JP5161121B2 - グロープラグ - Google Patents

Description

この発明は、自着火方式の内燃機関で使用されるグロープラグにおいて、内燃機関の燃焼圧を検出する技術に関する。

ディーゼルエンジン等の自着火方式の内燃機関において始動を補助するためのグロープラグに圧力センサを設け、内燃機関の燃焼圧を検出することが行われている（例えば、特許文献１参照）。このようなグロープラグでは、圧力センサはシリンダヘッドに取り付けられるグロープラグ本体（ハウジング）の内部に格納される。

特開２００７−１２０９３９号公報

このようなグロープラグでは、ヒータが燃焼室内に曝されるため、ヒータの加熱や燃焼室内での燃料の燃焼などにより、ヒータを含む圧力の検出機構の温度が著しく上昇する。しかしながら、従来、このような圧力検出機構の著しい温度上昇については、特に配慮はされてこなかった。そのため、圧力検出機構の著しい温度上昇に起因して、圧力センサへの荷重の変化等の種々の問題が発生するおそれがあった。

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、圧力センサ付グロープラグにおいて圧力センサへの荷重の温度変化に伴う変動（以下、「圧力センサへの荷重変動」とも呼ぶ）を低減することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
圧力センサとヒータとを有するグロープラグであって、
前記圧力センサと前記ヒータとの位置関係を規定し、熱膨張係数が前記ヒータの熱膨張係数よりも大きい位置規定部材を備え、
前記圧力センサを前記位置規定部材を基準とする所定のセンサ基準位置において固定し、
前記ヒータ上の取付位置が前記位置規定部材を基準とする所定のヒータ基準位置から変位し得るように前記ヒータを保持し、
前記ヒータと前記圧力センサとの間に熱膨張係数が前記位置規定部材の熱膨張係数よりも大きい変位伝達部材を設けることにより、前記ヒータの変位を前記圧力センサに伝達する
グロープラグ。

この適用例によれば、変位伝達部材の熱膨張係数を位置規定部材の熱膨張係数よりも大きくすることにより、ヒータの取付位置から圧力センサまでの温度変化に伴う長さの変化と、位置規定部材の熱膨張によるセンサ基準位置とヒータ基準位置との間の温度変化に伴う長さの変化との差が補償される。この両者間の変化の差を少なくするように補償できるため、圧力センサへの荷重変動を低減することが可能となる。

［適用例２］
適用例１記載のグロープラグであって、
前記圧力センサを格納する筒状のハウジングを備え、
前記ハウジングの一方の端部に設けられた前記ヒータは、セラミックスを主体として形成されており、
前記グロープラグは、
前記ハウジングに固定され、前記圧力センサを格納して保持するセンサ保持部材と、
前記ハウジングに固定され、前記ヒータを保持するとともに、自身が変形することにより、前記一方の端部と他方の端部とを結ぶ軸方向に沿った前記取付位置の前記ヒータ基準位置からの変位を許容するヒータ保持部材と
を備え、
前記センサ保持部材の熱膨張係数は、前記ヒータの熱膨張係数よりも大きく、かつ、前記変位伝達部材の熱膨張係数よりも小さい
グロープラグ。

この適用例によれば、センサ保持部材の熱膨張係数をヒータの熱膨張係数よりも大きく、かつ、変位伝達部材の熱膨張係数よりも小さくすることにより、センサ保持部材とヒータとの熱膨張係数の差が補償される。詳細には、ヒータがセラミックスを主体として形成されるため、ヒータの熱膨張係数は２〜８ｐｐｍ／℃と小さく、グロープラグの発熱やエンジンの駆動により温度が上昇した際のヒータの膨張率は小さい。一方、位置規定部材をなすセンサ保持部材は、ヒータと比較して熱膨張係数が大きく、温度が上昇した際の膨張量は大きい。このため、圧力センサへの荷重の温度変化に伴う変動が大きくなってしまうのであるが、センサ保持部材の熱膨張係数が、圧力センサとヒータとを連絡する変位伝達部材のそれよりも小さく構成されるため、圧力センサへの荷重変動を抑制することが可能となる。このような状況は、もちろん、温度の上昇時のみならず温度の下降時においても同様に考えられる。

