(57)【要約】【課題】  先端側間隙に到達する燃焼ガスの熱に起因する可動部材への短時間での受熱量の増加を抑制し、センサ部の燃焼圧の検出結果にノイズが重畳することを抑制できる燃焼圧センサを提供する。【解決手段】  筒状のハウジングと、ハウジング内に挿通され、軸線方向に沿って変位可能な棒状の受圧部材と、ハウジング内に配置される可動部材であり、受圧部材の軸線方向に沿った変位を可能としつつ、受圧部材とハウジングとの間の間隙を閉塞する薄膜の可動部材と、受圧部材の変位を検知するセンサ部とを備える燃焼圧センサであり、ハウジングの内周面うち、可動部材により先端側に区切られた先端側間隙に露出するハウジングの露出内周面の少なくとも一部に、可動部材の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する被膜が設けられてなる。【選択図】図５
2018124025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に挿通され、自身の先端部が燃焼室内の燃焼圧を受圧することで前記軸線方向に沿って変位可能な棒状の受圧部材と、
前記ハウジング内に配置される可動部材であり、一端が前記ハウジングに接続されるとともに他端が受圧部材に接続され、前記受圧部材の前記軸線方向に沿った変位を可能としつつ、前記受圧部材と前記ハウジングとの間の間隙を閉塞する薄膜の可動部材と、
前記受圧部材の変位を検知するセンサ部と、
を備える燃焼圧センサであって、
前記ハウジングの内周面のうち、前記可動部材により先端側に区切られた先端側間隙に露出する前記ハウジングの露出内周面の少なくとも一部に、前記可動部材の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する被膜が設けられてなることを特徴とする燃焼圧センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼圧センサであって、
前記被膜は、前記ハウジングの露出内周面のうち、前記可動部材の先端よりも先端側に少なくとも設けられてなることを特徴とする燃焼圧センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃焼圧センサであって、
前記被膜の熱拡散率は、前記受圧部材の外周面のうち、前記先端側間隙に露出する前記受圧部材の露出外周面を形成する部材の熱拡散率よりも高いことを特徴とする燃焼圧センサ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃焼圧センサであって、
前記ハウジングには、前記燃焼室内を密封するように内燃機関に密着するシール部を有し、
前記シール部の外周面の少なくとも一部には、前記被膜が設けられてなることを特徴とする燃焼圧センサ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃焼圧センサであって、
前記ハウジングのうち前記先端側間隙に対応する前記ハウジングの先端部の少なくとも一部は、前記可動部材の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する部材にて形成されてなることを特徴とする燃焼圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室内の燃焼圧を検知するための燃焼圧センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディーゼルエンジン等の内燃機関における燃焼室内の燃焼圧を検知する燃焼圧センサが知られている。この燃焼圧センサは、燃焼室内に受圧部材を露出させた状態でハウジングをエンジンヘッドに取り付け、燃焼室内の燃焼圧（燃焼ガス圧）を受圧部材で受圧させ、これに伴う受圧部材の変位を圧電素子や歪ゲージ等を有するセンサ部によって検知する。