JP2016145704A - Combustion pressure sensor and glow plug - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃焼圧センサおよびグロープラグに関する。 The present invention relates to a combustion pressure sensor and a glow plug.
グロープラグとしては、通電によって発熱する棒状のヒータ部に加え、燃焼室内の燃焼圧を検知するセンサ素子を備えることによって、燃焼圧センサとしても機能するセンサ付きグロープラグが知られている(特許文献1を参照)。センサ付きグロープラグは、軸線方向の先端側に開口部を有する筒状を成すハウジングと、ハウジングの内側でヒータ部およびハウジングに連結された弾性部材とを備える。センサ付きグロープラグのハウジングは、ヒータ部の少なくとも一部を収容する。このようなハウジングの開口部とヒータ部との間には間隙が形成されている。センサ付きグロープラグにおいて、弾性部材は、ヒータ部が軸線方向に移動可能に弾性変形し、センサ素子は、ヒータ部の変位に応じて、ヒータ部が受けた燃焼圧を検知する。 As a glow plug, there is known a glow plug with a sensor that also functions as a combustion pressure sensor by including a sensor element that detects a combustion pressure in a combustion chamber in addition to a rod-shaped heater portion that generates heat when energized (Patent Literature). 1). The glow plug with a sensor includes a cylindrical housing having an opening on the tip end side in the axial direction, and a heater portion and an elastic member connected to the housing inside the housing. The housing of the glow plug with sensor accommodates at least a part of the heater portion. A gap is formed between the opening of the housing and the heater. In the glow plug with sensor, the elastic member is elastically deformed so that the heater portion is movable in the axial direction, and the sensor element detects the combustion pressure received by the heater portion in accordance with the displacement of the heater portion.
特許文献1のグロープラグでは、軸線方向にわたって弾性部材の外側面がハウジングの内側面に接触していることから、グロープラグを内燃機関に取り付けた際にハウジングに加わる軸線方向の圧縮応力が弾性部材にまで及び、弾性部材の変位特性が変化するおそれがあるという課題があった。弾性部材の変位特性の変化は、センサ素子によって検知される燃焼圧の値に誤差が発生する要因となる。また、弾性部材の外側面とハウジングの内側面との間に間隙を形成した場合には、ハウジングの圧縮応力による弾性部材に対する影響は軽減される。しかし、この場合には、弾性部材からハウジングを通じた熱引きが低下することから、開口部からハウジング内部に入り込む燃焼ガスによって弾性部材がごく短時間のうちに加熱(以下、熱衝撃ともいう)されて、弾性部材の変位特性が変化しやすくなるおそれがあるという別の課題が生じる。 In the glow plug of Patent Document 1, since the outer surface of the elastic member is in contact with the inner surface of the housing over the axial direction, the compressive stress in the axial direction applied to the housing when the glow plug is attached to the internal combustion engine is There is a problem that the displacement characteristics of the elastic member may change. The change in the displacement characteristic of the elastic member causes an error in the value of the combustion pressure detected by the sensor element. Further, when a gap is formed between the outer side surface of the elastic member and the inner side surface of the housing, the influence on the elastic member due to the compressive stress of the housing is reduced. However, in this case, since heat absorption from the elastic member through the housing is reduced, the elastic member is heated in a very short time (hereinafter also referred to as thermal shock) by the combustion gas entering the inside of the housing from the opening. This causes another problem that the displacement characteristics of the elastic member may be easily changed.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現可能である。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms.
(1)本発明の一形態によれば、後端側から先端側へ軸線方向に延びた棒状部材と;前記先端側に開口部を有する筒状を成し、前記棒状部材の少なくとも一部を収容するハウジングと;前記ハウジングの内側において前記棒状部材と前記ハウジングとを連結し、前記棒状部材が前記軸線方向へと移動可能に弾性変形する弾性部材と;前記ハウジングに収容され、前記棒状部材の変位に応じて、前記棒状部材が受けた燃焼圧を検知するセンサ素子と;を備える燃焼圧センサが提供される。この燃焼圧センサにおいて、前記弾性部材は、前記棒状部材の側面を取り囲む筒状を成し、前記棒状部材に接合された第1の筒状部と;前記後端側に向けて凸状に湾曲するとともに、前記第1の筒状部における前記後端側の部位から径方向外側へと延びた第1の湾曲部と;前記先端側に向けて凸状に湾曲するとともに、前記第1の湾曲部における外周側の部位から径方向外側へと延びた第2の湾曲部と;前記第2の湾曲部における外周側の部位に繋がる筒状を成し、前記ハウジングへと接続された第2の筒状部とを有し、;前記ハウジングは、前記開口部を構成するとともに、前記弾性部材における前記第1の筒状部の少なくとも一部から前記第2の筒状部の少なくとも一部までを収容し、前記第2の筒状部の外側面における少なくとも一部との間に間隙を形成する先端部を有し;更に、前記先端部の内側における前記第2の湾曲部より前記先端側に配置され、前記軸線方向から見た場合に前記第2の湾曲部の少なくとも一部と重なる壁部を備える。この形態によれば、ハウジングの先端部と第2の筒状部の外側面との間に形成された間隙によって、ハウジングに加わる軸線方向の圧縮応力が弾性部材に与える影響を抑制できるとともに、開口部からハウジングの内部に入り込む燃焼ガスに対して第2の湾曲部が直接的に曝されることを壁部によって防止できる。これによって、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材の変位特性の変化を抑制できる。その結果、センサ素子による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。 (1) According to one aspect of the present invention, a rod-like member extending in the axial direction from the rear end side to the tip end side; and a cylindrical shape having an opening on the tip end side, wherein at least a part of the rod-like member is formed A housing for housing; an elastic member for connecting the rod-shaped member and the housing inside the housing and elastically deforming the rod-shaped member so as to be movable in the axial direction; housed in the housing; There is provided a combustion pressure sensor comprising: a sensor element that detects a combustion pressure received by the rod-shaped member according to displacement. In this combustion pressure sensor, the elastic member has a cylindrical shape surrounding a side surface of the rod-shaped member, and is curved in a convex shape toward the rear end side; a first cylindrical portion joined to the rod-shaped member; And a first curved portion extending radially outward from the rear end portion of the first cylindrical portion; and curved in a convex shape toward the distal end side, and the first curved portion A second curved portion extending radially outward from a portion on the outer peripheral side of the portion; a second shape connected to the housing, the second curved portion being connected to the outer peripheral portion of the second curved portion A cylindrical part; and the housing constitutes the opening and extends from at least a part of the first cylindrical part to at least a part of the second cylindrical part in the elastic member. At least part of the outer surface of the second cylindrical part A distal end portion that forms a gap between the second curved portion and the second curved portion on the inner side of the distal end portion. The second curved portion is disposed on the distal end side when viewed from the axial direction. The wall part which overlaps at least one part is provided. According to this aspect, the gap formed between the front end portion of the housing and the outer surface of the second cylindrical portion can suppress the influence of the axial compressive stress applied to the housing on the elastic member, and the opening. The wall portion can prevent the second curved portion from being directly exposed to the combustion gas entering the interior of the housing from the portion. Thereby, the change of the displacement characteristic of the elastic member with respect to the thermal shock by combustion gas can be suppressed. As a result, the detection accuracy of the combustion pressure by the sensor element can be improved.