［適用例３］
適用例２記載のグロープラグであって、
前記ヒータ保持部材は、前記軸方向への長さが変化することにより前記軸方向に沿った前記取付位置の変位を許容し、
前記ヒータ保持部材の熱膨張係数は、前記ヒータの熱膨張係数よりも大きく、かつ、前記変位伝達部材の熱膨張係数よりも小さい
グロープラグ。

ヒータ保持部材が軸方向への長さが変化して取付位置の変位を許容している場合、ヒータ保持部材の軸方向の長さの温度変化もセンサ基準位置とヒータ基準位置の距離に影響を及ぼす。そのため、ヒータ保持部材の熱膨張係数をヒータの熱膨張係数よりも大きく、かつ、変位伝達部材の熱膨張係数よりも小さくすることにより、熱膨張係数の差がより確実に補償される。そのため、圧力センサへの荷重の温度変化を、より抑制することが可能となる。

［適用例４］
適用例２または３記載のグロープラグであって、
前記センサ保持部材は、
前記ハウジング内に格納され、前記一方の端部側で前記ハウジングに固定された筒状部と、
前記筒状部の前記他方の端部側に設けられ、前記圧力センサの前記他方の端部側において前記圧力センサの移動を規制することより前記圧力センサを固定するセンサ固定部と
を有しており、
前記筒状部に挿入された前記変位伝達部材は、前記圧力センサの前記一方の端部側において前記圧力センサに前記変位を伝達する
グロープラグ。

この適用例によれば、変位伝達部材の熱膨張係数を大きくすることにより、ヒータの熱膨張係数が小さいことに起因した温度上昇に伴う圧力センサへの荷重の低減が抑制される。

［適用例５］
適用例２または３記載のグロープラグであって、
前記センサ保持部材は、
前記ハウジング内に格納され、前記一方の端部側で前記ハウジングに固定された筒状部と、
前記筒状部の前記他方の端部側に設けられ、前記圧力センサの前記一方の端部側において前記圧力センサの移動を規制することにより前記圧力センサを固定するセンサ固定部と
を有しており、
前記筒状部に挿入された前記変位伝達部材は、前記圧力センサの前記他方の端部側において前記圧力センサに前記変位を伝達する
グロープラグ。

この適用例によれば、変位伝達部材の熱膨張係数を大きくすることにより、ヒータの熱膨張係数が小さいことに起因した温度上昇に伴う圧力センサへの荷重の増加が抑制される。

［適用例６］
適用例１ないし５のいずれか記載のグロープラグであって、
前記位置規定部材は、室温環境下において熱膨張係数が９ｐｐｍ／℃以下である低熱膨張材からなる
グロープラグ。

位置規定部材に熱膨張係数が９ｐｐｍ／℃以下である低熱膨張材を使用することにより、ディーゼルエンジンへ搭載されるグロープラグとして、圧力センサ非搭載のものに対して極度に長尺化してしまうことを回避することができる。位置規定部材として熱膨張係数が９ｐｐｍ／℃以下の低熱膨張材を選択することにより、部材としての絶対寸法を長くしなくても温度変化による位置規定部材の膨張量と変位伝達部材の膨張量との差を十分に得ることができ、グロープラグの全長を極度に長くすることなく、圧力センサを備えるグロープラグを実現することができる。

［適用例７］
請求項１ないし６のいずれか記載のグロープラグであって、
前記変位伝達部材は、室温環境下において熱膨張係数が１６ｐｐｍ／℃以上である高熱膨張材からなる
グロープラグ。

変位伝達部材に熱膨張係数が１６ｐｐｍ／℃以上である高熱膨張材を使用することによっても、ディーゼルエンジンへ搭載されるグロープラグとして、圧力センサ非搭載のものに対して極度に長尺化してしまうことを回避することができる。変位伝達部材として熱膨張係数が１６ｐｐｍ／℃以上の高熱膨張部材を選択することにより、部材としての絶対寸法を長くしなくても温度変化による位置規定部材の膨張量と変位伝達部材の膨張量との差を十分に得ることができ、グロープラグの全長を極度に長くすることなく、圧力センサを備えるグロープラグを実現することができる。