さらに、ディーゼルエンジンの始動を補助するために使用されるグロープラグに、上述の燃焼圧センサの機能を加えた燃焼圧センサ付きグロープラグも知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のような燃焼圧センサ付きグロープラグでは、燃焼圧を受圧することによって、ヒータ部（上述の受圧部材に相当）のハウジングに対する相対的な後端側への変位が可能となるように、薄膜の可動部材がハウジング内に配置されている。この可動部材は、一端がハウジングに（直接又は他部材を介して）接続されると共に、他端がヒータ部に（直接又は他部材を介して）接続されることで、ヒータ部はハウジングにより保持されている。また、この可動部材は、燃焼室内の燃焼ガスが燃焼圧センサ付きグロープラグの内部へ進入することがないように、ヒータ部とハウジングとの間隙を閉塞している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１４８３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のような燃焼圧センサ付きグロープラグにおいて、ヒータ部とハウジングとの間隙のうち、可動部材によって先端側に区切られた間隙（以下、先端側間隙とも言う）は、燃焼室内と連通しており、例えば、燃焼室内で燃焼ガスが発生する度に、高温の燃焼ガスが先端側間隙まで到達することとなる。その度に、燃焼ガスが可動部材に接触し、可動部材が燃焼ガスの熱を受熱することになる。しかしながら、可動部材がこの燃焼ガスの熱を受熱しすぎると（いわゆる、短時間で可動部材の受熱量が増加すると）、可動部材自体が熱膨張してしまい、可動部材の熱膨張に起因してヒータ部が変位してしまう虞がある。その結果、センサ部の燃焼圧の検出結果にノイズが重畳する虞がある。
【０００６】
なお、この課題は、特許文献１の燃焼圧センサ付きグロープラグに限らず、例えば、ヒータ機能を有さない受圧部材であっても、同様の構成を有していれば、同様の課題が生じる。
【０００７】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、先端側間隙に到達する燃焼ガスの熱に起因する可動部材への短時間での受熱量の増加を抑制し、センサ部の燃焼圧の検出結果にノイズが重畳することを抑制できる燃焼圧センサ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】
【０００８】
本発明の燃焼圧センサは、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、前記ハウジング内に挿通され、自身の先端部が燃焼室内の燃焼圧を受圧することで前記軸線方向に沿って変位可能な棒状の受圧部材と、前記ハウジング内に配置される可動部材であり、一端が前記ハウジングに接続されるとともに他端が受圧部材に接続され、前記受圧部材の前記軸線方向に沿った変位を可能としつつ、前記受圧部材と前記ハウジングとの間の間隙を閉塞する薄膜の可動部材と、前記受圧部材の変位を検知するセンサ部と、を備える。また、本発明の燃焼圧センサは、前記ハウジングの内周面うち、前記可動部材により先端側に区切られた先端側間隙に露出する前記ハウジングの露出内周面の少なくとも一部に、前記可動部材の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する被膜が設けられてなる。
【０００９】
本発明の燃焼圧センサによれば、ハウジングの露出内周面の少なくとも一部に、可動部材の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する被膜を設けている。このため、先端側間隙に燃焼室内の燃焼ガスが到達したとしても、燃焼ガスが被膜に接触することで、可動部材が燃焼ガスの熱を受熱するよりも多くの熱を被膜が受熱することができる。このため、短時間で可動部材が受熱する受熱量の増加を抑制できる。その結果、可動部材自体の熱膨張を抑制でき、これにより、センサ部の燃焼圧の検出結果にノイズが重畳することを抑制できる。
なお、被膜は、ハウジングの露出内周面の一部に設けられていても良いし、露出内周面の全体に設けられていても良い。
【００１０】