(2)上記形態の燃焼圧センサにおいて、前記壁部は、前記棒状部材の側面における前記弾性部材より前記先端側の部位から前記棒状部材の径方向外側に突出した形状を成し、前記軸線方向から見た場合に前記弾性部材における前記第1の筒状部から前記第2の湾曲部の少なくとも一部までと重なってもよい。この形態によれば、開口部からハウジングの内部に入り込む燃焼ガスに対して、第2の湾曲部に加え第1の筒状部および第1の湾曲部が直接的に曝されることを壁部によって防止できる。これによって、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材の変位特性の変化をいっそう抑制できる。その結果、センサ素子による燃焼圧の検知精度をいっそう向上させることができる。 (2) In the combustion pressure sensor according to the above aspect, the wall portion has a shape that protrudes radially outward of the rod-shaped member from a portion on the tip side from the elastic member on a side surface of the rod-shaped member, and the axial direction When viewed from above, the elastic member may overlap with at least a part of the second curved portion from the first tubular portion. According to this aspect, the wall portion that the first tubular portion and the first curved portion in addition to the second curved portion are directly exposed to the combustion gas entering the inside of the housing from the opening. Can prevent. Thereby, the change of the displacement characteristic of the elastic member with respect to the thermal shock by combustion gas can be suppressed further. As a result, the detection accuracy of the combustion pressure by the sensor element can be further improved.
(3)上記形態の燃焼圧センサにおいて、前記壁部は、前記第1の筒状部から前記棒状部材の径方向外側に突出した形状を成し、前記軸線方向から見た場合に前記弾性部材における前記第1の湾曲部から前記第2の湾曲部の少なくとも一部までと重なってもよい。この形態によれば、開口部からハウジングの内部に入り込む燃焼ガスに対して、第2の湾曲部に加え第1の筒状部のうち少なくとも壁部よりも後端側の部位および第1の湾曲部が直接的に曝されることを壁部によって防止できる。これによって、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材の変位特性の変化をいっそう抑制できる。その結果、センサ素子による燃焼圧の検知精度をいっそう向上させることができる。 (3) In the combustion pressure sensor of the above aspect, the wall portion has a shape protruding from the first cylindrical portion to the outside in the radial direction of the rod-like member, and the elastic member when viewed from the axial direction. The first bending portion may overlap with at least a part of the second bending portion. According to this aspect, at least the portion of the first cylindrical portion on the rear end side of the first cylindrical portion and the first curve with respect to the combustion gas entering the inside of the housing from the opening portion. The wall portion can prevent the portion from being directly exposed. Thereby, the change of the displacement characteristic of the elastic member with respect to the thermal shock by combustion gas can be suppressed further. As a result, the detection accuracy of the combustion pressure by the sensor element can be further improved.
(4)上記形態の燃焼圧センサにおいて、前記先端部は、前記開口部を含む第1部分と、該第1部分よりも前記軸線方向の後端側に形成され、前記開口部よりも内径の大きな第2部分とを有しており、前記弾性部材のうち少なくとも前記第2の湾曲部および前記第2の筒状部と、前記壁部のうち前記軸線方向から見た場合に前記第2の湾曲部の少なくとも一部に重なる最外径部とは、前記第2部分に配置されており、前記最外径部の最外径は前記開口部の内径よりも大きくてもよい。この形態によれば、開口部からハウジングの内部に入り込む燃焼ガスが第2の湾曲部に至る経路を延ばすことができる。これによって、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材の変位特性の変化をいっそう抑制できる。 (4) In the combustion pressure sensor of the above aspect, the tip portion is formed on the rear end side in the axial direction with respect to the first portion including the opening and the first portion, and has an inner diameter larger than the opening. The second curved portion and the second cylindrical portion of the elastic member, and the second portion when viewed from the axial direction of the wall portion. The outermost diameter portion that overlaps at least a part of the curved portion is disposed in the second portion, and the outermost diameter of the outermost diameter portion may be larger than the inner diameter of the opening. According to this aspect, it is possible to extend the path through which the combustion gas that enters the inside of the housing from the opening reaches the second curved portion. Thereby, the change of the displacement characteristic of the elastic member with respect to the thermal shock by combustion gas can be suppressed further.
(5)上記形態の燃焼圧センサにおいて、前記先端部は、前記軸線方向から見た場合に、前記開口部の周囲にある先端表面を有し、前記軸線方向から見た場合に、前記先端表面は前記第2の湾曲部の少なくとも一部と重なっていてもよい。この形態によれば、開口部からハウジングの内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部が直接的に曝されることを先端表面によっていっそう防止できる。 (5) In the combustion pressure sensor according to the above aspect, the tip has a tip surface around the opening when viewed from the axial direction, and the tip surface when viewed from the axial direction. May overlap at least a part of the second curved portion. According to this configuration, the tip surface can further prevent the second curved portion from being directly exposed to the combustion gas entering the inside of the housing from the opening.
(6)上記形態の燃焼圧センサにおいて、前記壁部は、前記軸線方向から見た場合に前記第2の湾曲部の全体と重なっていてもよい。この形態によれば、開口部からハウジングの内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部が直接的に曝されることを壁部によっていっそう防止できる。 (6) In the combustion pressure sensor of the above aspect, the wall portion may overlap the entire second curved portion when viewed from the axial direction. According to this aspect, the wall portion can further prevent the second curved portion from being directly exposed to the combustion gas entering the inside of the housing from the opening.
(7)上記形態の燃焼圧センサにおいて、前記壁部と前記第2の湾曲部との間の最短距離は、0.0mmより大きく0.5mm以下であってもよい。この形態によれば、開口部からハウジングの内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部が直接的に曝されることを壁部によっていっそう防止できる。 (7) In the combustion pressure sensor of the above aspect, the shortest distance between the wall portion and the second curved portion may be greater than 0.0 mm and 0.5 mm or less. According to this aspect, the wall portion can further prevent the second curved portion from being directly exposed to the combustion gas entering the inside of the housing from the opening.
(8)上記形態の燃焼圧センサにおいて、前記壁部は、前記弾性部材とは異なる部材であってもよい。この形態によれば、壁部および弾性部材の各部材に適した材料を採用できる。 (8) In the combustion pressure sensor of the above aspect, the wall portion may be a member different from the elastic member. According to this form, the material suitable for each member of a wall part and an elastic member is employable.
本発明は、燃焼圧センサとは異なる種々の形態で実現可能であり、例えば、センサ付きグロープラグ、グロープラグの部品、グロープラグを製造する製造方法などの形態で実現可能である。 The present invention can be realized in various forms different from the combustion pressure sensor. For example, the present invention can be realized in the form of a glow plug with a sensor, a component of a glow plug, a manufacturing method for manufacturing a glow plug, and the like.