［適用例８］
適用例２ないし７のいずれか記載のグロープラグであって、
前記ハウジングは、内燃機関に取り付けるための締結部を有しており、
前記センサ保持部材は、前記締結部よりも前記一方の端部側において固定されている
グロープラグ。

センサ保持部材をハウジングを内燃機関に取り付けるための締結部よりもヒータ側に配置することにより、ヒータから圧力センサまでの距離を低減することができる。そのため、内燃機関の運転に伴う振動の圧力検出に対する影響を低減することができる。一方、センサ保持部材を締結部よりもヒータ側に配置すると、センサ保持部材の温度上昇がより大きくなる。この適用例によれば、センサ保持部材とヒータとの熱膨張係数の差が補償されるので、振動の圧力検出に対する影響を低減するとともに、温度上昇の影響を低減することが可能となる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、グロープラグ、そのグロープラグを使用した内燃機関の始動補助装置、その始動補助装置を使用した内燃機関、その内燃機関を使用した移動体、等の態様で実現することができる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ１．グロープラグの構造：
Ａ２．先端構造体の構成：
Ａ３．圧力検出機構に対する温度上昇の影響：
Ｂ．第２実施例：
Ｂ１．第２実施例の先端構造体：
Ｂ２．第２実施例における温度上昇の影響：

Ａ１．グロープラグの構造：
図１は、本発明の一実施例としてのグロープラグの外観を示す外観図である。グロープラグ１００は、配線保持部１１０と、主体金具１２０と、先端スリーブ２００と、先端チップ１３０と、メンブレン３００と、外筒１４０と、ヒータ１５０とを備えている。

配線保持部１１０は、グロープラグ１００に設けられた圧力センサ（後述する）の出力信号を外部に出力するセンサケーブル１１２と、ヒータ１５０に電力を供給するための通電ケーブル１１４とを保持している。配線保持部１１０において、センサケーブル１１２の複数の心線は、それぞれ、圧力センサに接続された複数のセンサ信号線（図示しない）と接続されている。また、通電ケーブル１１４の心線は、ヒータ１５０に電力を供給するための中軸（後述する）に接続されている。

主体金具１２０は、筒状の部材であり、ディーゼルエンジン等の自着火方式の内燃機関が有するシリンダヘッドに装着される。第１実施例では、主体金具１２０を炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）で形成している。但し、主体金具１２０の材質としては、高強度の材料であれば、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ６３０，ＳＵＳ４３０）等、種々の材料を用いることができる。主体金具１２０の配線保持部１１０側の端部には、シリンダヘッドに取り付ける際に使用する工具と係合する係合部１２２が形成されている。主体金具１２０の中間部には、グロープラグ１００をシリンダヘッドに固定するためのネジ部１２４が形成されている。係合部１２２を工具で回転させることにより、シリンダヘッドとネジ部１２４とが締結され、グロープラグ１００はシリンダヘッドに取り付けられる。これにより、グロープラグ１００のヒータ１５０は、内燃機関の燃焼室内に曝される。なお、以下では、軸線Ｏに沿ったヒータ１５０側の方向（矢印Ｒ方向）を「先端側」とも呼び、配線保持部１１０側の方向（矢印Ｌ方向）を「後端側」とも呼ぶ。

先端チップ１３０は、ＳＵＳ４３０で形成された筒状の部材である。なお、先端チップ１３０を、炭素鋼や他のステンレス鋼で形成することも可能である。先端チップ１３０は、外径が軸線Ｏに沿ってほぼ一定の円筒部１３２と、先端側に向かって外径が細くなっているテーパ部１３４とを有している。このように、テーパ部１３４を設けることにより、シリンダヘッドにグロープラグを締め付けた際に、先端チップ１３０がシリンダヘッド側に設けられたテーパシート面を押さえつけ、変形させることにより、燃焼室の気密を確保できる。