また、本発明の燃焼圧センサは、前記被膜が、前記ハウジングの露出内周面のうち、前記可動部材の先端よりも先端側に少なくとも設けられてなることが好ましい。高温の燃焼ガスは、先端側間隙を先端から後端に向かって移動する。そこで、可動部材の先端よりも先端側に被膜が少なくとも設けられていることで、可動部材に燃焼ガスが接触する前に被膜に燃焼ガスを接触させることができ、短時間で可動部材が受熱する受熱量の増加をさらに抑制できる。その結果、可動部材自体の熱膨張をさらに抑制でき、これにより、センサ部の検出結果にノイズが重畳することをさらに抑制できる。
なお、被膜は、ハウジングの露出内周面のうち、可動部材の先端よりも先端側にのみ設けられていても良いし、可動部材の先端よりも先端側を含んで後端側にまで設けられていても良い。
【００１１】
さらに、本発明の燃焼圧センサは、前記被膜の熱拡散率が、前記受圧部材の外周面のうち、前記先端側間隙に露出する前記受圧部材の露出外周面を形成する部材の熱拡散率よりも高いことが好ましい。先端側間隙に到達する燃焼ガスは、被膜や可動部材が受熱するだけでなく、受圧部材も受熱することになる。しかしながら、この受圧部材によって受熱した熱は、可動部材を介してハウジングに熱移動することになるため、結果的に、可動部材が熱膨張してしまうことがある。これに対して、被膜の熱拡散率を、受圧部材の露出外周面を形成する部材の熱拡散率よりも高くすることで、受圧部材の受熱量を低減できる。その結果、受圧部材から可動部材を介してハウジングに熱移動することを抑制でき、これにより、可動部材の熱膨張を抑制できる。
【００１２】
さらに、本発明の燃焼圧センサは、前記ハウジングに、前記燃焼室内を密封するように内燃機関に密着するシール部を有し、前記シール部の外周面の少なくとも一部に、前記被膜が設けられてなることが好ましい。内燃機関に密着するシール部を有するハウジングでは、被膜が燃焼ガスから受熱した熱は、ハウジングのシール部を介して内燃機関に放熱することとなる。この際、シール部の外周面の少なくとも一部に、被膜が設けられていると、ハウジングから内燃機関への放熱が促進させることができる。
なお、この被膜は、シール部の外周面の一部に設けられていて良いし、シール部の外周面の全体に設けられていても良い。また、シール部に設けられる被膜は、ハウジングの露出内周面に設けられる被膜と連結していても良いし、両被膜が離間していても良い。
【００１３】
さらに、本発明の燃焼圧センサは、前記ハウジングのうち前記先端側間隙に対応する前記ハウジングの先端部の少なくとも一部が、前記可動部材の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する部材にて形成されてなることが好ましい。これにより、ハウジングの露出内周面に設けられた被膜によって燃焼ガスの熱を受熱するだけでなく、その内部に位置するハウジングの先端部の部材でも燃焼ガスの熱を受熱することができる。このため、可動部材自体の熱膨張をさらに抑制でき、その結果、センサ部の検出結果にノイズが重畳することをさらに抑制できる。
なお、ハウジングの先端部の一部が、可動部材の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する部材にて形成されていても良いし、ハウジングの先端部の全体が、この部材で形成されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る燃焼圧センサ１の部分破断縦断面図である。
【図２】実施形態に係る燃焼圧センサ１のうち、ヒータ先端部２１及び外筒突出部３１近傍の部位を拡大した拡大縦断面図である。
【図３】実施形態に係る燃焼圧センサ１のうち、可動部材４０、センサ部５０近傍の部位を拡大した拡大縦断面図である。
【図４】実施形態に係る燃焼圧センサ１のうち、ヒータ後端部２３、接続リング８１及び中軸先端部８３付近を拡大した拡大縦断面図である。
【図５】燃焼ガスＧが先端側間隙ＫＢ内に到達した際の燃焼ガスＧの熱の動きを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１〜図４に、本実施形態に係る燃焼圧センサ１を示す。なお、図１〜図４において、燃焼圧センサ１及びそのハウジング１０の軸線ＡＸに沿う方向を軸線方向ＨＪとし、軸線方向ＨＪのうち、セラミックヒータ２０が配置された側（図中下側）を先端側ＧＳ、これと反対側（図中上側）を後端側ＧＫとする。