A.第1実施形態
図1は、グロープラグ10を示す外観図である。グロープラグ10は、ディーゼルエンジンを始めとする内燃機関(図示しない)の始動時における着火を補助する熱源として構成されているとともに、燃焼室内の圧力を検出可能に構成されている。
A. First Embodiment FIG. 1 is an external view showing a
本実施形態の説明では、図1のグロープラグ10における紙面下側を「先端側」といい、図1のグロープラグ10における紙面上側を「後端側」という。図1のXYZ軸は、互いに直交する3つの空間軸として、X軸、Y軸およびZ軸を有する。本実施形態では、Z軸は、グロープラグ10の軸線ALに沿った軸である。X軸に沿ったX軸方向のうち、+X軸方向は、紙面手前から紙面奥に向かう方向であり、−X軸方向は、+X軸方向に対する逆方向である。Y軸に沿ったY軸方向のうち、+Y軸方向は、紙面右側から紙面左側に向かう方向であり、−Y軸方向は、+Y軸方向に対する逆方向である。Z軸に沿ったZ軸方向(軸線方向)のうち、+Z軸方向は、先端側から後端側に向かう方向であり、−Z軸方向は、+Z軸方向に対する逆方向である。図1のXYZ軸は、他の図におけるXYZ軸に対応する。
In the description of the present embodiment, the lower side of the paper in the
図2は、グロープラグ10を示す断面図である。図2には、軸線ALを通る面で切断したグロープラグ10の断面形状が図示されている。図3は、グロープラグ10の先端側を示す拡大断面図である。グロープラグ10は、ヒータ部100と、中軸210,260と、壁部材310と、弾性部材330と、スリーブ360と、ダイアフラム370と、センサ素子375と、支持部材380と、ハウジング500と、保護筒610と、ねじ込み用の多角形部614と、コネクタ部材620と、端子バネ630と、端子部材640とを備える。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
グロープラグ10のヒータ部100は、電気エネルギを熱エネルギに変換することによって熱を発生させる発熱装置である。本実施形態では、ヒータ部100は、シースヒータである。ヒータ部100は、後端側から先端側へ軸線方向に延びた棒状を成す棒状部材である。ヒータ部100は、シースチューブ110と、コイル120とを備える。
The
ヒータ部100のシースチューブ110は、金属製の導体であり、軸線ALを中心に後端側から先端側に延びた円筒状を成す。シースチューブ110の先端側は、閉塞されており、ハウジング500の先端側から突出している。シースチューブ110の後端側は、開放されており、ハウジング500の内側に配置されている。シースチューブ110の後端側には、中軸210がシール材180と共に挿入されている。シール材180は、絶縁ゴムから成る筒状の部材であり、シースチューブ110と中軸210との間を密閉する。
The
ヒータ部100のコイル120は、シースチューブ110の内側に設けられ、通電によって発熱する。コイル120の先端側は、シースチューブ110の内側に溶接によって接合されている。コイル120の後端側は、中軸210に接続されている。
The
シースチューブ110の内側には、絶縁粉末150が充填されている。絶縁粉末150は、電気絶縁性を有する粉末であり、本実施形態では、酸化マグネシウム(MgO)から主に成る。シースチューブ110に充填された絶縁粉末150は、シースチューブ110と、コイル120と、中軸210との各隙間を電気的に絶縁する。
An insulating
グロープラグ10の中軸210,260は、金属製の導体である。中軸210,260は、グロープラグ10の外部からコイル120へと供給される電力を中継する。本実施形態では、中軸210,260の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS430など)である。中軸210,260は、軸線ALを中心に後端側から先端側に延びた棒状を成す。中軸210の先端側は、シースチューブ110の内側においてコイル120に接続されている。中軸210の後端側は、シースチューブ110から突出し、中軸260の先端側に接続されている。中軸260の後端側は、端子バネ630に接続されている。
The
グロープラグ10の保護筒610は、金属製の導体である。本実施形態では、保護筒610の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS410、SUS630など)である。保護筒610は、軸線ALを中心に延びた円筒状を成す。保護筒610は、ハウジング500の後端部に接合されている。保護筒610の内側には、コネクタ部材620を介して端子部材640が保持されている。
The
グロープラグ10のコネクタ部材620は、電気絶縁性を有する部材である。本実施形態では、コネクタ部材620の材質は、絶縁樹脂である。コネクタ部材620は、円筒状を成す。コネクタ部材620の内側には、端子部材640が固定されている。
The
グロープラグ10の端子バネ630は、金属製の導体である。本実施形態では、端子バネ630は、ステンレス鋼(例えば、SUS304など)である。端子バネ630は、中軸260と端子部材640との間を機械的および電気的に接続するとともに、ヒータ部100の変位に伴う中軸260の変位を吸収する。本実施形態では、端子バネ630は、湾曲した板バネである。
The
グロープラグ10の端子部材640は、金属製の導体である。本実施形態では、端子部材640の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS410、SUS630など)である。端子部材640は、グロープラグ10の外部から供給される電力を受電する。端子部材640に供給される電力は、中軸260から中軸210を介してコイル120に供給される。
The
図4は、ハウジング500の先端側を中心にグロープラグ10の一部を更に拡大して示す拡大断面図である。グロープラグ10のスリーブ360は、金属製の導体である。本実施形態では、スリーブ360の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS410、SUS630など)である。スリーブ360は、軸線ALを中心に延びた円筒状を成す。スリーブ360は、シースチューブ110の側面に接合された接合部362を有する。本実施形態では、接合部362には、シースチューブ110との溶接によって形成された溶接部W11が形成されている。他の実施形態では、接合部362は、圧入によってシースチューブ110の側面に接合されてもよい。スリーブ360の後端側は、シースチューブ110より後端側へ延びており、ダイアフラム370に接合されている。スリーブ360は、ヒータ部100の変位をダイアフラム370へと伝達する。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the
グロープラグ10のダイアフラム370は、金属製の導体である。本実施形態では、ダイアフラム370の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS410、SUS630など)である。ダイアフラム370は、軸線ALを中心とする円環状を成す。ダイアフラム370の内周側には、スリーブ360が接合されている。ダイアフラム370の外周側には、支持部材380が接合されている。ダイアフラム370は、スリーブ360を介して伝達されるヒータ部100の変位に応じて変形する。
The
グロープラグ10のセンサ素子375は、ヒータ部100の変位に応じて、ヒータ部100が受けた燃焼圧を検知する。本実施形態では、センサ素子375は、ダイアフラム370に接合されており、スリーブ360によってダイアフラム370に伝達されるヒータ部100の変位を電気信号に変換する。センサ素子375から出力される電気信号は、ヒータ部100が受けた燃焼圧を示す。本実施形態では、センサ素子375は、ピエゾ抵抗素子である。
The
グロープラグ10の支持部材380は、金属製の導体である。本実施形態では、支持部材380の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS410、SUS630など)である。支持部材380は、軸線ALを中心に延びた円筒状を成す。支持部材380の後端側は、ダイアフラム370に接合されている。支持部材380は、先端部382と、接合部384とを有する。支持部材380の先端部382は、支持部材380の先端側の部位を構成し、弾性部材330に接合されている。本実施形態では、先端部382には、弾性部材330との溶接によって形成された溶接部W14が形成されている。支持部材380の接合部384は、先端部382より後端側に位置し、ハウジング500に接合されている。本実施形態では、接合部384には、ハウジング500との溶接によって形成された溶接部W15,W16が形成されている。
The
グロープラグ10のハウジング500は、金属製の導体であり、先端側に開口部512を有する筒状を成す。ハウジング500は、開口部512から先端側へとヒータ部100を突出させた状態でヒータ部100の一部を収容する。本実施形態では、ハウジング500は、ヒータ部100の他、中軸210,260と、壁部材310と、弾性部材330と、スリーブ360と、ダイアフラム370と、センサ素子375と、支持部材380とを内側に収容する。本実施形態では、ハウジング500は、先端部510と、本体部550とを備える。
The
ハウジング500の先端部510は、ハウジング500の先端側に位置し、開口部512を構成する筒状の部材である。本実施形態では、先端部510の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS630など)である。本実施形態では、先端部510の後端側は、支持部材380の接合部384を介して、本体部550の先端側に連結されている。本実施形態では、先端部510は、壁部材310および弾性部材330を内側に収容する。