先端スリーブ２００は、鍔部２１０が形成された筒状の部材であり、鍔部２１０以外の部分は、主体金具１２０および先端チップ１３０の内部に格納されている。第１実施例では、先端スリーブ２００を熱膨張係数（線膨張係数）が小さいフェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）により形成している。なお、先端スリーブ２００は、高強度で熱膨張係数が小さい種々の材料で形成することが可能である。熱膨張係数が小さい材料は、例えば、室温環境下（２５℃）での熱膨張係数（以下、「室温熱膨張係数」とも呼ぶ）に基づいて選択することが可能である。なお、熱膨張係数の測定方法については、後述する。先端スリーブ２００を形成する材料としては、ＳＵＳ４３０（室温熱膨張係数が１０．４ｐｐｍ／℃）のほか、ＳＵＳ４０５（室温熱膨張係数が１０．８ｐｐｍ／℃）等の他のフェライト系ステンレス鋼、ＳＵＳ６３０（室温熱膨張係数が１０．８ｐｐｍ／℃）等の析出硬化系ステンレス鋼を使用することが可能である。但し、熱膨張係数が小さい材料としては、室温熱膨張係数が９ｐｐｍ／℃以下の材料（低熱膨張材）を使用するのがより好ましい。低熱膨張材としては、例えば、室温熱膨張係数が５ｐｐｍ／℃のコバール（カーペンター・テクノロジー・コーポレーションの商標）やＮＩＬＯ（スペシャル・メタルズ・ウィギン・リミテッドの登録商標）等のニッケル（Ｎｉ）系の合金、あるいは室温熱膨張係数が４．３ｐｐｍ／℃のタングステンを用いることができる。先端スリーブ２００の鍔部２１０は、主体金具１２０と先端チップ１３０に挟み込まれた状態で溶接される。これにより、主体金具１２０、先端スリーブ２００、及び先端チップ１３０は固定的に接合される。なお、主体金具１２０、先端スリーブ２００、及び先端チップ１３０の固定方法によっては、先端スリーブ２００に金属以外の低熱膨張材を使用することも可能である。例えば、先端スリーブ２００に室温熱膨張係数が３．５ｐｐｍ／℃の窒化ケイ素（ＳｉＮ）を使用することも可能である。この場合、例えば、鍔部２１０の外径を主体金具の外径よりも小さくし、先端チップ１３０の外周部を後端側に鍔部２１０の厚さ分だけ延長して、先端チップ１３０と主体金具１２０とを直接接合することによって先端スリーブ２００を固定することができる。

メンブレン３００は、ＳＵＳ６３０で形成された筒状の部材である。メンブレン３００は、ＳＵＳ６３０の他、繰り返し耐力を有するとともにヤング率が低い種々の材料（例えば、マルエージ鋼、ＳＵＳ４３０、純チタン、チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ））を用いて形成することができる。メンブレン３００は、主体金具１２０の内部で先端スリーブ２００に溶接されている。なお、メンブレン３００は、先端スリーブと同様に熱膨張係数が小さい金属で形成するのがより好ましい。

外筒１４０は、ＳＵＳ６３０で形成された筒状の部材である。外筒１４０は、ＳＵＳ６３０の他、炭素鋼（例えば、Ｓ４５Ｃ）や他のステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ４３０）等の高強度の材料で形成することも可能である。外筒１４０には、ヒータ１５０が圧入されている。ヒータ１５０が圧入された外筒１４０は、先端スリーブ２００に接合されたメンブレン３００に圧入されている。このようにして、ヒータ１５０は、外筒１４０、メンブレン３００、および先端スリーブ２００を介して、主体金具１２０に接合されている。

先端スリーブ２００、メンブレン３００、外筒１４０、およびヒータ１５０と、図示しない種々の部材とは、１つの構造体（先端構造体）１０２を形成している。上述のように、先端スリーブ２００の鍔部２１０は、主体金具１２０と先端チップ１３０に固定的に接合される。そのため、先端構造体１０２は、主体金具１２０および先端チップ１３０（併せて「ハウジング」とも呼ばれる）に固定的に接合されている。

