突出することになる。さらに、中軸４に固着された中軸スリーブ４１が基端側に変位するため、この中軸スリーブ４１の外方突出部４１ｆも基端側に変位する。
【００５８】
このため、予荷重により軸線方向の圧縮荷重が掛かっている第１、第２圧電素子２１，２２について見ると、第１圧電素子２１は圧縮荷重が増加し、第２圧電素子２２は圧縮応力が減少する。すると、第１圧電素子２１の第１−１面２１ｂにプラス電荷が、第１−２面２１ｃにマイナス電荷が発生し、第２圧電素子２２の第２−２面２２ｃにプラス電荷が発生し、第２−１面２２ｂにマイナス電荷が発生する。このとき発生した各電荷は、第１電極部材２７及び第２電極部材２８の各電極部へ導出される。具体的には、第１圧電素子２１については、第１−１面２１ｂに発生したプラス電荷は第１−１電極部２７ｂへ、第１−２面２１ｃに発生したマイナス電荷は第２−１電極部２８ｂへそれぞれ導出される。また、第２圧電素子２２についても同様に、第２−２面２２ｃに発生したプラス電荷は第１−２電極部２７ｃへ、第２−１面２２ｂに発生したマイナス電荷は第２−２電極部２８ｃへそれぞれ導出される。
さらに、いずれも第１電極部材２７の一部である第１−１電極部２７ｂと第１−２電極部２７ｃで発生したプラス電荷は足し合わされてリード線６１で外部に取り出される。同様に、いずれも第２電極部材２８の一部である第２−２電極部２８ｃと第２−１電極部２８ｂで発生したマイナス電荷は足し合わされてリード線６２で外部に取り出される。
【００５９】
ここで、グロープラグ１０のうちハウジング３の内側面３ｉと中軸４との間の空間Ｈの気圧が変化した場合を想定する。例えば、空間Ｈ内の気圧が上昇すると、中軸スリーブ４１が基端側（図３中、上方）に持ち上げられる。すると、各圧電素子に掛かる圧縮応力も変化するため、上述の各圧電素子の説明と同様にその出力が変化する。
従って、この燃焼圧センサ２では、ハウジング３の内側面３ｉと中軸４との間の空間Ｈの気圧が変化すると、燃焼圧の変化の検知に影響を生じる虞がある。
さらに、本実施例にかかるグロープラグ１０では、燃焼圧センサ２のうち基端側が封止樹脂Ｆにより封止されているため、燃焼ガスなどの逃げ場がなく、特に上述の影響を受けやすい。
【００６０】
一方、燃料の爆発燃焼により生じた燃焼室ＥＣ内の高圧の燃焼ガスは、ヒータ部材１の外周面１ｇとハウジング３のヒータ保持部３ｈの内周面３ｈｎとの隙間ＧＩＮ（図２参照）を通って、ハウジング３の内側面３ｉと中軸４との間の空間Ｈに侵入する場合がある。
【００６１】
しかるに、このグロープラグ１０では、前述したように、このハウジング３は、雄ネジ部３ｎとハウジング基端部３ｋとの間に、ハウジング３の外側面３ｊと内側面３ｉを連通する連通孔３ｔを有する。このため、このグロープラグ１０は、燃焼ガスがヒータ部材１の外周面１ｇとハウジング３のヒータ保持部３ｈの内周面３ｈｎとの隙間ＧＩＮからハウジング３の内側面３ｉと中軸４との空間Ｈに入ったとしても、連通孔３ｔから燃焼ガスを排出する。従って、燃焼ガスは、燃焼圧センサ２に達することがなく、燃焼圧の変化の検知に影響を及ぼすことはないため、適切な燃焼圧を検知するグロープラグ１０となし得る。
【００６２】
また、上述の効果を確認するため、グロープラグ１０の燃焼圧センサ２の出力を、図６に示す内燃機関Ｅを使用した測定システムＥＶＡを用いて実際の出力を測定した。この測定システムＥＶＡでは、燃焼室ＥＣ内に燃料インジェタＩＪを用いて燃料を噴射するタイプの内燃機関Ｅを用いる。この内燃機関Ｅ（燃焼室ＥＣ）の燃焼圧を、比較例１であり、連通孔３ｔを穿設する前のグロープラグＪＧＰ、及び、本実施例１にかかり、比較例１のグロープラグＪＧＰに連通孔３ｔを穿設したグロープラグ１０を用いて計測する。
