JP2016161247A - グロープラグ - Google Patents

Abstract

【課題】グロープラグにおいて、通電部材と接続部材との接続状態を安定させることが可能な技術を提供する。
【解決手段】グロープラグは、軸線方向に延びるとともに、軸線方向の先端側に配置され、通電によって発熱する発熱体を有する。グロープラグは、長手方向に延び、発熱体よりも後端側に位置し、発熱体と電気的に接続される第１通電部材と、長手方向に延び、発熱体よりも後端側に位置し、かつ、軸線方向において第１通電部材から離間して配置された第２通電部材と、第１通電部材と第２通電部材とを電気的に接続する接続部材と、を備える。第２通電部材は、自身の長手方向に対して交差する方向に突出する凸部を有し、接続部材は、凸部を介して第２通電部材に溶接されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、グロープラグに関する。

ディーゼルエンジン等の内燃機関の始動を補助するグロープラグとして、内燃機関の燃焼圧を検知可能な圧力センサを一体的に有する圧力センサ付きグロープラグが知られている（例えば、特許文献１参照）。圧力センサ付きグロープラグでは、発熱体をハウジングに弾性部材を介して連結させ、発熱体を軸線方向に変位可能とし、この変位をピエゾ抵抗素子や圧電素子等からなる圧力センサによって検出することによって、内燃機関の燃焼圧を検知する。このようなグロープラグでは、発熱体の軸線方向への変位を外部へ伝達させないようにするため、発熱体に接続される第１通電部材（中軸ともいう）と、外部からの電力の供給を受ける第２通電部材（端子部材ともいう）との間が、バネ状の接続部材を介して電気的に接続される。

特開２０１４−２０６３５２号公報

上記のように、圧力センサ付きグロープラグでは、発熱体がハウジング内で変位可能であるため、通電部材と接続部材との接続状態（溶接状態）によっては、ハウジング内における発熱体の動きの挙動が個体によって変動し、圧力センサの出力特性が個体によってばらつくおそれがある。そのため、通電部材と接続部材との接続状態を安定化させることが可能な技術が望まれている。

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することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、軸線方向に延びるとともに、前記軸線方向の先端側に配置され、通電によって発熱する発熱体を有するグロープラグが提供される。このグロープラグは、長手方向に延び、前記発熱体よりも後端側に位置し、前記発熱体と電気的に接続される第１通電部材と；長手方向に延び、前記発熱体よりも後端側に位置し、かつ、前記軸線方向において前記第１通電部材から離間して配置された第２通電部材と；前記第１通電部材と前記第２通電部材とを電気的に接続する接続部材と；を備える。そして、前記第２通電部材は、自身の前記長手方向に対して交差する方向に突出する凸部を有し、前記接続部材は、前記凸部を介して前記第２通電部材に溶接されていることを特徴とする。このような形態のグロープラグであれば、接続部材が、凸部を介して第２通電部材に溶接されているので、凸部のない第２通電部材に接続部材を溶接するよりも、第２通電部材と接続部材との接続状態を安定化させることができる。これは、第２通電部材に凸部がない場合には、溶接時において第２通電部材中で溶融しやすい部分が個体によってばらつき、接続部材が第２通電部材に固定される位置や角度が個体により変動する可能性があるのに対して、上記形態では、凸部が最も溶融しやすくなり、凸部を中心として溶接されるためである。この結果、第２通電部材と接続部材との接続状態を安定化させることが可能になる。

（２）上記形態のグロープラグにおいて、前記第２通電部材は、先端側を向く面と、前記先端側を向く面から先端側に突出し、前記凸部を有する先端部を有し、前記先端部は、前記凸部よりも先端側の少なくとも一部が、テーパ状に形成されてもよい。このような形態のグロープラグであれば、接続部材を第２通電部材に溶接する際に溶接ばりが発生したとしても、その溶接ばりが、第２通電部材のテーパ状の部分と接続部材との間に収まり、グロープラグの使用中等に落下してしまうことを抑制することができる。