Ａ２．先端構造体の構成：
図２は、先端構造体の構成を示す断面図である。先端構造体１０２は、先端スリーブ２００と、メンブレン３００と、外筒１４０と、ヒータ１５０と、リング４００と、中軸５００と、センサユニット６００とから構成されている。これらのうち、先端スリーブ２００、メンブレン３００と、外筒１４０、リング４００、および中軸５００を金属（ステンレス鋼）で形成することにより、先端構造体１０２は、ヒータ１５０に通電するための通電機構として機能する。先端構造体１０２は、また、燃焼室内の圧力を検出するための圧力検出機構としても機能する。なお、先端構造体１０２を構成する各部材の具体的な構成と、圧力検出機構としての機能については、後述する。

ヒータ１５０は、絶縁性のセラミックスで形成された絶縁部１５２と、導電性のセラミックスで形成された導電部１５４とを有している。２本の導電部１５４は、ヒータ１５０の後端側から先端側に向かって延長されており、ヒータ１５０の先端側で互いに接続されている。導電部１５４は、ヒータ１５０の外周に露出した２つの露出部１５６，１５８を有している。先端側の露出部１５６は、外筒１４０、メンブレン３００、および先端スリーブ２００を介して主体金具１２０に電気的に接続されている。また、後端側の露出部１５８は、リング４００および中軸５００を介して通電ケーブル１１４（図１）に電気的に接続されている。そのため、主体金具１２０と通電ケーブル１１４との間に電圧を加えると、導電部１５４に電流が流れ、ヒータ１５０が加熱される。

図３および図４は、先端構造体１０２の先端側および後端側を拡大した拡大断面図である。上述のように、先端スリーブ２００は、主体金具１２０に取り付けられる鍔部２１０を有している。鍔部２１０は、軸線Ｏと垂直な方向（径方向）に延びる平板状に形成されている。先端スリーブ２００は、主体金具１２０の内周面と接触する主体金具当接部２０２を有している。主体金具当接部２０２と主体金具１２０の内周面とが当接することにより、先端スリーブ２００と主体金具１２０とは同軸に配置される。

先端スリーブ２００と主体金具１２０と先端チップ１３０とは、上述のように、溶接により接合される。具体的には、図３の黒三角で示す位置において外周からレーザ溶接を行うことにより、先端スリーブ２００と主体金具１２０と先端チップ１３０とが溶接される。なお、先端スリーブ２００と主体金具１２０と先端チップ１３０とは、レーザ溶接に限らず、他の方法により接合することもできる。例えば、これらの部材２００，１２０，１３０は、電子ビーム溶接、抵抗溶接、アークスポット溶接、あるいはロウ付けにより接合することも可能である。

先端スリーブ２００の鍔部２１０から先端側には、内径が他の部分よりも大きいメンブレン取付部２２０が設けられている。一方、先端スリーブ２００の鍔部２１０よりも後端側には、外径がメンブレン取付部２２０とほぼ同じ円筒部２３０と、外径が円筒部２３０よりも小さいセンサ取付部２４０とが設けられている。メンブレン取付部２２０と円筒部２３０の外径は、いずれも、主体金具１２０および先端チップ１３０の内径よりも小さくなっている。なお、本実施例では、円筒部２３０とセンサ取付部２４０とを別個の部材としているが、これらを一体の部材で構成することもできる。

先端スリーブ２００のメンブレン取付部２２０には、メンブレン３００が接合されている。メンブレン３００には、後端側から先端側に向かって、スリーブ取付部３１０と、スリーブ突当部３２０と、薄肉部３３０と、外筒保持部３４０とがこの順で形成されている。スリーブ取付部３１０とスリーブ突当部３２０とは、いずれも内径が外筒１４０の外径よりも大きくなっている。スリーブ取付部３１０の外径は、先端スリーブ２００のメンブレン取付部２２０と嵌合し得るように、メンブレン取付部２２０の内径とほぼ同じとなっている。そして、スリーブ突当部３２０の外径をメンブレン取付部２２０の外径とほぼ同じにすることにより、先端スリーブ２００とメンブレン３００との軸線Ｏ方向に沿った位置関係が規定される。先端スリーブ２００とメンブレン３００とは、スリーブ取付部３１０とメンブレン取付部２２０とを嵌合した状態で、黒三角で示す位置においてスリーブ取付部３１０の外周側からレーザ溶接により接合される。なお、先端スリーブ２００とメンブレン３００との接合は、他の方法によって行うことも可能である。先端スリーブ２００とメンブレン３００とは、例えば、アークスポット溶接等の他の溶接や、ロウ付けにより接合することも可能である。