なお、基準圧力センサＫＳ（KISTLER社製6052A）を用いて、グロープラグ１０とグロープラグＪＧＰを用いた場合で、基準圧力センサＫＳの出力が略同じとなるように、内燃機関Ｅの運転条件を調整して測定した。
【００６３】
具体的には、グロープラグ１０の燃焼圧センサ２の出力、及び比較例１にかかるグロープラグＪＧＰの出力は、チャージアンプＣＡ１（KISTLER社製5011）に接続され、基準圧力センサＫＳの出力はチャージアンプＣＡ２（KISTLER社製5011）に接続されている。さらに、チャージアンプＣＡ１、ＣＡ２の出力はオシロスコープＯＳＣに接続されている。また、内燃機関Ｅのクランク角との関係を観測するため、内燃機関Ｅの図示しないクランク角センサ出力もオシロスコープＯＳＣに接続されている。
この状態で、内燃機関Ｅを作動させ、オシロスコープＯＳＣのＸ軸入力にクランク角センサ出力を、Ｙ軸入力にチャージアンプＣＡ１出力及びＣＡ２出力を接続して、その関係を示すグラフを示す波形を取得した。
【００６４】
測定システムＥＶＡを用いて測定した結果を図７に示す。横軸はクランク角であり、縦軸はセンサ出力を示している。また、実線の波形はＣＡ１出力、即ち、測定対象の燃焼圧センサ（グロープラグＪＧＰまたはグロープラグ１０）の出力波形を示し、破線の波形はＣＡ２出力、即ち、基準圧力センサＫＳの出力波形を示している。
このうち、図７（ａ）は、比較例１のグロープラグＪＧＰにおいて、燃焼ガスが隙間ＧＩＮを通じて、空間Ｈ内に侵入した場合の燃焼圧センサ２についてのクランク角とセンサ出力との関係を示すグラフである。一方、図７（ｂ）は、本実施例にかかるグロープラグ１０の燃焼圧センサ２についてのクランク角とセンサ出力との関係を示すグラフである。
【００６５】
図７（ａ）に示す基準圧力センサＫＳとグロープラグＪＧＰの出力波形を比較すると、グロープラグＪＧＰの出力の変化が、基準圧力センサＫＳの出力の変化に比して遅れている。例えば、センサ出力のピーク値となるポイントについて見ると、基準圧力センサＫＳの出力のピーク値は、クランク角が０°のポイントであるのに対して、グロープラグＪＧＰの出力のピーク値は、クランク角が約１５°のポイントであることから、上述の遅れが生じていることは明らかである。
このグロープラグＪＧＰの出力の変化の遅れは、次のようにして生じると考えられる。
即ち、内燃機関Ｅの運転により、高圧の燃焼ガスが生じると、この燃焼ガスが、隙間ＧＩＮを通じて、ハウジング３の内側面３ｉと中軸４との間の空間Ｈ内に侵入する。一方、クランク角が０°を超えると、内燃機関Ｅの燃焼室ＥＣの燃焼圧が下がっても、この空間Ｈに入った燃焼ガスは、肉厚の薄い筒状の隙間ＧＩＮを通って侵入しているため、急には抜けず、ゆっくりと圧力が下がることとなる。このため、燃焼圧センサ２の出力が、この空間Ｈの気圧変化の影響を受け、燃焼圧センサ２の出力変化が本来の燃焼圧の変化（基準センサの出力変化）よりも遅れたと考えられる。
【００６６】
これに対し、図７（ｂ）に示す基準圧力センサＫＳと本実施例にかかるグロープラグ１０の出力波形を比較すると、例えば、基準圧力センサＫＳ及びグロープラグ１０は、クランク角が０°のときピーク値になるなど、ほぼ同様の変化を示している。
本実施例１のグロープラグ１０も比較例１のグロープラグＪＧＰと同様、燃焼ガスが、隙間ＧＩＮを通じて、ハウジング３の内側面３ｉと中軸４との間の空間Ｈ内に侵入する。しかしながら、この燃焼ガスは、ハウジング３に設けられた連通孔３ｔから排出されるため、上述のような空間Ｈの気圧変化は軽減される。従って、この気圧変化が燃焼圧センサ２に及ぼす影響も小さくなるため、燃焼圧センサ２の出力変化は、本来の燃焼圧の変化を反映することとなる。