【００１６】
この燃焼圧センサ１は、ディーゼルエンジン（図示外）の燃焼室内にセラミックヒータ２０及び外筒３０を露出させた状態でエンジンヘッドＥＨ（図５参照）に取り付けられ、燃料の着火促進を図ることに加えて、燃焼室内の燃焼圧（燃焼ガスＧの圧力）を検知するのに利用される燃焼圧センサ付きグロープラグである。この燃焼圧センサ１は、ハウジング１０、セラミックヒータ２０、外筒３０、可動部材４０、センサ部５０等から構成されている。
【００１７】
このうちハウジング１０は、軸線方向ＨＪに貫通する軸孔１０ｈを有する筒状の部材である。このハウジング１０は、先端側ＧＳに位置する筒状の先端キャップ部材１１と、後端側ＧＫに位置する筒状の後端キャップ部材１５と、これらの間に位置して軸線方向ＨＪに延びる筒状の金具本体部材１３とからなる（図１参照）。先端キャップ部材１１は、例えばＳ３５ＣやＳ４０Ｃといった炭素鋼製（熱拡散率１１〜１５ｍ２／ｓ）の部材からなり、先端キャップ部材１１の後端部１１ｋと金具本体部材１３の先端部１３ｓとは、後述するセンサ支持部材５３のフランジ部５３ｃを介して接合（具体的には溶接）されている（図３参照）。また、金具本体部材１３は、例えばＳＵＳ３０３やＳ３０４といったステンレス鋼製の部材からなり、金具本体部材１３の後端部１３ｋと後端キャップ部材１５の先端部１５ｓとは、直接、接合（具体的には溶接）されている（図１参照）。
【００１８】
先端キャップ部材１１の先端側ＧＳに配置されたシール部１１ｓ（図３参照）は、先端側ＧＳに向かうほど径小の先細り形状である。このシール部１１ｓのテーパ状をなす外周面１１ｓｍは、燃焼圧センサ１をエンジンヘッドＥＨ（図５参照）に取り付けた際に、プラグホールの座面に圧接（密着）されて、燃焼室内を密封する。また、金具本体部材１３のうち後端側ＧＫ（図１参照）の部位には、この燃焼圧センサ１をエンジンヘッドに取り付けるための雄ネジを有する取付部１３ｄが設けられている。また、後端キャップ部材１５のうち後端側ＧＫの部位には、断面形状が六角形状で、この燃焼圧センサ１をエンジンヘッドに取り付ける際に工具を係合させる工具係合部１５ｅが設けられている。また、この後端キャップ部材１５には、後端キャップ部材１５の後端１５ｂよりも後端側ＧＫに突出する形態で、円筒状をなす封止用のゴム部材１７が装填されている。また、先端キャップ部材１１の外周面１１ｍ及び内周面１１ｎを含む外面全体に、被膜１９が設けられている（図５参照）。この被膜１９については、後述する。
【００１９】
次に、セラミックヒータ２０について説明する。セラミックヒータ２０は、軸線方向ＨＪに延びる丸棒状で、先端が半球状に曲面加工された形状を有するセラミック製のヒータである。具体的には、このセラミックヒータ２０は、絶縁性セラミック（具体的には窒化珪素質セラミック）からなるセラミック基体２６の内部に、導電性セラミック（具体的には導電成分として炭化タングステンを含有する窒化珪素質セラミック）からなる発熱抵抗体２７が埋設されている。
【００２０】
このうち発熱抵抗体２７は、発熱部２７ｃと、一対のリード部２７ｄ，２７ｅと、一対の電極取出部２７ｆ，２７ｇとからなる。発熱部２７ｃ（図２参照）は、先端側ＧＳに配置されて、Ｕ字状に曲げ返された形状をなし、通電時に高温に発熱する。また、一対のリード部２７ｄ，２７ｅ（図２〜図４参照）は、発熱部２７ｃの両端に繋がり、後端側ＧＫに向けて互いに平行に延びる。また、一対の電極取出部２７ｆ，２７ｇ（図３及び図４参照）は、後端側ＧＫで一対のリード部２７ｄ，２７ｅと繋がる一方、セラミック基体２６の外周面２６ｍに露出する。一方の電極取出部２７ｇは、他方の電極取出部２７ｆよりも後端側ＧＫに位置している。
【００２１】