（３）上記形態のグロープラグにおいて、前記第２通電部材は、先端側を向く面と、前記先端側を向く面から先端側に突出し、前記凸部を有する先端部を有し、前記第２通電部材の長手方向における前記凸部の中心の位置は、前記第２通電部材の長手方向における前記先端部の中心の位置よりも後端側であってもよい。このような形態のグロープラグであれば、接続部材を第２通電部材に溶接する際に、凸部上に配置された接続部材が第２通電部材に対して傾斜する方向を一定の方向に定めることが容易になる。この結果、接続部材と第２通電部材との接続状態を、より安定化させることができる。

（４）上記形態のグロープラグにおいて、前記第２通電部材は、先端側を向く面と、前記先端側を向く面から先端側に突出し、前記凸部を有する先端部を有し、前記凸部が形成された位置における前記先端部の直径は、前記凸部が形成されていない位置における前記先端部の直径よりも１７％以上大きくてもよい。このような形態のグロープラグであれば、接続部材と第２通電部材との溶接強度を十分に高めることができる。

（５）上記形態のグロープラグにおいて、前記凸部が突出する方向における前記凸部の先端が平坦でもよい。このような形態のグロープラグであれば、凸部の先端に応力が集中することを抑制することができるので、溶接時に、凸部への応力の集中によって、第２通電部材や接続部材が破損することを抑制することができる。

（６）上記形態のグロープラグにおいて、前記第２通電部材は、円柱状の先端部を有し、前記凸部は、前記先端部の周囲に設けられてもよい。このような形態のグロープラグであれば、接続部材と第２通電部材との溶接時において、第２通電部材の径方向に方向性が生じないため、第２通電部材に対する接続部材の溶接位置を容易に位置決めすることができる。

（７）上記形態のグロープラグにおいて、前記軸線方向に延びる筒状のハウジングと；自身の先端部を前記ハウジングの先端から突出させて、前記軸線方向に変位可能に前記ハウジング内に配置される前記発熱体と；前記ハウジング内に配置されて、前記発熱体と前記ハウジングとに結合される弾性部材と；前記ハウジングに対する前記発熱体の前記軸線方向における変位から燃焼圧を検知する圧力センサと；前記軸線方向に延びて、前記発熱体に電気的に接続される前記第１通電部材と；前記第１通電部材よりも前記軸線方向の後端側に位置し、前記ハウジングと絶縁された状態で、前記接続部材を介して前記第１通電部材と電気的に接続される前記第２通電部材と；を備えてもよい。このような形態のグロープラグによれば、第２通電部材と接続部材との接続状態を安定化させることができるので、ハウジング内における発熱体の動きの挙動が個体によって変動することを抑制することができる。この結果、圧力センサの出力特性が個体によってばらつくことを抑制することが可能になる。

本発明は、上述したグロープラグとしての形態以外にも、例えば、グロープラグの製造方法など、種々の形態で実現することが可能である。

グロープラグの概略構成を表わす断面模式図である。 図１において領域Ｘとして示した部分の拡大断面図である。 グロープラグの後端部近傍の構成を模式的に表わす断面図である。 第２通電部材の先端付近を示す拡大断面図である。 接続部材と第２通電部材とが接続される様子を示す斜視図である。 凸部を設ける位置を評価した試験結果を示す図である。 凸部の直径を評価した試験結果を示す図である。 第２通電部材の先端部の他の実施形態を示す図である。 第２通電部材の先端部の更に他の実施形態を示す図である。

Ａ．実施形態：
図１は、本発明の一実施形態としてのグロープラグ１０の概略構成を表わす断面模式図である。図２は、図１において領域Ｘとして示した部分の拡大断面図である。本実施形態のグロープラグ１０は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に取り付けられて、内燃機関の始動時における点火を補助する熱源として機能する。

図１に示すように、グロープラグ１０は、主な構成要素として、ハウジング２０、発熱体４０、第１通電部材５０、およびリング６０を備えている。また、グロープラグ１０は、内燃機関のシリンダ内の圧力（燃焼圧）を検出する圧力センサとしての機能を有している。グロープラグ１０は、圧力センサとして圧力検出素子３５を備えている。さらにグロープラグ１０は、圧力センサに付随して必要な他の構成要素として、ダイアフラム３３、弾性部材７０、伝達スリーブ３２、センサ固定部材３４、および、接続部材５１を備えている。以下では、図２に基づいて各部について説明する。なお、本明細書では、図１におけるグロープラグ１０の軸線Ｏ方向の下方側をグロープラグ１０の「先端側」と呼び、上方側を「後端側」と呼ぶ。