従って、本実施例１のグロープラグ１０は、基準圧力センサＫＳと同様に燃焼圧の変化を適切に測定できることが判る。
【００６７】
次いで、本実施例１にかかるグロープラグ１０の製造方法について説明する。グロープラグ１０の製造のうち、ヒータ部材１の製造については公知の手法によればよいので、説明を省略する。
【００６８】
ハウジング３のうち雄ネジ部３ｎと工具係合部３ｒの略中間の位置に、ハウジング３の外側と内側とを連通する連通孔３ｔを設けたハウジング３を用意しておく。なお、この連通孔３ｔは、ヒータ保持部３ｈより基端側で燃焼圧センサ２より先端側に形成しておく。
ヒータ部材１のうち基端側をヒータ保持部材３２に圧入固定し、ヒータ基端部１ｋを接続リング５を介して中軸４の中軸先端部４ｓと結合する。次いで、ヒータ保持部材３２とハウジング本体部材３１を固着する。このようにして、ハウジング３内に中軸本体４ｈが配置された状態において、本実施例１のグロープラグ１０を以下のようにして製造する。
【００６９】
まず、図５（ｂ）に示す燃焼圧センサ２の製造のうち、各部材の中軸スリーブ４１への組付について説明する。中軸スリーブ４１の第１筒部４１ｂ及び第２筒部４１ｃにはあらかじめ絶縁チューブ２９ｂ及び絶縁チューブ２９ｃをそれぞれ被せておく（図３参照）。この中軸スリーブ４１の外方突出部４１ｆを挟んで、軸線方向両側に部材を組付ける。具体的には、まず、中軸スリーブ４１の第１筒部４１ｂに、第２絶縁スペーサ２４、第２−１電極部２８ｂ、第１圧電素子２１を、この順に挿通する。また、中軸スリーブ４１の第２筒部４１ｃに第３絶縁スペーサ２５、第１−２電極部２７ｃ、第２圧電素子２２を、この順に挿通する。次いで、第１−２電極部２７ｃの他端である第１−１電極部２７ｂを第１筒部４１ｂに挿通し、同様に、第２−１電極部２８ｂの他端である第２−２電極部２８ｃを第２筒部４１ｃに挿通する。最後に、第１絶縁スペーサ２３を第１筒部４１ｂに、第４絶縁スペーサ２６を第２筒部４１ｃに挿通して、各部材の中軸スリーブ４１の組付が完了する。
【００７０】
次いで、その基端部分がハウジング本体基端部３１ｋから突出している中軸本体４ｈを、この中軸スリーブ４１に、先端側から挿通して、ハウジング本体基端部３１ｋに第４絶縁スペーサ２６を当接させる。さらに、センサキャップ３３を、中軸スリーブ４１の第１筒部４１ｂが一部基端側に突出した状態で、軸線方向基端側から先端側に向けて所定の押圧力で押圧する。この押圧力を維持した状態で、このセンサキャップ３３の環状部３３ｋと、ハウジング基端部３ｋの基端側の外周面のうち基端側第１溶接部３１ｖを、ＹＡＧレーザを用いて全周に亘りレーザ溶接する。これにより、この燃焼圧センサ２では、第１圧電素子２１及び第２圧電素子２２に軸線方向に圧縮荷重が常時掛かる状態となる（図３参照）。
【００７１】
その後、中軸スリーブ４１の基端４１ｋと、中軸本体４ｈとの境界部分を、全周に亘りアーク溶接する。これにより、部位Ｌ２において、中軸スリーブ４１が中軸本体４ｈに固着されて一体となる。
【００７２】
次いで、図５（ｂ）に示すようにリード線６１、６２を第１電極部材２７及び第２電極部材２８にスポット溶接する。さらに、包囲部材７を基端側から被せ、ハウジング本体部材３１の基端側第２溶接部３１ｗをハウジング基端部３ｋと全周に亘ってレーザ溶接する（図３参照）。その後、センサキャップ３３の基端側及び包囲部材７内に樹脂を充填し硬化させて、封止樹脂Ｆを形成する。最後に、中軸本体４ｈの雄ネジ部４ｎを、中軸基端部４ｋの雌ネジ部４ｍにねじ込み、中軸本体４ｈと中軸基端部４ｋとを結合し、グロープラグ１０を完成させる。