このセラミックヒータ２０は、外筒３０に保持されている。具体的には、セラミックヒータ２０のうち、ヒータ先端部２１（図２参照）が外筒３０の先端３１ａよりも先端側ＧＳに突出し、ヒータ後端部２３（図３及び図４参照）が外筒３０の後端３３ｂよりも後端側ＧＫに突出し、ヒータ先端部２１とヒータ後端部２３との間に位置するヒータ中間部２２（図２〜図４参照）が外筒３０の内部に配置される形態で、外筒３０に保持されている。また、セラミックヒータ２０は、後述するように、外筒３０と共に軸線方向ＨＪに変位可能にハウジング１０に保持されている。
【００２２】
このセラミックヒータ２０のヒータ後端部２３は、接続リング８１（図３及び図４参照）を介して、中軸部材８３（図４参照）に接続されている。接続リング８１は、軸線方向ＨＪに延びる円筒状で金属製（具体的にはステンレス鋼製）の部材である。この接続リング８１は、ハウジング１０の軸孔１０ｈ内で、後述する変位伝達部材５１及びセンサ支持部材５３の径方向内側に配置されている。接続リング８１のうち先端側ＧＳの部位には、セラミックヒータ２０のヒータ後端部２３が圧入されている。一方、接続リング８１のうち後端側ＧＫの部位には、中軸部材８３の中軸先端部８３ｓの嵌合部８３ｓａが圧入されている。これにより、セラミックヒータ２０の一方の電極取出部２７ｇが、接続リング８１を介して中軸部材８３に電気的に接続される。
【００２３】
中軸部材８３は、軸線方向ＨＪに延びる丸棒状で金属製（具体的にはステンレス鋼製）の部材である。この中軸部材８３は、ハウジング１０の軸孔１０ｈにハウジング１０から離間した状態で挿通されている。また、この中軸部材８３のうち先端側ＧＳの部位は、後述する変位伝達部材５１及びセンサ支持部材５３の径方向内側に、これらから離間して配置されている。この中軸部材８３は、先端側ＧＳに位置する径大な中軸先端部８３ｓと、この中軸先端部８３ｓよりも径小で、中軸先端部８３ｓから後端側ＧＫに延びる中軸胴部８３ｃとからなる。中軸先端部８３ｓのうち先端側ＧＳの嵌合部８３ｓａには、前述のように、接続リング８１が圧入されている。
【００２４】
次に、外筒３０について説明する。外筒３０（図２〜図４参照）は、軸線方向ＨＪに延びる円筒状で、例えばＳＵＳ６３０といったステンレス鋼製（熱拡散率４〜５ｍ２／ｓ）の部材である。この外筒３０は、外径は軸線方向ＨＪにわたって等しい一方、内径が先端側ＧＳの部位で大きく、後端側ＧＫの部位で小さくされた段付き形状を有する。
【００２５】
この外筒３０は、ハウジング１０にセラミックヒータ２０と共に軸線方向ＨＪに変位可能に保持されている。具体的には、外筒突出部３１（図２参照）がハウジング１０の先端１１ｓａよりも先端側ＧＳに突出し、外筒孔内部３３（図３及び図４参照）がハウジング１０の軸孔１０ｈ内に配置された状態で、後述する可動部材４０、変位伝達部材５１及びセンサ支持部材５３等を介して、ハウジング１０に軸線方向ＨＪに変位可能に保持されている。
【００２６】
その一方で、外筒３０は、圧入（締まり嵌め）により、セラミックヒータ２０のヒータ中間部２２を保持している。具体的には、外筒３０のうち外筒突出部３１は、自身の内部のセラミックヒータ２０を離間しつつ包囲している。従って、外筒突出部３１の内周面３１ｎとセラミックヒータ２０の外周面２０ｍとの間には、隙間ＳＡが全周にわたり形成されている。
【００２７】
一方、外筒３０のうち外筒孔内部３３は、先端側ＧＳに位置して前述の外筒突出部３１と連なるヒータ離間部３４と、これよりも後端側ＧＫに位置するヒータ保持部３５とから構成される。このうちヒータ離間部３４は、自身の内部のセラミックヒータ２０を離間しつつ包囲している。従って、ヒータ離間部３４の内周面３４ｎとセラミックヒータ２０の外周面２０ｍとの間にも、隙間ＳＢが全周にわたり形成されている。
【００２８】
なお、このヒータ離間部３４には、後述する可動部材４０が溶接されている。ヒータ離間部３４のうち、可動部材４０が溶接された部位を溶接部３４ｃとする。また、ヒータ離間部３４のうち、溶接部３４ｃよりも先端側ＧＳに位置して外筒突出部３１に連なる部位を先端側部３４ｓとし、溶接部３４ｃよりも後端側ＧＫに位置してヒータ保持部３５に連なる部位を、後端側部３４ｋとする。
一方、ヒータ保持部３５では、圧入（締まり嵌め）により、自身の内部にセラミックヒータ２０を保持している。また、このヒータ保持部３５において、セラミックヒータ２０の一方の電極取出部２７ｆが、外筒３０と電気的に接続される。