The
ハウジング500の本体部550は、先端部510より後端側に位置する筒状の部材である。本実施形態では、本体部550の材質は、炭素鋼である。他の実施形態では、本体部550の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS630など)であってもよい。本実施形態では、本体部550は、内燃機関(図示しない)に形成された雌ねじに対して嵌め合わせ可能に構成されたねじ部554を有する。
The
図5は、弾性部材330を中心にグロープラグ10の一部を更に拡大して示す拡大断面図である。グロープラグ10の弾性部材330は、金属製の薄板を成形した筒状の部材である。本実施形態では、弾性部材330の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS316など)である。他の実施形態では、弾性部材330の材質は、ニッケル合金(例えば、インコネル718(「INCONEL」は登録商標))であってもよい。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the
弾性部材330は、ハウジング500の内側においてヒータ部100とハウジング500とを連結し、軸線ALに沿った軸線方向へとヒータ部100が移動可能に弾性変形する。本実施形態では、弾性部材330は、ハウジング500における先端部510の内側において、支持部材380を介してヒータ部100とハウジング500とを連結する。弾性部材330は、第1の筒状部332と、第1の湾曲部334と、第2の湾曲部336と、第2の筒状部338とを有する。
The
弾性部材330における第1の筒状部332は、ヒータ部100の側面を取り囲む筒状を成し、ヒータ部100に接合されている。本実施形態では、第1の筒状部332は、スリーブ360より先端側においてシースチューブ110の側面に接合されている。本実施形態では、第1の筒状部332には、シースチューブ110との溶接によって形成された溶接部W13が形成されている。本実施形態では、第1の筒状部332の全周にわたって溶接部W13が形成されている。
The first
弾性部材330における第1の湾曲部334は、後端側に向けて凸状に湾曲するとともに、第1の筒状部332における後端側の部位から径方向外側へと延びている。図5に示す基点P12は、第1の筒状部332と第1の湾曲部334とが接続する位置を示す。
The first
弾性部材330における第2の湾曲部336は、先端側に向けて凸状に湾曲するとともに、第1の湾曲部334における外周側の部位から径方向外側へと延びている。図5に示す基点P14は、第1の湾曲部334と第2の湾曲部336とが接続する位置を示す。
The second
弾性部材330における第2の筒状部338は、第2の湾曲部336における外周側の部位に繋がる筒状を成し、ハウジング500へと接続されている。図5に示す基点P16は、第2の湾曲部336と第2の筒状部338とが接続する位置を示す。本実施形態では、第2の筒状部338は、支持部材380の先端部382に接合され、支持部材380を介してハウジング500へと接続されている。本実施形態では、第2の筒状部338は、支持部材380の先端部382における外側面に接合されている。本実施形態では、第2の筒状部338には、支持部材380との溶接によって形成された溶接部W14が形成されている。本実施形態では、第2の筒状部338の全周にわたって溶接部W14が形成されている。ハウジング500の先端部510は、第2の筒状部338の外側面における少なくとも一部との間に間隙GPを形成する。本実施形態では、先端部510は、第2の筒状部338の外側面における全域にわたって間隙GPを形成する。
The second
グロープラグ10の壁部材310は、金属製の薄板を成形した筒状の部材である。本実施形態では、壁部材310の材質は、ステンレス鋼(例えば、SUS316など)である。他の実施形態では、壁部材310の材質は、ニッケル合金(例えば、インコネル718(「INCONEL」は登録商標))であってもよい。壁部材310は、弾性部材330とは異なる部材である。本実施形態では、壁部材310は、筒状部312と、壁部314とを有する。
The
壁部材310の筒状部312は、ヒータ部100の側面を取り囲む筒状を成し、ヒータ部100に接合されている。本実施形態では、筒状部312は、弾性部材330より先端側においてシースチューブ110の側面に接合されている。本実施形態では、筒状部312には、シースチューブ110との溶接によって形成された溶接部W12が形成されている。本実施形態では、筒状部312の全周にわたって溶接部W12が形成されている。
The
壁部材310の壁部314は、先端部510の内側において第2の湾曲部336より先端側に配置され、軸線方向(Z軸方向)から見た場合に第2の湾曲部336の少なくとも一部と重なる。本実施形態では、壁部314は、先端部510の内側においてシースチューブ110の側面における弾性部材330より先端側の部位からシースチューブ110の径方向外側に突出した形状を成し、軸線方向(Z軸方向)から見た場合に弾性部材330における第1の筒状部332から第2の湾曲部336の少なくとも一部までと重なる。本実施形態では、壁部314は、筒状部312の後端側の部位から径方向外側へと延びた形状を成し、軸線方向(Z軸方向)から見た場合に弾性部材330の全体と重なる。本実施形態では、壁部314は、XY平面に沿った面を構成する。他の実施形態では、壁部314は、先端側に傾斜した傾斜面であってもよいし、後端側に傾斜した傾斜面であってもよい。
The
壁部314と第2の湾曲部336との間の最短距離である距離Dwは、0.0mmより大きく0.5mm以下である。距離Dwは、0.0mmより大きく0.3mm以下であることが更に好ましい。
The distance Dw that is the shortest distance between the
ハウジング500の先端部510は、開口部512を含む第1部分521と、第1部分521よりも軸線方向の後端側に形成された第2部分522とを有している。第2部分522は、開口部512よりも内径が大きく、第2部分522の中に、弾性部材330のうち少なくとも第2の湾曲部336および第2の筒状部338と、壁部314のうち軸線方向(Z軸方向)から見た場合に第2の湾曲部336の少なくとも一部と重なる最外径部と、が配置されている。なお、図5の例では、壁部314の全体が第2部分522の中に配置されているが、筒状部312の位置を図5よりも下側に変更した場合には、壁部314の一部のみが第2部分522の中に配置され、他の部分は第1部分521の中に配置される状態となる。この場合には、壁部314のうちで第2部分522の中に配置される部分が「最外径部」に相当する。壁部314(最外径部)の最外径は、開口部512の内径よりも大きいことが好ましい。ここで、「壁部314(最外径部)の最外径」とは、壁部314(最外径部)を軸線ALの方向に投影して見た状態における外径を意味する。これらの構成は、後述する第2〜第8実施形態も同様である。このような形状を採用することにより、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスが第2の湾曲部336に至る経路を延ばすことができる。また、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材330の変位特性の変化をいっそう抑制できる。
The
ハウジング500の先端部510は、軸線方向(Z軸方向)から見た場合(図5では下から上に見た場合)に、開口部512と、開口部512の周囲にある略円錐状の先端表面530とに区分される。図5の例では、先端表面530は、開口部512を囲う平坦面531と、平坦面531の後端側に続くテーパ面532とに区分されているが、このような区分の無い連続した曲面としてもよい。この先端表面530は、軸線方向から見た場合に、第2の湾曲部336の少なくとも一部と重なっていることが好ましい。このような形状を採用することにより、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部336が直接的に曝されることを先端表面530によっていっそう防止できる。
When viewed from the axial direction (Z-axis direction) (when viewed from the bottom to the top in FIG. 5), the
図6は、熱衝撃が弾性部材330に与える影響を評価した結果を示すグラフである。図6の評価試験では、試験者は、弾性部材330を保護する態様が異なる複数のグロープラグを、試料E0,E1,E2,E3,E4,E5として用意した。
FIG. 6 is a graph showing the results of evaluating the influence of thermal shock on the
試料E0は、壁部材310を備えない点を除き、前述したグロープラグ10と同様である。
The sample E0 is the same as the
試料E1は、弾性部材330の表面のうち第1の筒状部332の外側表面のみに樹脂を塗布した点を除き、試料E0と同様である。
The sample E1 is the same as the sample E0 except that the resin is applied only to the outer surface of the first
試料E2は、弾性部材330の表面のうち第1の湾曲部334の外側表面のみに樹脂を塗布した点を除き、試料E0と同様である。
The sample E2 is the same as the sample E0 except that the resin is applied only to the outer surface of the first