【実施例２】
【００７３】
次いで、本発明の第２の実施例を、図８を参照して説明する。上述の実施例１では、グロープラグ１０は、ハウジング３のうち雄ネジ部３ｎとハウジング基端部３ｋとの間に、ハウジング３の外側面３ｊと内側面３ｉを連通する連通孔３ｔを単に設けた構造を有していた。これに対し、本実施例にかかるグロープラグ２００は、実施例１と同様に連通孔３ｔを有すると共に、さらに、撥水性と通気性を有する内側フィルタ部材を有している点で異なる。従って、異なる部分のみを説明し、同様な部分の説明は省略あるいは簡略化する。
【００７４】
本実施例２にかかるグロープラグ２００は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、実施例１と同様の軸線方向に延びる筒状のハウジング３を備え、雄ネジ部３ｎとハウジング基端部３ｋとの間に、ハウジング３の外側面３ｊと内側面３ｉを連通する連通孔３ｔを有する。
さらに、このグロープラグ２００は、撥水性及び通気性を有し、第１面２０８ｂ及び第２面２０８ｃを有するシート状の内側フィルタ部材２０８を備える。
この内側フィルタ部材２０８は、多孔質繊維構造を有したＰＴＦＥのフッ素樹脂（商標名：ゴアテックス）を、筒状に形成したものである。
【００７５】
また、中軸２０４のうち連通孔３ｔに対応する位置には、内側フィルタ部材２０８の筒の高さと略同じ幅を有する凹部２０４ｂが中軸２０４の円周に沿って凹設されている。
内側フィルタ部材２０８は、中軸２０４の凹部２０４ｂに嵌合することで、中軸２０４に固定されている。これと共に、内側フィルタ部材２０８は、その第１面２０８ｂで、連通孔３ｔを内側から塞ぐようにして、ハウジング３の内側面３ｉから覆うように密着している。このようにされているため、ハウジング３の内部と外部とは、この内側フィルタ部材２０８を介して通気することが可能である。
【００７６】
本実施例にかかるグロープラグ２００でも、実施例１と同様の燃焼圧センサ２を用いているため、内燃機関Ｅの運転による燃焼圧の上昇による燃焼圧の変化を、実施例１と同様に燃焼圧センサ２で検知することができる。また、このとき、ハウジング３の内側面３ｉと中軸２０４との間の空間Ｈに燃焼ガスが侵入したとしても、この燃焼ガスは、通気性を有する内側フィルタ部材２０８を介して、連通孔３ｔからハウジング３の外部に排出される。
従って、このグロープラグ２００では、実施例１のグロープラグ１０と同様、ハウジング３の内側面３ｉと中軸２０４との間の空間Ｈに侵入した燃焼ガスの影響を受けることなく適切に燃焼圧を検知できる。
【００７７】
ところで、実施例１のグロープラグ１０では、連通孔３ｔからハウジング３内に水などが浸入すると、中軸４とハウジング３とが短絡するなどの悪影響が生じる虞があった。
本実施例２にかかるグロープラグ２００では、仮に連通孔３ｔに水が浸入したとしても、内側フィルタ部材２０８は撥水性を有するため、ハウジング３内への水の浸入を防止することができる。
従って、ハウジング３内への水の浸入による中軸２０４とハウジング３との短絡等の不具合を防止できるため、より信頼性の高いグロープラグ２００となし得る。
また、内側フィルタ部材２０８は、ハウジング３内に位置するため、取付の際に工具等が内側フィルタ部材２０８に接触して破損させることがない。このため、取付の際の取り扱いや作業が容易で信頼性の高いグロープラグ２００となし得る。
【００７８】
次いで、本実施例２のグロープラグ２００の製造方法について説明する。なお、製造方法についても、実施例１のグロープラグ１０に対して異なる部分のみを説明し、同様な部分の説明は省略あるいは簡略化する。