ハウジング２０は、導電性材料（例えば、炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料）によって形成されており、主体金具２２とキャップ部２４とを備える。主体金具２２は、軸線Ｏに沿って延びる略円筒状の部材である。主体金具２２の内部には、軸線Ｏに沿って主体金具２２を貫通する軸孔２１が形成されている。また、主体金具２２は、その後端側の外表面に、内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）のプラグ取付孔に形成された雌ネジに螺合するための雄ネジが形成されたねじ部２３（図１参照）を備えている。キャップ部２４は、主体金具２２の先端側に配置される環状の部材である。キャップ部２４の先端面には先端側に向かって縮径するテーパ部２５が設けられている。このテーパ部２５が、プラグ取付孔に設けられたシート面（図示せず）に接することにより、エンジンの燃焼室の気密が確保される。

発熱体４０は、軸線Ｏに沿って延びる略円柱状の部材であり、絶縁部４１と、導電部４２とを備えている。発熱体４０は、主体金具２２の先端部において軸孔２１内に配置されており、また、キャップ部２４を貫通してキャップ部２４の先端から突出している。発熱体４０は、電力が供給されることによって発熱する。

絶縁部４１は、絶縁性のセラミックスによって形成されている。本実施形態では、絶縁部４１は窒化珪素によって形成されている。ただし、絶縁部４１は、窒化珪素に限らず、例えば、アルミナやサイアロン等の他の絶縁性のセラミックスによって形成されていてもよい。この絶縁部４１は、発熱体４０の基体を成す部位である。

導電部４２は、絶縁部４１の内部に埋設されており、軸線Ｏ方向に伸長すると共に先端側を頂点にして折り曲げられたＵ字状の構造であり、通電によって抵抗発熱する導電性のセラミックスによって形成されている。本実施形態では、導電部４２は、タングステンカーバイドおよび窒化珪素によって形成されている。ただし、導電部４２を構成する導電性のセラミックスは、タングステンカーバイドおよび窒化珪素に限らず、例えば、二珪化モリブデンや二珪化タングステン等の他の導電性のセラミックスであってもよく、他の導電性のセラミックスをさらに含んでいてもよい。

Ｕ字状に形成された導電部４２の両端部は、発熱体４０の後端の外表面において露出する。一方の端部が第１の電位側の端部（プラス側端部）４４であり、他方の端部が、一方の端部よりも低電位になる第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３である。また、導電部４２には、上記第１の電位側の端部（プラス側端部）４４の近傍において、発熱体４０の側面で露出する第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６が形成されている。さらに導電部４２には、上記第２の電位側の端部（マイナス側端部）４３の近傍であって、上記第１の電位側の接続端子４６よりも先端側の位置に、発熱体４０の側面で露出する第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５が形成されている。

第１通電部材５０は、自身の長手方向に延び、導電性材料（例えば、ＳＵＳ４３０等のステンレス鋼、アルミニウム、銅、および鉄などの金属材料）によって形成される棒状の部材である。第１通電部材５０は、主体金具２２の軸孔２１内において、発熱体４０の後端側に配置されている。第１通電部材５０のことを中軸ともいう。第１通電部材５０の長手方向は、概ね、軸線Ｏ方向と一致するが、第１通電部材５０と、後述する接続部材５１および第２通電部材７３との接続状態によっては、軸線Ｏ方向に対して傾く場合もある。

リング６０は、導電性材料（例えば、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ６３０等の金属材料）で形成された円筒状部材である。リング６０は、主体金具２２の軸孔２１の内部に配置され、発熱体４０の後端部と第１通電部材５０の先端部とが、内部に嵌め込まれている。発熱体４０の後端部のリング６０への嵌め込みは圧入により行なわれ、これにより発熱体４０の側面に露出する第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６がリング６０の内壁に接する。その結果、発熱体４０の導電部４２の第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６が、リング６０を介して第１通電部材５０に電気的に接続される。本実施形態では、第１通電部材５０の先端部のリング６０への嵌め込みも、圧入によって行なわれる。