試料E3は、弾性部材330の表面のうち第2の湾曲部336の外側表面のみに樹脂を塗布した点を除き、試料E0と同様である。
The sample E3 is the same as the sample E0 except that the resin is applied only to the outer surface of the second
試料E4は、弾性部材330の表面のうち第2の筒状部338の外側表面のみに樹脂を塗布した点を除き、試料E0と同様である。
The sample E4 is the same as the sample E0 except that the resin is applied only to the outer surface of the second
試料E5は、弾性部材330の外側表面の全体に樹脂を塗布した点を除き、試料E0と同様である。
The sample E5 is the same as the sample E0 except that a resin is applied to the entire outer surface of the
試験者は、基準センサを備える試験用内燃機関に各試料を装着した後、無負荷かつ1000rpmで内燃機関を運転しながら、基準センサによって検知される燃焼圧と、各試料によって検知される燃焼圧とを測定した。その後、試験者は、基準センサに対する各試料の誤差をクランク角度ごとに算出することによって図6の結果を得た。図6の横軸は、内燃機関のクランク角度を示し、図6の縦軸は、各試料の誤差を示す。 The tester attaches each sample to a test internal combustion engine equipped with a reference sensor and then operates the internal combustion engine at no load and 1000 rpm, while detecting the combustion pressure detected by the reference sensor and the combustion pressure detected by each sample. And measured. Thereafter, the tester obtained the result of FIG. 6 by calculating the error of each sample with respect to the reference sensor for each crank angle. The horizontal axis of FIG. 6 shows the crank angle of the internal combustion engine, and the vertical axis of FIG. 6 shows the error of each sample.
図6の評価試験によれば、試料E0と試料E5との対比から、弾性部材330を熱衝撃から保護することによって、基準センサに対する誤差を抑制できることが分かる。また、弾性部材330を保護する部位については、基準センサに対する誤差を抑制する観点から、第1の湾曲部334(試料E2)および第2の筒状部338(試料E4)よりも、第1の筒状部332(試料E1)に次いで、第2の湾曲部336(試料E3)が好ましい。
According to the evaluation test of FIG. 6, it can be seen from the comparison between the sample E0 and the sample E5 that the error relative to the reference sensor can be suppressed by protecting the
図6の評価試験の結果は、以下の理由によるものと考えられる。熱衝撃は弾性部材330各部の軸線方向における熱膨張量が加算されて発生するため、第1の筒状部332および第2の筒状部338のように、軸線方向に沿って延在する部位において熱衝撃の影響が大きく現れる傾向にある。第2の筒状部338は支持部材380の先端部382を介してハウジング500に接合されており、第2の筒状部338が加熱されたとき、第2の筒状部338の熱はハウジング500側に熱引きされ易い。このため、第2の筒状部338が加熱されたとしても、第2の筒状部338の温度上昇は小さく、第2の筒状部338における熱衝撃の影響は小さい。したがって、図6の評価試験において、試料E4と試料E1とを比較すると、試料E1の方が誤差抑制の効果が高かったと考えられる。一方、弾性部材330のうち軸線方向と交差する方向に沿って延在する部位である第1の湾曲部334および第2の湾曲部336では、熱衝撃の大きさが軸線方向から見たときのそれぞれの面積によって影響される。本実施形態では、軸線方向から見たときの第2の湾曲部336の面積が第1の湾曲部334の面積よりも大きいため、第2の湾曲部336の方が第1の湾曲部334よりも熱衝撃の影響が大きい。したがって、図6の評価試験において、試料E2と試料E3とを比較すると、試料E3の方が誤差抑制の効果が高かったと考えられる。
The result of the evaluation test in FIG. 6 is considered to be due to the following reason. The thermal shock is generated by adding the amount of thermal expansion in the axial direction of each part of the
図7は、距離Dwと熱衝撃との関係を評価した結果を示すグラフである。試験者は、距離Dwが異なる複数のグロープラグを試料として用意し、第2の湾曲部336における熱衝撃による圧力変化を測定することによって図7の結果を得た。図7の横軸は、距離Dwを示し、図7の縦軸は、第2の湾曲部336における熱衝撃による圧力変化を示す。図7の評価試験によれば、第2の湾曲部336における熱衝撃による圧力変化を抑制する観点から、距離Dwは、0.5mm以下であることが好ましく、0.3mm以下であることが更に好ましい。
FIG. 7 is a graph showing the results of evaluating the relationship between the distance Dw and the thermal shock. The tester prepared a plurality of glow plugs having different distances Dw as samples, and obtained the result of FIG. 7 by measuring the pressure change due to the thermal shock in the
以上説明した第1実施形態によれば、ハウジング500の先端部510と第2の筒状部338の外側面との間に形成された間隙GPによって、ハウジング500に加わる軸線方向(Z軸方向)の圧縮応力が弾性部材330に与える影響を抑制できるとともに、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部336が直接的に曝されることを壁部314によって防止できる。これによって、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材330の変位特性の変化を抑制できる。その結果、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。
According to the first embodiment described above, the axial direction (Z-axis direction) applied to the
また、壁部314は、先端部510の内側においてシースチューブ110の側面における弾性部材330より先端側の部位からシースチューブ110の径方向外側に突出した形状を成し、軸線方向(Z軸方向)から見た場合に弾性部材330における第1の筒状部332から第2の湾曲部336の全体と重なる。そのため、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに対して、第2の湾曲部336に加え第1の筒状部332および第1の湾曲部334が直接的に曝されることを壁部314によって防止できる。これによって、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材330の変位特性の変化をいっそう抑制できる。その結果、センサ素子375による燃焼圧の検知精度をいっそう向上させることができる。
Further, the
また、壁部314と第2の湾曲部336との間の距離Dwは、0.0mmより大きく0.5mm以下であるため、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部336が直接的に曝されることを壁部314によっていっそう防止できる。また、壁部314は、弾性部材330とは異なる部材であるため、壁部314および弾性部材330の各部材に適した材料を採用できる。
In addition, since the distance Dw between the
B.第2実施形態
図8は、第2実施形態におけるグロープラグ10Bの一部を示す拡大断面図である。第2実施形態のグロープラグ10Bは、壁部材310および弾性部材330に代えて、壁部材310Bおよび弾性部材330Bを備える点を除き、第1実施形態のグロープラグ10と同様である。
B. Second Embodiment FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a