【００２９】
次に、可動部材４０について説明する。可動部材４０（図３参照）は筒状を有し、例えばインコネル７１８等の耐熱合金製（熱拡散率３〜４ｍ２／ｓ）の部材で形成されている。なお、可動部材４０は、ステンレス鋼も適用することができる。この可動部材４０は、先端キャップ部材１１の内周面１１ｎと外筒３０の外周面３０ｍとの間の間隙ＫＡに配置されている。
【００３０】
具体的には、この可動部材４０は、外筒側部４１と、金具側部４５と、これらの間に位置する中間変形部４３とからなる。可動部材４０のうち外筒側部４１は、先端側ＧＳに位置する円筒状の部位であり、自身の内部に外筒３０を保持する。具体的には、この外筒側部４１は、外筒３０のうちヒータ離間部３４の溶接部３４ｃに、周方向全周にわたって溶接され、溶融部Ｗ２が形成される。また、金具側部４５は、外筒側部４１よりも径大な円筒状で後端側ＧＫに位置する部位であり、後述するセンサ支持部材５３を介してハウジング１０に保持される。具体的には、この金具側部４５は、センサ支持部材５３の支持先端部５３ｓに外嵌して周方向全周にわたって溶接され、溶融部Ｗ１が形成される。更に、センサ支持部材５３は、後述するように、ハウジング１０に周方向全周にわたって溶接されているので、可動部材４０の金具側部４５は、溶接により間接にハウジング１０に固定されている。
【００３１】
このような形態で、可動部材４０は、外筒３０及びセラミックヒータ２０をハウジング１０に保持させると共に、ハウジング１０の内周面（先端キャップ部材１１の内周面１１ｎ）と外筒３０の外周面３０ｍとの間の間隙ＫＡを閉塞し、先端側間隙ＫＢと後端側間隙ＫＣとを分割するシール部材として機能する。このため、燃焼圧センサ１の先端側ＧＳから先端側間隙ＫＢに到達した燃焼ガスＧが、後端側間隙ＫＣまで入り込むのを防止できる（図５参照）。
【００３２】
更に、可動部材４０の中間変形部４３は、セラミックヒータ２０及び外筒３０の軸線方向ＨＪの変位に伴って変形する部位である。具体的には、中間変形部４３は、円環板状のダイヤフラム（薄膜）をなしており、この中間変形部４３が変形して、セラミックヒータ２０及び外筒３０の軸線方向ＨＪの変位を許容する。
なお、この可動部材４０は、外筒３０とハウジング１０との間を電気的にも接続するので、セラミックヒータ２０の一方の電極取出部２７ｆは、外筒３０及び可動部材４０を介して、ハウジング１０に電気的に接続される。また、この可動部材４０は、セラミックヒータ２０の熱をハウジング１０を介してエンジンヘッドへ逃がす熱伝達部材としても機能する。
【００３３】
次に、センサ部５０について説明する。センサ部５０は、変位伝達部材５１と、センサ支持部材５３と、ダイアフラム部材５５と、センサ素子５７と、一対の配線５８と、集積回路５９とから構成される。このうち変位伝達部材５１（図３及び図４参照）は、軸線方向ＨＪに延びる筒状で金属製（具体的にはステンレス鋼製）の部材である。この変位伝達部材５１は、ハウジング１０の軸孔１０ｈ内で、センサ支持部材５３の径方向内側に、かつ、可動部材４０よりも後端側ＧＫに配置されている。この変位伝達部材５１は、周方向全周にわたって外筒３０に溶接されており、溶融部Ｗ３が形成される。一方で、この変位伝達部材５１の後端側ＧＫには、ダイアフラム部材５５が接続している。
【００３４】
センサ支持部材５３（図３及び図４参照）は、軸線方向ＨＪに延びる筒状で金属製（具体的にはステンレス鋼製）の部材である。このセンサ支持部材５３は、ハウジング１０の軸孔１０ｈ内で、変位伝達部材５１の径方向外側に配置されている。このセンサ支持部材５３は、筒状の支持先端部５３ｓと、その後端側ＧＫに位置する径大なフランジ部５３ｃと、このフランジ部５３ｃから後端側ＧＫに延びる筒状の支持本体部５３ｋとからなる。このうち支持先端部５３ｓには、前述のように、可動部材４０の金具側部４５が外嵌して溶接されている。また、フランジ部５３ｃは、ハウジング１０の先端キャップ部材１１の後端部１１ｋと金具本体部材１３の先端部１３ｓとの間に挟持された状態で、ハウジング１０に溶接されている。また、支持本体部５３ｋの後端側ＧＫには、ダイアフラム部材５５が接続している。