【００７９】
予め、中軸本体２０４ｈのうち連通孔３ｔに対応する位置に、中軸本体２０４ｈの円周に沿って凹部２０４ｂを凹設しておく。なお、この凹部２０４ｂの幅は、内側フィルタ部材２０８の幅と略等しくする。
【００８０】
ヒータ部材１の製造、ハウジング３における連通孔３ｔの穿設、ヒータ部材１のヒータ保持部材３２への圧入固定及び接続リング５を介したヒータ基端部１ｋの中軸先端部４ｓへの結合については、実施例１と同様に行う。
次いで、内側フィルタ部材２０８に中軸本体２０４ｈを挿通して、内側フィルタ部材２０８を、中軸本体２０４ｈの凹部２０４ｂに嵌合させる。さらに、この中軸本体２０４ｈをハウジング本体部材３１内に挿通させると共に、実施例１と同様に、ヒータ保持部材３２とハウジング本体部材３１を固着する。
このようにして、ハウジング３に中軸本体２０４ｈが配置された以降の製造については、本実施例１のグロープラグ１０と同様の手法により、本実施例２のグロープラグ２００を製造することができる。
【実施例３】
【００８１】
次いで、本発明の第３の実施例を、図１を参照して説明する。上述の実施例１では、グロープラグ１０は、ハウジング３のうち雄ネジ部３ｎとハウジング基端部３ｋとの間に、ハウジング３の外側面３ｊと内側面３ｉを連通する連通孔３ｔを単に設けた構造を有していた。これに対し、本実施例にかかるグロープラグ３００は、実施例１と同様に連通孔３ｔを有すると共に、さらに、撥水性と通気性を有する外側フィルタ部材３０８及び外周側被覆固定部材３０９を備えている点で異なる。従って、異なる部分のみを説明し、同様な部分の説明は省略あるいは簡略化する。
【００８２】
本実施例３にかかるグロープラグ３００は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、実施例１と同様の軸線方向に延びる筒状のハウジング３を備え、雄ネジ部３ｎとハウジング基端部３ｋとの間に、ハウジング３の外側面３ｊと内側面３ｉを連通する連通孔３ｔを有する。
さらに、このグロープラグ３００は、撥水性及び通気性を有し、第１面３０８ｂ及び第２面３０８ｃを有するシート状の外側フィルタ部材３０８と、この外側フィルタ部材３０８を覆ってハウジング３の外側面３ｊに固定するための外周側被覆固定部材３０９を備える。
【００８３】
このうち外側フィルタ部材３０８は、多孔質繊維構造を有したＰＴＦＥのフッ素樹脂（商標名：ゴアテックス）を、筒状に形成したものである。
さらに、外周側被覆固定部材３０９は、ステンレスからなり、筒形状を有する。さらに、外周側被覆固定部材３０９の胴部３０９ｄは、通気のための通気孔３０９ｈが複数形成されている。
【００８４】
このグロープラグ３００では、外側フィルタ部材３０８は、第２面３０８ｃで外側から連通孔３ｔを覆うようにして、ハウジング３の外側面３ｊに密着している。また、外周側被覆固定部材３０９は、外側フィルタ部材３０８の第１面３０８ｂを、さらに覆うようにしてハウジング３に固着されている。これにより、ハウジング３の内部と外部とは、この外側フィルタ部材３０８を介して通気することができる。
なお、外周側被覆固定部材３０９は、先端側に位置する先端側カシメ部３０９ｓ及び基端側に位置する基端側カシメ部３０９ｋで、ハウジング３にカシメられている。
【００８５】
本実施例３にかかるグロープラグ３００でも、実施例１と同様の燃焼圧センサ２を用いているため、内燃機関Ｅの運転による燃焼圧の上昇による燃焼圧の変化を、実施例１と同様に燃焼圧センサ２で検知することができる。また、このとき、ハウジング３の内側面３ｉと中軸３０４との間の空間Ｈに燃焼ガスが侵入したとしても、この燃焼ガスは、通気性を有する外側フィルタ部材３０８を介して、連通孔３ｔからハウジング３の外部に排出される。