グロープラグ10Bの弾性部材330Bは、壁部材310Bと共にシースチューブ110に溶接可能に構成された第1の筒状部332Bを、第1の筒状部332に代えて有する点を除き、第1実施形態の弾性部材330と同様である。本実施形態では、弾性部材330Bにおける第1の筒状部332Bは、第1の筒状部332より軸線方向に長い形状を成す点を除き、第1の筒状部332と同様である。本実施形態では、第1の筒状部332Bには、シースチューブ110との溶接によって形成された溶接部W22が形成されている。本実施形態では、第1の筒状部332Bの全周にわたって溶接部W22が形成されている。
The
グロープラグ10Bの壁部材310Bは、弾性部材330Bを介してシースチューブ110に溶接されている点を除き、第1実施形態の壁部材310と同様である。本実施形態では、壁部材310Bの筒状部312には、弾性部材330Bを介したシースチューブ110との溶接によって形成された溶接部W22が形成されている。本実施形態では、筒状部312の全周にわたって溶接部W22が形成されている。
The
以上説明した第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。また、壁部314は、第1の筒状部332Bからシースチューブ110の径方向外側に突出した形状を成し、軸線方向(Z軸方向)から見た場合に第2の湾曲部336の全体と重なる。そのため、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに対して、第2の湾曲部336に加え第1の筒状部332Bの一部および第1の湾曲部334が直接的に曝されることを壁部314によって防止できる。これによって、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材330Bの変位特性の変化をいっそう抑制できる。その結果、センサ素子375による燃焼圧の検知精度をいっそう向上させることができる。
According to the second embodiment described above, the detection accuracy of the combustion pressure by the
C.第3実施形態
図9は、第3実施形態におけるグロープラグ10Cの一部を示す拡大断面図である。第3実施形態のグロープラグ10Cは、壁部材310に代えて、壁部材310Cを備える点を除き、第1実施形態のグロープラグ10と同様である。
C. Third Embodiment FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a
グロープラグ10Cの壁部材310Cは、壁部314に代えて壁部314Cを有する点を除き、第1実施形態の壁部材310と同様である。壁部材310Cの壁部314Cは、筒状部312から+Z軸方向へと弾性部材330における第1の筒状部332まで延びるとともにシースチューブ110の径方向外側へと突出した形状を成す点を除き、第1実施形態の壁部314と同様である。
The
以上説明した第3実施形態によれば、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部336が直接的に曝されることを壁部314Cによって防止できる。その結果、第1実施形態と同様に、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。
According to the third embodiment described above, the
D.第4実施形態
図10は、第4実施形態におけるグロープラグ10Dの一部を示す拡大断面図である。第4実施形態のグロープラグ10Dは、壁部材310に代えて、壁部材310Dを備える点を除き、第1実施形態のグロープラグ10と同様である。
D. Fourth Embodiment FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a
グロープラグ10Dの壁部材310Dは、壁部314に代えて壁部314Dを有する点を除き、第1実施形態の壁部材310と同様である。壁部材310Dの壁部314Dは、シースチューブ110の側面かつ後端側を向いた傾斜面である点を除き、第1実施形態の壁部314と同様である。本実施形態では、壁部314Dは、軸線方向(Z軸方向)から見た場合に弾性部材330の全体と重なる。
The
以上説明した第4実施形態によれば、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部336が直接的に曝されることを壁部314Dによって防止できる。その結果、第1実施形態と同様に、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。
According to the fourth embodiment described above, the
また、傾斜面を有する壁部314Dの表面積は、シースチューブ110の側面に対して垂直な場合と比較して増加するため、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスから、壁部314Dが奪う熱量を増加できる。その結果、弾性部材330が受ける熱衝撃を抑制できる。
Further, since the surface area of the
E.第5実施形態
図11は、第5実施形態におけるグロープラグ10Eの一部を示す拡大断面図である。第5実施形態のグロープラグ10Eは、壁部材310および弾性部材330に代えて、弾性部材330Eを備える点を除き、第1実施形態のグロープラグ10と同様である。
E. Fifth Embodiment FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a
グロープラグ10Eの弾性部材330Eは、壁部314Eを有する点を除き、第1実施形態の弾性部材330と同様である。弾性部材330Eの壁部314Eは、第1の筒状部332における先端側の部位から径方向外側へと延びた形状を成す。図11に示す基点P51は、第1の筒状部332と壁部314Eとが接続する位置を示す。壁部314Eは、軸線方向(Z軸方向)から見た場合に第2の湾曲部336の少なくとも一部と重なる。本実施形態では、壁部314Eは、軸線方向(Z軸方向)から見た場合に第2の湾曲部336の全体と重なる。本実施形態では、壁部314Eは、XY平面に沿った面を構成する。他の実施形態では、壁部314Eは、先端側に傾斜した傾斜面であってもよいし、後端側に傾斜した傾斜面であってもよい。
The
以上説明した第5実施形態によれば、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部336が直接的に曝されることを壁部314Eによって防止できる。その結果、第1実施形態と同様に、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。
According to the fifth embodiment described above, the
F.第6実施形態
図12は、第6実施形態におけるグロープラグ10Fの一部を示す拡大断面図である。第6実施形態のグロープラグ10Fは、弾性部材330に代えて、弾性部材330Fを備える点を除き、第1実施形態のグロープラグ10と同様である。
F. 6th Embodiment FIG. 12: is an expanded sectional view which shows a part of
グロープラグ10Fの弾性部材330Fは、第1の湾曲部334と第2の湾曲部336との間に直線部335Fを有する点を除き、第1実施形態の弾性部材330と同様である。弾性部材330Fの直線部335Fは、第1の湾曲部334と第2の湾曲部336との間を繋ぐ筒状を成す。軸線方向に沿った直線部335Fの断面は、直線状を成す。図12に示す基点P64は、第1の湾曲部334と直線部335Fとが接続する位置を示す。図12に示す基点P65は、直線部335Fと第2の湾曲部336とが接続する位置を示す。
The
以上説明した第6実施形態によれば、第1実施形態と同様に、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。
According to the sixth embodiment described above, the detection accuracy of the combustion pressure by the
G.第7実施形態
図13は、第7実施形態におけるグロープラグ10Gの一部を示す拡大断面図である。第7実施形態のグロープラグ10Gは、弾性部材330に代えて、弾性部材330Gを備える点を除き、第1実施形態のグロープラグ10と同様である。
G. 7th Embodiment FIG. 13: is an expanded sectional view which shows a part of
グロープラグ10Gの弾性部材330Gは、第1の湾曲部334および第2の湾曲部336に代えて、第1の湾曲部334Gおよび第2の湾曲部336Gを有する点を除き、第1実施形態の弾性部材330と同様である。弾性部材330Gにおける第1の湾曲部334Gは、第2の湾曲部336Gと接続する基点P74より後端側に突出した形状を成す点を除き、第1実施形態における第1の湾曲部334と同様である。弾性部材330Gにおける第2の湾曲部336Gは、第1の湾曲部334Gと接続する基点P74より先端側に突出した形状を成す点を除き、第1実施形態における第2の湾曲部336と同様である。
The
以上説明した第7実施形態によれば、第1実施形態と同様に、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。
According to the seventh embodiment described above, the detection accuracy of the combustion pressure by the
H.第8実施形態