ここで、リング６０内において、発熱体４０の後端と第１通電部材５０の先端とは離間している。これにより、発熱体４０の導電部４２と第１通電部材５０との間は、第１の電位側の接続端子（プラス側接続端子）４６を経由する経路でのみ導通する。なお、発熱体４０の後端部と第１通電部材５０の先端部とを離間させる代わりに、両者の間に絶縁性部材を配置することとしてもよい。

発熱体４０の側面には、リング６０の嵌め込み位置よりも先端側に第１外筒３０が配置されており、第１外筒３０よりも先端側には第２外筒３１が配置されている。第１外筒３０および第２外筒３１は、導電性材料（例えば、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ６３０等の金属材料）で形成された円筒状部材であり、第１外筒３０および第２外筒３１内に発熱体４０を圧入することにより組み付けられる。第１外筒３０内に発熱体４０を圧入することにより、導電部４２の第２の電位側の接続端子（マイナス側接続端子）４５が、第１外筒３０の内壁に接触し、導電部４２と第１外筒３０とが電気的に接続される。

ハウジング２０の内壁面と、発熱体４０、第１通電部材５０およびリング６０との間には、弾性部材７０、伝達スリーブ３２、ダイアフラム３３、およびセンサ固定部材３４が配置されている。これらの部材は、いずれも導電性材料によって形成されている。弾性部材７０は、例えばＳＵＳ３１６などのステンレス鋼やニッケル合金などの金属材料により形成することができる。伝達スリーブ３２、ダイアフラム３３、およびセンサ固定部材３４は、例えば炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料によって形成することができる。

弾性部材７０は、軸線Ｏに沿った発熱体４０の移動を許容しつつ、発熱体４０とハウジング２０とを連結する膜状の弾性部材であり、キャップ部２４内に配置されている。弾性部材７０には、発熱体４０が貫通する孔部が中央部に形成されている。そして、上記孔部が形成される内周部（弾性部材７０の先端側）は、発熱体４０の外周に設けられた第２外筒３１の後端部に溶接されており、弾性部材７０の外周部（弾性部材７０の後端側）は、センサ固定部材３４の先端部に溶接されている。弾性部材７０は、上記のように発熱体４０とハウジング２０とを連結することで、ハウジング２０内の気密を確保する役割も果たす。なお、弾性部材７０は、弾性変形することによって発熱体４０の軸線Ｏに沿った移動を許容できれば良く、例えばベローズであってもよい。

センサ固定部材３４は、略円筒形状の部材である。センサ固定部材３４は、主体金具２２の軸孔２１の内壁面に沿って配置されており、その先端近傍には、径方向外側に突出する鍔状のフランジ部３６が形成されている。このフランジ部３６は、主体金具２２の先端面およびキャップ部２４の後端面に溶接されている。

伝達スリーブ３２は、略円筒状の部材であり、主体金具２２の軸孔２１内においてセンサ固定部材３４よりも径方向内側に配置されている。伝達スリーブ３２の先端は、第１外筒３０の外側に嵌め込まれて第１外筒３０に溶接されている。これにより、発熱体４０が、軸線Ｏ方向に沿ってハウジング２０に対して相対的に変位したときには、伝達スリーブ３２も一緒に変位する。その結果、伝達スリーブ３２は、軸線Ｏに沿った発熱体４０の変位を後端側（ダイアフラム３３）へと伝達する。なお、第１外筒３０はリング６０よりも厚く形成されており、伝達スリーブ３２とリング６０とは離間している。そのため、リング６０およびリング６０内に嵌め込まれる第１通電部材５０と伝達スリーブ３２との間は、空間により絶縁されている。

ダイアフラム３３は、環状の部材である。ダイアフラム３３の中央には、第１通電部材５０が貫通する開口部３７が設けられている。ダイアフラム３３の内周部には、伝達スリーブ３２の後端が溶接されている。このため、燃焼ガスの圧力（燃焼圧）を受けて発熱体４０が軸線Ｏに沿って変位すると、伝達スリーブ３２によってその変位量がダイアフラム３３に伝達され、ダイアフラム３３が変形する。ダイアフラム３３の外周部には、センサ固定部材３４の後端が溶接されている。本実施形態では、このセンサ固定部材３４によって、ダイアフラム３３がハウジング２０内の中央部付近に固定されている。