従って、このグロープラグ３００でも、実施例１のグロープラグ１０と同様、ハウジング３の内側面３ｉと中軸３０４との間の空間Ｈに侵入した燃焼ガスの影響を受けることなく適切に燃焼圧を検知できる。
【００８６】
さらに、実施例１のグロープラグ１０では、連通孔３ｔからハウジング３内に水などが浸入すると、中軸４とハウジング３とが短絡するなどの悪影響が生じる虞があった。
これに対し、本実施例３にかかるグロープラグ３００では、仮にハウジング３の外側面３ｊに水が付着したとしても、外側フィルタ部材３０８は撥水性を有するため、ハウジング本体部材３１を通じたハウジング３内への水の浸入を防止することができる。
従って、ハウジング内への水の浸入による中軸とハウジングとの短絡を防止できるため、より信頼性の高いグロープラグ３００となし得る。
【００８７】
次いで、本実施例３のグロープラグ３００の製造方法について説明する。本実施例３にかかるグロープラグ３００は、実施例１のグロープラグ１０と同様の手法により製造したグロープラグに対して、さらに外側フィルタ部材３０８及び外周側被覆固定部材３０９を組付けることで製造する。
【００８８】
具体的には、実施例１のグロープラグ１０において、まず、ハウジング３の連通孔３ｔを覆うように外側フィルタ部材３０８を密着させる。次いで、この外周側被覆固定部材３０９を、外側フィルタ部材３０８の第１面３０８ｂをさらに覆うように組付ける。さらに、外周側被覆固定部材３０９を、その先端側カシメ部３０９ｓと基端側カシメ部３０９ｋで、公知のカシメ加工を用いて、ハウジング３に固着する。これにより、実施例３のグロープラグ３００を製造することができる。
【実施例４】
【００８９】
次いで、本発明の第４の実施例を、図１０を参照して説明する。上述の実施例１では、グロープラグ１０は、ハウジング３のうち雄ネジ部３ｎとハウジング基端部３ｋとの間に、ハウジング３の外側面３ｊと内側面３ｉを連通する連通孔３ｔを単に設けた構造を有していた。これに対し、本実施例にかかるグロープラグ４００は、実施例１と同様に連通孔３ｔを有すると共に、さらに、撥水性と通気性を有する孔内フィルタ部材４０８及び外周側被覆固定部材４０９を備えている点で異なる。従って、異なる部分のみを説明し、同様な部分の説明は省略あるいは簡略化する。
【００９０】
本実施例にかかるグロープラグ４００は、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、軸線方向に延びる筒状のハウジング３を備え、実施例１と同様、雄ネジ部３ｎとハウジング基端部３ｋとの間に、ハウジング３の外側面３ｊと内側面３ｉを連通する連通孔３ｔを有する。
さらに、このグロープラグ４００は、撥水性及び通気性を有する孔内フィルタ部材４０８と、この孔内フィルタ部材４０８を孔内に保持するための外周側被覆固定部材４０９を備える。
このうち孔内フィルタ部材４０８は、多孔質繊維構造を有したＰＴＦＥのフッ素樹脂（商標名：ゴアテックス）からなり、連通孔３ｔの径と略等しい径の円柱状に形成されている。
また、外周側被覆固定部材４０９は、ステンレスからなり、筒形状を有する。さらに、外周側被覆固定部材４０９の胴部４０９ｄには、連通孔３ｔ及び孔内フィルタ部材４０８に対応する位置に、連通孔３ｔより径小で通気のための通気孔４０９ｈが形成されている。
【００９１】