図14は、第8実施形態におけるグロープラグ10Hの一部を示す拡大断面図である。第8実施形態のグロープラグ10Hは、弾性部材330Gに代えて、弾性部材330Hを備える点を除き、第7実施形態のグロープラグ10Gと同様である。
H. Eighth Embodiment FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a
グロープラグ10Hの弾性部材330Hは、第2の筒状部338に代えて、第2の筒状部338Hを有する点を除き、第7実施形態の弾性部材330Gと同様である。弾性部材330Hにおける第2の筒状部338Hは、支持部材380の先端部382に接合される部分が他の部位より肉厚である点を除き、第7実施形態における第2の筒状部338と同様である。
The
以上説明した第8実施形態によれば、第7実施形態と同様に、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。
According to the eighth embodiment described above, the combustion pressure detection accuracy by the
I.第9実施形態
図15は、第9実施形態におけるグロープラグ10Iの一部を示す拡大断面図である。第9実施形態のグロープラグ10Iは、壁部材310に代えて、壁部314Iを備える点を除き、第1実施形態のグロープラグ10と同様である。
I. Ninth Embodiment FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a glow plug 10I according to a ninth embodiment. The glow plug 10I according to the ninth embodiment is the same as the
グロープラグ10Iの壁部314Iは、先端部510の内側面における第2の湾曲部336より先端側の部位からシースチューブ110に向けて突出した形状を成し、軸線方向から見た場合に第2の湾曲部336の少なくとも一部と重なる。本実施形態では、壁部314Iは、軸線方向から見た場合に第2の湾曲部336の全体と重なる。本実施形態では、壁部314Iは、先端部510の一部として構成されている。他の実施形態では、壁部314Iは、先端部510とは別部材を先端部510に接合することによって構成されてもよい。本実施形態では、壁部314Iと第2の湾曲部336との間の距離Dwは、0.0mmより大きく0.5mm以下である。
The wall portion 314I of the glow plug 10I has a shape protruding toward the
以上説明した第9実施形態によれば、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに第2の湾曲部336が直接的に曝されることを、ハウジング500の一部として構成された壁部314Iによって防止できる。その結果、第1実施形態と同様に、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。
According to the ninth embodiment described above, the wall configured as a part of the
J.第10実施形態
図16は、第10実施形態におけるグロープラグ10Jの一部を示す拡大断面図である。第10実施形態のグロープラグ10Jは、壁部316Jを備える点を除き、第9実施形態のグロープラグ10Iと同様である。
J. et al. Tenth Embodiment FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a
グロープラグ10Jの壁部316Jは、先端部510の内側においてシースチューブ110の側面における弾性部材330より先端側の部位からシースチューブ110の径方向外側に突出し、軸線方向から見た場合に少なくとも第1の筒状部332と重なる他の壁部である。図5で説明した第1実施形態の壁部314と同様に、この壁部316Jの最外径は、開口部512の内径よりも大きいことが好ましい。
The
本実施形態では、壁部316Jは、第1実施形態の壁部材310と同様に、金属製の薄板を成形した筒状の部材である。本実施形態では、壁部316Jは、シースチューブ110の側面に溶接によって接合されている。
In the present embodiment, the
本実施形態では、壁部316Jは、壁部314Iより先端側に配置されている。他の実施形態では、壁部316Jは、壁部314Iより後端側に配置されていてもよい。
In the present embodiment, the
以上説明した第10実施形態によれば、第9実施形態と同様に、センサ素子375による燃焼圧の検知精度を向上させることができる。また、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスに対して第1の筒状部332が直接的に曝されることを壁部316Jによって防止できる。これによって、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材330の変位特性の変化をいっそう抑制できる。その結果、センサ素子375による燃焼圧の検知精度をいっそう向上させることができる。
According to the tenth embodiment described above, the detection accuracy of the combustion pressure by the
また、壁部316Jは、壁部314Iより先端側に配置されているため、壁部316Jが壁部314Iより後端側に配置されている場合と比較して、開口部512からハウジング500の内部に入り込む燃焼ガスが第2の湾曲部336に至る経路を延ばすことができる。これによって、燃焼ガスによる熱衝撃に対する弾性部材330の変位特性の変化をいっそう抑制できる。
Further, since the
K.他の実施形態
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現できる。例えば、実施形態、実施例および変形例における技術的特徴のうち、発明の概要の欄に記載した各形態における技術的特徴に対応するものは、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えおよび組み合わせを行うことが可能である。また、本明細書中に必須なものとして説明されていない技術的特徴については、適宜、削除することが可能である。
K. Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, among the technical features in the embodiments, examples, and modifications, those corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are for solving some or all of the above-described problems. Alternatively, in order to achieve part or all of the above-described effects, replacement and combination can be performed as appropriate. Further, technical features that are not described as essential in the present specification can be appropriately deleted.
例えば、ヒータ部100は、シースヒータに限られず、セラミックヒータであってもよい。また、本発明は、ヒータ部100を発熱装置とは異なる他の棒状部材に置き換えた燃焼圧センサに適用できる。また、壁部は、軸線方向から見た場合に、弾性部材の全体ではなく、弾性部材における第2の湾曲部の少なくとも一部と重なればよい。
For example, the
図17は、第11実施形態における燃焼圧センサ10Kを示す外観図である。図1に示した第1実施形態との違いは、ヒータ部100に代えて発熱機能を備えない棒状部材(図示省略)を用いるとともに、この棒状部材がハウジング500の先端部510から外部に突出していない点だけであり、他の構成は第1実施形態と同じである。なお、棒状部材の先端は、その周囲がハウジング500の開口部512(図4)で囲まれる位置まで延びていることが好ましい。この燃焼圧センサ10Kも、第1実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
FIG. 17 is an external view showing a
10,10B〜10J…グロープラグ
10K…燃焼圧センサ
100…ヒータ部(棒状部材)
110…シースチューブ
120…コイル
150…絶縁粉末
180…シール材
210,260…中軸
310,310B,310C,310D…壁部材
312…筒状部
314,314C,314D,314E,314I,316J…壁部
330,330B,330E,330F,330G,330H…弾性部材
332,332B…第1の筒状部
334,334G…第1の湾曲部
335F…直線部
336,336G…第2の湾曲部
338,338H…第2の筒状部
360…スリーブ
362…接合部
370…ダイアフラム
375…センサ素子
380…支持部材
382…先端部
384…接合部
500…ハウジング
510…先端部
512…開口部
521…第1部分
522…第2部分
530…先端表面
531…平坦面
532…テーパ面
550…本体部
554…ねじ部
610…保護筒
614…多角形部
620…コネクタ部材
630…端子バネ
640…端子部材
10, 10B to 10J ...