ダイアフラム３３の上面（後端側の面）には、ダイアフラム３３の変形量に基づいて圧力を検出する圧力検出素子３５が設けられている（図２参照）。本実施形態では、圧力検出素子３５として、ピエゾ抵抗素子が用いられている。なお、本実施形態では、圧力検出素子３５としてピエゾ抵抗型素子を用いているが、異なる種類のセンサ素子、例えば圧電素子を用いることとしてもよい。

本実施形態の圧力検出素子３５（ピエゾ抵抗素子）は、ダイアフラム３３の変形量に応じてその抵抗値が変化する。圧力検出素子３５には、ハウジング２０内の所定の部位に設けられた集積回路（図示せず）が電気的に接続されている。集積回路は、圧力検出素子３５の抵抗値の変化を検出することによって、内燃機関の燃焼圧を検出する。集積回路は、こうして検出された燃焼圧を示す電気信号を、ハウジング２０の後端から挿入された配線（図示せず）を通じて外部のＥＣＵ等に出力する。

図３は、グロープラグ１０の後端部近傍の構成を模式的に表わす断面図である。ハウジング２０の後端側には、保護筒７２が主体金具２２の後端部に溶接によって取り付けられている。保護筒７２の内部には、端子アセンブリ７４が配置されている。端子アセンブリ７４の内部には、自身の長手方向に延び外部からの給電を受ける第２通電部材７３と、第２通電部材７３と第１通電部材５０とを電気的に接続する接続部材５１とが配置されている。接続部材５１は、軸線Ｏ方向に弾性変形可能な金属製のばねである。接続部材５１の先端部は、第１通電部材５０の後端部に溶接されており、接続部材５１の後端部は、第２通電部材７３に溶接されている。既述したように燃焼圧を受けて発熱体４０が軸線Ｏ方向に変位したときには、この発熱体４０の変位は、接続部材５１によって吸収される。そのため、発熱体４０の変位がグロープラグ１０の外部に伝達されることはない。第２通電部材７３および端子アセンブリ７４は、その一部が、保護筒７２の後端から突出している。第２通電部材７３のことを端子部材ともいう。第２通電部材７３の長手方向は、本実施形態では、軸線Ｏ方向と一致している。

図４は、接続部材５１が溶接される前の第２通電部材７３の先端付近を示す拡大断面図である。第２通電部材７３は、長手方向に延びる略円柱状の形状を有しており、先端側を向く先端向き面８１を備えている。第２通電部材７３は、この先端向き面８１から先端側に突出する略円柱状の先端部８２を有している。先端部８２は、第２通電部材７３の長手方向に対して直交する方向に突出する凸部８３を有している。本実施形態では、凸部８３は、先端部８２の周囲に環状に設けられており、凸部８３が突出する方向における凸部８３の先端は、平坦である。なお、凸部８３は、第２通電部材７３の長手方向に対して交差する方向に突出していればよく、多少の傾き（例えば、直交方向に対して±１０°の範囲）は許容される。先端向き面８１は、本願における「先端側を向く面」に相当する。

また、本実施形態では、第２通電部材７３の長手方向における凸部８３の中心の位置Ｃ１は、先端部８２の長手方向における中心の位置Ｃ２よりも後端側である。凸部８３が形成された位置における先端部８２の直径Ｄ１は、凸部が形成されていない位置における先端部８２の直径Ｄ２よりも１７％以上大きいことが好ましい。

図５は、接続部材５１と第２通電部材７３とが接続される様子を示す斜視図である。図５では、図の上部が先端側であり、図の下部が後端側である。接続部材５１は、その後端に、第２通電部材７３の先端部８２を囲むように二股に分かれた脚部５２を有している。接続部材５１を第２通電部材７３に接続するには、まず、この脚部５２によって、凸部８３の上から先端部８２を保持させ、接続部材５１と第２通電部材７３とを加圧し、その状態で、接続部材５１と第２通電部材７３とを抵抗溶接する。このような溶接方法によれば、第２通電部材７３に形成された凸部８３に溶接時の発熱が集中し、凸部８３を中心に接続部材５１が第２通電部材７３に溶接される。このような溶接の手法を、プロジェクション溶接という。なお、接続部材５１には、脚部５２は設けられていなくてもよい。