【００３５】
ダイアフラム部材５５（図４参照）は、金属製（具体的にはステンレス鋼製）の部材であり、その後端側ＧＫの主面に、センサ素子５７が接合されている。このセンサ素子５７は、ピエゾ抵抗体を有する半導体歪みゲージであり、ダイアフラム部材５５の撓み変形に伴って自身の抵抗値が変化する。また、集積回路５９は、図１中に破線で示すように、ハウジング１０の後端キャップ部材１５の内部に配置されており、センサ素子５７から後端側ＧＫに引き出された一対の配線５８を介して、センサ素子５７と接続されている。この集積回路５９は、センサ素子５７の抵抗値を用いて電気信号を外部に出力する。
【００３６】
次に、本実施形態の燃焼圧センサ１の先端側間隙ＫＢ内に燃焼ガスＧが到達する状態を説明する。図５は、本実施形態の燃焼圧センサ１がディーゼルエンジンのエンジンヘッドＥＨに取り付けられた状態の説明図である。なお、図５において、エンジンヘッドＥＨは点線で示す。
【００３７】
図５に示すように、燃焼圧センサ１は、エンジンヘッドＥＨ内に挿入され、先端キャップ部材１１の先端側ＧＳに配置されたシール部１１ｓの外周面１１ｓｍが、エンジンヘッドＥＨの座面に係合している。このように取り付けられた状態で、燃焼室内で燃焼ガスＧが発生する度に、高温の燃焼ガスＧが、エンジンヘッドＥＨの内周面と外筒３０の外周面３０ｍとの間隙を通過して先端側間隙ＫＢまで到達する。
【００３８】
先端側間隙ＫＢに到達した燃焼ガスＧは、先端側キャップ部材１１の内周面１１ｎのうち先端側間隙ＫＢに露出する露出内周面１１ｎｓ、外筒３０の外周面３０ｍのうち先端側間隙ＫＢに露出する露出外周面３０ｍｓ、及び可動部材４０にそれぞれ接触する。このとき、先端キャップ部材１１の内周面１１ｎ上には、被膜１９が設けられている。つまり、先端キャップ部材１１の露出内周面１１ｎｓ上にもこの被膜１９が設けられている。この被膜１９は、例えば、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒの単体又は合金（熱拡散率２２〜１７５ｍ２／ｓ）を用いた部材から形成されており、可動部材４０の熱拡散率（本実施形態では、耐熱合金：熱拡散率３〜４ｍ２／ｓ）よりも高い熱拡散率を有している。このため、可動部材４０が燃焼ガスＧの熱Ｈ２を受熱するよりも、多くの熱Ｈ１を被膜１９が受熱する（図５の矢印参照）。つまり、短時間で可動部材４０が受熱する受熱量を抑制できる。
【００３９】
燃焼ガスＧから被膜１９が受熱した熱Ｈ１は、先端キャップ部材１１のシール部１１ｓの外周面１１ｓｍを介して、エンジンヘッドＥＨに熱Ｈ３として放熱することになる。この際、シール部１１ｓの外周面１１ｓｍ上にも、被膜１９が設けられている。そのため、先端キャップ部材１１のシール部１１ｓからエンジンヘッドＥＨへの放熱も促進される。
【００４０】
以上のように、本実施形態の燃焼圧センサ１は、ハウジング１０（先端キャップ部材１１）の露出内周面１１ｎｓに、可動部材の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する被膜１９を設けている。このため、先端側間隙ＫＢに燃焼室内の燃焼ガスＧが到達したとしても、被膜１９が燃焼ガスＧに接触することで、可動部材４０が燃焼ガスＧの熱Ｈ２を受熱するよりも、多くの熱Ｈ１を被膜が受熱することができる。このため、短時間で可動部材４０が受熱する受熱量の増加を抑制できる。その結果、可動部材４０自体の熱膨張を抑制でき、これにより、センサ部５０の検出結果にノイズが重畳することを抑制できる。
【００４１】
また、本実施形態の燃焼圧センサ１は、被膜１９が、ハウジング１０（先端キャップ部材１１）の露出内周面１１ｎｓのうち、可動部材４０の先端（外筒側部４１の先端）よりも先端側ＧＳに少なくとも設けられてなる。上述したように、高温の燃焼ガスＧは、先端側間隙ＫＢを先端から後端に向かって移動する。そこで、外筒側部４１の先端よりも先端側に被膜１９が少なくとも設けられていることで、可動部材４０に燃焼ガスＧが接触する前に被膜１９に燃焼ガスＧを接触させることができ、短時間で可動部材４０が受熱する受熱量の増加をさらに抑制できる。その結果、可動部材４０自体の熱膨張をさらに抑制でき、これにより、センサ部５０の検出結果にノイズが重畳することをさらに抑制できる。