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記先端側に開口部を有する筒状を成し、前記棒状部材の少なくとも一部を収容するハウジングと、
前記ハウジングの内側において前記棒状部材と前記ハウジングとを連結し、前記棒状部材が前記軸線方向へと移動可能に弾性変形する弾性部材と、
前記ハウジングに収容され、前記棒状部材の変位に応じて、前記棒状部材が受けた燃焼圧を検知するセンサ素子と、を備える燃焼圧センサであって、
前記弾性部材は、
前記棒状部材の側面を取り囲む筒状を成し、前記棒状部材に接合された第1の筒状部と、
前記後端側に向けて凸状に湾曲するとともに、前記第1の筒状部における前記後端側の部位から径方向外側へと延びた第1の湾曲部と、
前記先端側に向けて凸状に湾曲するとともに、前記第1の湾曲部における外周側の部位から径方向外側へと延びた第2の湾曲部と、
前記第2の湾曲部における外周側の部位に繋がる筒状を成し、前記ハウジングへと接続された第2の筒状部と
を有し、
前記ハウジングは、前記開口部を構成するとともに、前記弾性部材における前記第1の筒状部の少なくとも一部から前記第2の筒状部の少なくとも一部までを収容し、前記第2の筒状部の外側面における少なくとも一部との間に間隙を形成する先端部を有し、
更に、前記先端部の内側における前記第2の湾曲部より前記先端側に配置され、前記軸線方向から見た場合に前記第2の湾曲部の少なくとも一部と重なる壁部を備えることを特徴とする燃焼圧センサ。 A rod-like member extending in the axial direction from the rear end side to the front end side;
A cylindrical housing having an opening on the tip side, and housing at least a part of the rod-shaped member;
An elastic member that connects the rod-shaped member and the housing inside the housing, and the rod-shaped member is elastically deformed so as to be movable in the axial direction;
A combustion pressure sensor comprising: a sensor element that is housed in the housing and detects a combustion pressure received by the rod-shaped member in response to displacement of the rod-shaped member;
The elastic member is
A cylindrical shape surrounding a side surface of the rod-shaped member, a first cylindrical portion joined to the rod-shaped member;
A first curved portion that curves in a convex shape toward the rear end side and extends radially outward from a portion on the rear end side in the first cylindrical portion;
A second curved portion that curves in a convex shape toward the distal end side and extends radially outward from a portion on the outer peripheral side of the first curved portion;
A cylindrical shape connected to an outer peripheral portion of the second curved portion, and a second cylindrical portion connected to the housing;
The housing constitutes the opening, accommodates at least a part of the first cylindrical part to at least a part of the second cylindrical part in the elastic member, and the second cylindrical shape A tip portion that forms a gap with at least a portion of the outer surface of the portion;
And a wall portion that is disposed closer to the distal end side than the second curved portion inside the distal end portion and overlaps at least a part of the second curved portion when viewed from the axial direction. Combustion pressure sensor.
前記弾性部材のうち少なくとも前記第2の湾曲部及び前記第2の筒状部と、前記壁部のうち前記軸線方向から見た場合に前記第2の湾曲部の少なくとも一部と重なる最外径部とは、前記第2部分に配置されており、
前記最外径部の最外径は前記開口部の内径よりも大きい、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の燃焼圧センサ。 The tip has a first part including the opening, and a second part formed on the rear end side in the axial direction than the first part and having a larger inner diameter than the opening,
Outermost diameter that overlaps at least a part of the second curved portion when viewed from the axial direction among the wall portions, and at least the second curved portion and the second cylindrical portion of the elastic member. Part is arranged in the second part,
The combustion pressure sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein an outermost diameter of the outermost diameter portion is larger than an inner diameter of the opening.
前記軸線方向から見た場合に、前記先端表面は前記第2の湾曲部の少なくとも一部と重なる、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の燃焼圧センサ。 The tip has a tip surface around the opening when viewed from the axial direction;
The combustion pressure sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the tip surface overlaps at least a part of the second curved portion when viewed from the axial direction.
前記先端側に開口部を有する筒状を成し、前記ヒータ部の少なくとも一部を収容するハウジングと、
前記ハウジングの内側において前記ヒータ部と前記ハウジングとを連結し、前記ヒータ部が前記軸線方向へと移動可能に弾性変形する弾性部材と、
前記ハウジングに収容され、前記ヒータ部の変位に応じて、前記ヒータ部が受けた燃焼圧を検知するセンサ素子と、を備えるグロープラグであって、
前記弾性部材は、
前記ヒータ部の側面を取り囲む筒状を成し、前記ヒータ部に接合された第1の筒状部と、
前記後端側に向けて凸状に湾曲するとともに、前記第1の筒状部における前記後端側の部位から径方向外側へと延びた第1の湾曲部と、
前記先端側に向けて凸状に湾曲するとともに、前記第1の湾曲部における外周側の部位から径方向外側へと延びた第2の湾曲部と、
前記第2の湾曲部における外周側の部位に繋がる筒状を成し、前記ハウジングへと接続された第2の筒状部と
を有し、
前記ハウジングは、前記開口部を構成するとともに、前記弾性部材における前記第1の筒状部の少なくとも一部から前記第2の筒状部の少なくとも一部までを収容し、前記第2の筒状部の外側面における少なくとも一部との間に間隙を形成する先端部を有し、
更に、前記先端部の内側における前記第2の湾曲部より前記先端側に配置され、前記軸線方向から見た場合に前記第2の湾曲部の少なくとも一部と重なる壁部を備えることを特徴とするグロープラグ。 A heater portion that forms a rod shape extending in the axial direction from the rear end side to the front end side, and generates heat by energization;
A housing having an opening on the tip side, and housing at least a part of the heater;
An elastic member that connects the heater part and the housing inside the housing and elastically deforms the heater part so as to be movable in the axial direction;
A glow plug including a sensor element housed in the housing and detecting a combustion pressure received by the heater unit in accordance with a displacement of the heater unit,
The elastic member is
A cylindrical shape surrounding a side surface of the heater portion, a first cylindrical portion joined to the heater portion;
A first curved portion that curves in a convex shape toward the rear end side and extends radially outward from a portion on the rear end side in the first cylindrical portion;
A second curved portion that curves in a convex shape toward the distal end side and extends radially outward from a portion on the outer peripheral side of the first curved portion;
A cylindrical shape connected to an outer peripheral portion of the second curved portion, and a second cylindrical portion connected to the housing;
The housing constitutes the opening, accommodates at least a part of the first cylindrical part to at least a part of the second cylindrical part in the elastic member, and the second cylindrical shape A tip portion that forms a gap with at least a portion of the outer surface of the portion;
And a wall portion that is disposed closer to the distal end side than the second curved portion inside the distal end portion and overlaps at least a part of the second curved portion when viewed from the axial direction. Glow plug.
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