以上で説明した本実施形態のグロープラグ１０であれば、接続部材５１が、凸部８３を介して第２通電部材７３に溶接されるので、凸部８３のない第２通電部材に接続部材５１を溶接するよりも、接続部材５１が第２通電部材７３に溶接される位置を安定化させることができる。これは、第２通電部材７３に凸部８３がない場合には、抵抗溶接時において先端部８２中で溶融しやすい部分が個体によってばらつき、接続部材５１が第２通電部材７３に固定される位置や角度が個体により変動する可能性があるのに対して、本実施形態では、先端部８２に凸部８３が設けられており、この凸部８３が最も溶融しやすくなるため、凸部８３の位置を予め規定しておけば、接続部材５１と第２通電部材７３との接続状態を安定化させることができるからである。この結果、接続部材５１につながる第１通電部材５０および発熱体４０の軸線Ｏに沿った動きの挙動が、個体に応じて変動する可能性が低減するため、圧力センサの出力特性が個体によってばらつく可能性を低減することが可能になる。

また、本実施形態では、第２通電部材７３の長手方向における凸部８３の中心の位置Ｃ１は、先端部８２の中心の位置Ｃ２よりも後端側である。そのため、接続部材５１を第２通電部材７３に溶接する際に、凸部８３上に配置された接続部材５１が、第２通電部材に対して傾斜する方向を一定の方向に定めることが容易になる。この結果、接続部材５１と第２通電部材７３との接続状態を、より安定化させることができる。

更に、本実施形態では、凸部８３が突出する方向における凸部８３の先端が平坦であるため、接続部材５１を第２通電部材７３に溶接する際に、凸部８３の先端に応力が集中することを抑制することができる。この結果、応力の集中によって第２通電部材７３や接続部材５１が破損することを抑制することができる。

また、本実施形態では、凸部８３が、第２通電部材７３の先端部８２の周囲に環状に設けられているため、接続部材５１と第２通電部材７３との溶接時において、第２通電部材７３の径方向に方向性が生じない。そのため、第２通電部材７３に対する接続部材５１の溶接位置を容易に位置決めすることができる。この結果、グロープラグ１０の生産性を向上させることができる。

Ｂ．評価試験：
以下では、上述した実施形態におけるグロープラグ１０に対して行った評価試験について説明する。

図６は、第２通電部材７３の先端部８２に対して凸部８３を設ける位置を評価した試験結果を示す図である。この試験では、凸部８３を第２通電部材７３の先端部８２に設ける位置を変化させた上で、第２通電部材７３に対して接続部材５１を溶接し、それぞれの位置における接続部材５１の溶接強度を測定した。なお、図６において、先端からの凸部の位置が０ｍｍのものは、凸部８３を有していないサンプルについての試験結果である。また、他のサンプルには、いずれも、第２通電部材７３を軸線Ｏを含む面で切断した際の断面積が０．０３ｍｍ^２となる凸部を形成した。この断面積は、凸部のみの断面積であり、凸部以外の先端部８２の断面積を含んでいない。この試験では、第２通電部材７３をバイスで固定し、その第２通電部材７３に溶接された接続部材５１を他のバイスで把持して引っ張ることで、溶接部の破断強度を測定した。

この試験の結果、第２通電部材７３の先端部８２に凸部８３が設けられていない場合よりも凸部８３が設けられているほうが溶接強度が高く、また、凸部８３の位置が後端側であるほど、溶接強度が高いことが確認された。特に、先端部８２の最も先端の位置から概ね０．６ｍｍ以上、凸部８３が後端側に位置していれば、グロープラグ１０の信頼性を確保できる十分な強度（２００Ｎ）を確保できることが確認された。この０．６ｍｍという位置は、第２通電部材７３の長手方向における先端部８２の中心の位置である。よって、この試験によれば、第２通電部材７３の長手方向における凸部８３の中心の位置は、溶接強度の面からも、先端部８２の中心の位置Ｃ２よりも後端側であることが好ましいことが確認された。