【００４２】
さらに、本実施形態の燃焼圧センサ１は、被膜１９の熱拡散率が、外筒３０の露出外周面３０ｍｓを形成する部材の熱拡散率（本実施形態では、ステンレス鋼：熱拡散率４〜５ｍ２／ｓ）よりも高い。このため、外筒３０が燃焼ガスＧから受熱する受熱量を低減できる。その結果、外筒３０から可動部材４０を介してハウジング１０に熱移動することを抑制でき、これにより、可動部材４０の熱膨張を抑制できる。
【００４３】
さらに、本実施形態の燃焼圧センサ１は、ハウジング１０のうち先端側間隙ＫＢに対応する先端キャップ部材１１が、可動部材４０の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する部材（本実施形態では、炭素鋼：熱拡散率１１〜１５ｍ２／ｓ）にて形成されてなることが好ましい。これにより、被膜１９により先端キャップ部材１１の露出内周面１１ｎｓにより燃焼ガスＧの熱を受熱するだけでなく、その内部に位置する先端キャップ部材１１によっても熱をより受熱することができるため、可動部材４０自体の熱膨張をさらに抑制でき、これにより、センサ部５０の検出結果にノイズが重畳することをさらに抑制できる。
【００４４】
なお、本実施形態のハウジング１０が特許請求の範囲の「ハウジング」に相当し、先端キャップ部材１１が特許請求の範囲の「ハウジングの先端部」に相当し、セラミックヒータ２０及び外筒３０が特許請求の範囲の「受圧部材」に相当し、可動部材４０が特許請求の範囲の「可動部材」に相当し、センサ部５０が特許請求の範囲の「センサ部」に相当する。また、先端側間隙ＫＢが特許請求の範囲の「先端側間隙」に相当し、露出内周面１１ｎｓが特許請求の範囲の「露出内周面」に相当し、露出外周面ｍｓが特許請求の範囲の「露出外周面」に相当する。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００４６】
例えば、例えば、本実施形態では、先端キャップ部材１１の外面全体に、被膜１９が設けられていたが、これに限られるものではない。例えば、被膜１９を、先端キャップ部材の内周面１１ｎ及びシール部１１ｓの外周面１１ｓｍのみに設けても良いし、先端キャップ部材の内周面１１ｎのみに設けても良い。さらには、先端キャップ部材の内周面１１ｎのうち、可動部材４０の先端（外筒側部４１の先端）よりも先端側ＧＳにのみ設けても良い。
【００４７】
さらには、本実施形態では、先端キャップ部材１１として、可動部材４０の熱拡散率よりも高い熱拡散率を有する部材（具体的には、炭素鋼）を用いていたが、これに限られるものではない。例えば、先端キャップ部材１１として、例えば、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ６３０等のステンレス鋼製の部材を用いても良い。
【００４８】
また、本実施形態では、受圧部材として、セラミックヒータ２０を用いたが、これに限られるものではない。例えば、セラミックヒータの代わりに、シース管内にコイル材を配置したチューブ構造のグロープラグであっても良い。さらには、発熱体の機能が必要ない場合には、中実棒状の受圧部材であっても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・燃焼圧センサ
１０・・・ハウジング
１１・・・先端キャップ部材
１１ｓ・・・シール部
１９・・・被膜
２０・・・セラミックヒータ
３０・・・外筒
４０・・・可動部材
５０・・・センサ部
５１・・・変位伝達部材
５３・・・センサ支持部材
５５・・・ダイアフラム部
５７・・・センサ素子
ＫＢ・・・先端側間隙
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・熱
【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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