このグロープラグ４００では、円柱状の孔内フィルタ部材４０８は、連通孔３ｔに填塞されている。さらに、外周側被覆固定部材４０９は、連通孔３ｔ及び連通孔３ｔに中軸に当接するようにして填塞されている孔内フィルタ部材４０８を外側から覆うようにして、ハウジング３の外側面３ｊに密着している。このため、ハウジング３の内部と外部とは、この孔内フィルタ部材４０８を介して通気することが可能である。
なお、外周側被覆固定部材４０９は、その先端側に位置する先端側カシメ部４０９ｓ及び基端側に位置する基端側カシメ部４０９ｋにおいて、ハウジング３にカシメられている。
【００９２】
本実施例４にかかるグロープラグ４００でも、実施例１と同様の燃焼圧センサ２を用いているため、内燃機関Ｅの運転による燃焼圧の上昇による燃焼圧の変化を、実施例１と同様に燃焼圧センサ２で検知することができる。また、このとき、ハウジング３の内側面３ｉと中軸４０４との間の空間Ｈに燃焼ガスが侵入したとしても、この燃焼ガスは、通気性を有する孔内フィルタ部材４０８を介して、連通孔３ｔからハウジング３の外部に排出される。
従って、このグロープラグ４００でも、実施例１のグロープラグ１０と同様、ハウジング３の内側面３ｉと中軸４０４との間の空間Ｈに侵入した燃焼ガスの影響を受けることなく適切に燃焼圧を検知できる。
【００９３】
実施例１のグロープラグ１０では、連通孔３ｔからハウジング３内に水などが浸入すると、中軸４とハウジング３とが短絡するなどの悪影響が生じる虞があった。
これに対して、本実施例４にかかるグロープラグ４００では、仮に連通孔３ｔから水が浸入しようとしたとしても、孔内フィルタ部材４０８は撥水性を有するため、ハウジング３内への浸入を防止することができる。
従って、ハウジング内への水の浸入による中軸とハウジングとの短絡を防止できるため、より信頼性の高いグロープラグ４００となし得る。
【００９４】
次いで、本実施例４のグロープラグ４００の製造方法について説明する。本実施例４にかかるグロープラグ４００は、実施例１のグロープラグ１０と同様の手法により製造したグロープラグに対して、さらに孔内フィルタ部材４０８及び外周側被覆固定部材４０９を組付けることで製造することができる。
【００９５】
具体的には、実施例１のグロープラグ１０について、まず、ハウジング３の連通孔３ｔに孔内フィルタ部材４０８を填塞する。次いで、この外周側被覆固定部材４０９を、連通孔３ｔ及び填塞された孔内フィルタ部材４０８の位置に通気孔４０９ｈが配置されるようにハウジング３に密着させる。さらに、外周側被覆固定部材４０９を、その先端側カシメ部４０９ｓと基端側カシメ部４０９ｋで、公知のカシメ加工を用いて、ハウジング３に固着する。かくして、実施例４のグロープラグ４００を製造することができる。
【００９６】
以上において、本発明を実施例１〜４に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、本実施例では、ヒータ部材として、発熱部材を窒科珪素質セラミックで包囲したセラミックヒータを用いたが、通電により発熱し、その基端部をハウジングのヒータ保持部で保持できる部材であればよい。従って、例えば、発熱部材を金属製からなるシース部材で包囲したメタルヒータを用いてもよい。
また、本実施例１〜４では、連通孔を軸線方向で雄ネジ部とセンサ部との間に配置した。しかし、連通孔は、ハウジングの内側面と中軸の間の空間の燃焼ガスを排出可能な位置にあればよい。従って、例えば、連通孔を、ヒータ保持部より基端側で雄ネジ部より基端側に配置するなど、他の位置に形成しても良い。