図７は、第２通電部材７３の先端部８２に設ける凸部８３の直径を評価した試験結果を示す図である。この試験では、凸部８３が設けられている部分の先端部８２の直径を変化させた上で、第２通電部材７３に対して接続部材５１を溶接し、それぞれの直径における接続部材５１の溶接強度を測定した。図７に示した「直径差」とは、凸部８３が形成されていない位置における先端部８２の直径Ｄ２（図４参照）に対する、凸部８３が形成された位置における先端部８２の直径Ｄ１（図４参照）の比率（＝Ｄ１／Ｄ２）を百分率で表し、そこから１００％を差し引いた値である。なお、図７において、直径差が０％の試験結果は、凸部８３を有していないサンプルについての試験結果である。また、この試験では、凸部８３の中心の位置を、先端部８２の最も先端の位置から０．６ｍｍの位置に設けて試験を行った。強度の測定は、図６に示した試験と同様の方法により行った。

この試験では、凸部８３が形成された位置における先端部８２の直径Ｄ１が、凸部８３が形成されていない位置における先端部８２の直径Ｄ２よりも１７％以上大きければ、グロープラグ１０の信頼性を確保できる十分な強度（２００Ｎ）を確保することができた。この程度の凸部８３の径（高さ）が確保できれば、溶接時の溶融量が十分に確保でき、接合強度が上がると考えられるためである。よって、この試験によれば、凸部８３が形成された位置における先端部８２の直径Ｄ１は、凸部が形成されていない位置における先端部８２の直径Ｄ２よりも１７％以上大きいことが好ましいことが確認された。なお、この１７％という数値は、本実験では、第２通電部材７３の長手方向に垂直な方向に沿った凸部８３の断面積の０．０３ｍｍ^２に相当する。よって、本試験によれば、凸部８３の断面積が０．０３ｍｍ^２以上であることが好ましいことについても確認された。

Ｃ．他の実施形態：
図８は、第２通電部材７３の先端部８２の他の実施形態を示す図である。上記実施形態では、第２通電部材７３の先端部８２は、円柱状である。これに対して、例えば、図８に示すように、第２通電部材７３の先端部８２ａは、凸部８３よりも先端側の少なくとも一部が、テーパ状に縮径されていてもよい。テーパ状に縮径された部分の面を、以下では、「テーパ面８４」という。このような形態であれば、第２通電部材７３と接続部材５１の溶接時に、凸部８３と接続部材５１との間に溶接ばりが発生したとしても、その溶接ばりが、テーパ面８４と接続部材５１との間に収まり、落下することを抑制することができる。そのため、例えば、グロープラグ１０の使用中等に溶接ばりが落下して、圧力検出素子３５等に接触し、圧力センサからの出力に影響を与えることを抑制することができる。なお、接続部材５１と第２通電部材７３との取り付け状態をより安定化させるために、テーパ面８４のテーパ角θは、６〜１８度であることが好ましい。このテーパ角θは、図８に示すように、軸線Ｏとテーパ面８４とのなす角のうち、角度の小さい方の角度である。

図９は、第２通電部材７３の先端部８２の更に他の実施形態を示す図である。上記実施形態では、第２通電部材７３の長手方向における凸部８３の中心の位置Ｃ１は、第２通電部材７３の長手方向における先端部８２の中心の位置Ｃ２よりも後端側である。これに対して、図９に示すように、凸部８３の中心の位置Ｃ１は、先端部８２ｂの中心の位置Ｃ２よりも先端側であってもよい。図９には、特に、凸部８３が、先端部８２ｂの最も先端の位置に設けられている例を示している。このように、凸部８３の中心の位置Ｃ１が、先端部８２の中心の位置Ｃ２よりも先端側であっても、凸部８３の中心の位置Ｃ１が先端部８２の中心の位置Ｃ２よりも後端側の場合と同様に、接続部材５１と第２通電部材７３との取り付け状態を安定化させることが可能である。

Ｄ．変形例：
上記実施形態のグロープラグは、以下のような変形が可能である。
（１）第２通電部材７３の先端部８２に設けられた凸部８３が突出する方向における凸部８３の先端は平坦でなくてもよい。
（２）凸部８３は、先端部８２の周囲全体ではなく、先端部８２の周囲の少なくとも一部に設けられていてもよい。
（３）第２通電部材７３の先端部８２の形状は、円柱状に限らず、例えば、角柱状であってもよいし、平板状であってもよい。
（４）発熱体４０は、窒化珪素によって構成されたセラミックスタイプではなく、コイル状の金属によって構成されたメタルタイプであってもよい。
（５）第１通電部材５０と接続部材５１とが溶接される部分に、上記実施形態と同様の凸部が設けられていてもよい。つまり、第１通電部材５０と第２通電部材７３の両方の、接続部材５１が溶接される部分に、凸部が設けられていてもよい。
（６）第１通電部材５０と発熱体４０とを、上記実施形態と同様の接続部材で接続するものとしてもよく、それらを溶接する部分に、上記実施形態と同様の凸部が設けられていてもよい。
（７）第２通電部材が中軸、第１通電部材が端子部材であってもよい。
（８）グロープラグ１０は、圧力センサを有していない構成であってもよい。