また、実施例２〜４において、各フィルタ部材（内側フィルタ部材、外側フィルタ部材、孔内フィルタ部材）に、ゴアテックス（商標名）を用いたが、ポアフロン（商標名）など他の材質のものを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】実施例１にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグを示し、（ａ）は全体の半断面図、（ｂ）は連通孔付近の要部拡大縦断面図である。
【図２】実施例１にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグのうち先端付近を拡大して示す拡大縦断面図である。
【図３】実施例１にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグのうち基端付近を拡大して示す拡大縦断面図である。
【図４】実施例１にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグを、内燃機関の外側と燃焼室面とを貫通する取付孔に取り付けた状態を示し、（ａ）は全体を示す半断面図、（ｂ）は先端付近の要部拡大図である。
【図５】実施例１にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は燃焼圧センサの構造を示す説明図である。
【図６】燃焼圧検知機能付グロープラグのセンサ出力を内燃機関を使用して測定するシステムを示す説明図である。
【図７】図６の測定システムを使用して得られた、内燃機関のクランク角と、比較例１及び実施例１にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグの出力との関係を示し、（ａ）は比較例１の、（ｂ）は実施例１のグロープラグについてのグラフである。
【図８】実施例２にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグを示し、（ａ）は全体の半断面図、（ｂ）は連通孔付近の要部拡大図である。
【図９】実施例３にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグを示し、（ａ）は全体の半断面図、（ｂ）は連通孔付近の要部拡大縦断面図である。
【図１０】実施例４にかかる燃焼圧検知機能付グロープラグを示し、（ａ）は全体の半断面図、（ｂ）は連通孔付近の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  ヒータ部材
２  燃焼圧センサ
３  ハウジング
３ｃ  シール部
３ｈ  ヒータ保持部
３ｉ  内側面
３ｊ  外側面
３ｋ  ハウジング基端部
３ｎ  雄ネジ部
３ｒ  工具係合部
３ｓ  ハウジング先端部
３ｔ  連通孔
４、２０４、  中軸
１０、２００、３００、４００  グロープラグ
２０４ｂ  凹部（中軸の外周面）
２０８  内側フィルタ部材
２０８ｂ、３０８ｂ  第１面
２０８ｃ、３０８ｃ  第２面
３０８  外側フィルタ部材
３０９、４０９  外周側被覆固定部材
４０８  孔内フィルタ部材
ＡＸ  軸線
【図１】
2006046822.tif 000003
【図２】
2006046822.tif 000004
【図３】
2006046822.tif 000005
【図４】
2006046822.tif 000006
【図５】
2006046822.tif 000007
【図６】
2006046822.tif 000008
【図７】
2006046822.tif 000009
【図８】
2006046822.tif 000010
【図９】
2006046822.tif 000011
【図１０】
2006046822.tif 000012