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態や変形例の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…グロープラグ
２０…ハウジング
２１…軸孔
２２…主体金具
２３…ねじ部
２４…キャップ部
２５…テーパ部
３０…第１外筒
３１…第２外筒
３２…伝達スリーブ
３３…ダイアフラム
３４…センサ固定部材
３５…圧力検出素子
３６…フランジ部
３７…開口部
４０…発熱体
４１…絶縁部
４２…導電部
４６…接続端子
５０…第１通電部材
５１…接続部材
５２…脚部
６０…リング
７０…弾性部材
７２…保護筒
７３…第２通電部材
７４…端子アセンブリ
８１…先端向き面
８２，８２ａ，８２ｂ…先端部
８３…凸部
８４…テーパ面

Claims (7)

1. 軸線方向に延びるとともに、前記軸線方向の先端側に配置され、通電によって発熱する発熱体を有するグロープラグであって、
   長手方向に延び、前記発熱体よりも後端側に位置し、前記発熱体と電気的に接続される第１通電部材と、
   長手方向に延び、前記発熱体よりも後端側に位置し、かつ、前記軸線方向において前記第１通電部材から離間して配置された第２通電部材と、
   前記第１通電部材と前記第２通電部材とを電気的に接続する接続部材と、を備え、
   前記第２通電部材は、自身の前記長手方向に対して交差する方向に突出する凸部を有し、
   前記接続部材は、前記凸部を介して前記第２通電部材に溶接されていることを特徴とするグロープラグ。
2. 請求項１に記載のグロープラグであって、
   前記第２通電部材は、先端側を向く面と、前記先端側を向く面から先端側に突出し、前記凸部を有する先端部を有し、
   前記先端部は、前記凸部よりも先端側の少なくとも一部が、テーパ状に形成されていることを特徴とするグロープラグ。
3. 請求項１または請求項２に記載のグロープラグであって、
   前記第２通電部材は、先端側を向く面と、前記先端側を向く面から先端側に突出し、前記凸部を有する先端部を有し、
   前記第２通電部材の長手方向における前記凸部の中心の位置は、前記第２通電部材の長手方向における前記先端部の中心の位置よりも後端側であることを特徴とするグロープラグ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のグロープラグであって、
   前記第２通電部材は、先端側を向く面と、前記先端側を向く面から先端側に突出し、前記凸部を有する先端部を有し、
   前記凸部が形成された位置における前記先端部の直径は、前記凸部が形成されていない位置における前記先端部の直径よりも１７％以上大きいことを特徴とするグロープラグ。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のグロープラグであって、
   前記凸部が突出する方向における前記凸部の先端が平坦であることを特徴とするグロープラグ。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のグロープラグであって、
   前記第２通電部材は、円柱状の先端部を有し、
   前記凸部は、前記先端部の周囲に設けられていることを特徴とするグロープラグ。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のグロープラグであって、
   前記軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
   自身の先端部を前記ハウジングの先端から突出させて、前記軸線方向に変位可能に前記ハウジング内に配置される前記発熱体と、
   前記ハウジング内に配置されて、前記発熱体と前記ハウジングとに結合される弾性部材と、
   前記ハウジングに対する前記発熱体の前記軸線方向における変位から燃焼圧を検知する圧力センサと、
   前記軸線方向に延びて、前記発熱体に電気的に接続される前記第１通電部材と、
   前記第１通電部材よりも前記軸線方向の後端側に位置し、前記ハウジングと絶縁された状態で、前記接続部材を介して前記第１通電部材と電気的に接続される前記第２通電部材と、
   を備えることを特徴とするグロープラグ。

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