薄肉部３３０は、外径がスリーブ突当部３２０の外径よりも小さく、内径が外筒１４０の外径よりも大きい部材である。外筒保持部３４０は、外径が薄肉部３３０の外径とほぼ同じで、内径が外筒１４０の外径とほぼ同じ部材である。外筒保持部３４０には、ヒータ１５０が圧入された外筒１４０が圧入される。なお、ヒータ１５０と外筒１４０、および外筒１４０と外筒保持部３４０とは、いずれも圧入し、その後、合わせ位置にレーザ溶接を施すことにより接合されているが、ロウ付けなどの他の方法で接合することも可能である。

ヒータ１５０の後端側には、円筒状のリング４００が圧入されている。リング４００の内径は、ヒータ１５０の外径とほぼ同じである。リング４００の後端側には、中軸５００が接合されている。中軸５００は、熱膨張係数が大きいオーステナイト系ステンレス鋼（例えば、室温熱膨張係数が１７．３ｐｐｍ／℃のＳＵＳ３０４）で形成されている。但し、中軸５００を、ある程度強度が高く、熱膨張係数が大きい金属材料であれば他の材料（例えば、他のオーステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３１６）で形成することも可能である。熱膨張係数が大きい材料としては、室温熱膨張係数が１６ｐｐｍ／℃以上の高熱膨張膨張剤を用いるのがより好ましい。また、リング４００は、ＳＵＳ６３０で形成されている。

中軸５００には、テーパ部５１０と、嵌合部５２０と、胴部５３０と、センサ当接部５４０とが設けられている。嵌合部５２０は、外径がリング４００の内径（すなわち、ヒータ１５０の外径）とほぼ同じとなっている。嵌合部５２０の先端側に外径が先端側に向かって細くなっているテーパ部５１０を設けることにより、中軸５００とリング４００への挿入が容易となっている。胴部５３０は、外径がリング４００の外径とほぼ同じとなっている。そのため、中軸５００をリング４００に挿入する際、リング４００が胴部５３０に突き当たり、中軸５００とリング４００との軸線Ｏに沿った位置関係が規定される。中軸５００とリング４００とは、嵌合部５２０をリング４００に挿入した後、黒三角で示す位置においてリング４００の外周側からレーザ溶接で接合される。なお、中軸５００とリング４００との接合は、アークスポット溶接などの他の溶接方法やロウ付けなどによって行うことも可能である。

図４に示すように、先端スリーブ２００の後端側には、センサユニット６００が設けられている。センサユニット６００は、センサケース６１０と、第１の絶縁ブロック６２０と、第１の電極ブロック６３０と、センサ素子６４０と、第２の電極ブロック６５０と、第２の絶縁ブロック６６０と、素子止め部材６７０とを有している。

センサケース６１０は、熱膨張係数が小さいＳＵＳ４３０で形成された筒状の部材である。センサケース６１０には、外径が先端スリーブ２００のセンサ取付部２４０の内径とほぼ同じスリーブ接合部６１２が形成されている。センサケース６１０は、スリーブ接合部６１２がセンサ取付部２４０に挿入された状態で、黒三角で示す位置においてセンサ取付部２４０の外周部から溶接されることにより先端スリーブ２００に接合される。なお、第１実施例では、センサ取付部２４０の肉厚を薄くすることにより、スリーブ接合部６１２とセンサ取付部２４０との溶接を容易に行うことができる。

センサケース６１０には、その後端側に、円筒部６１４が形成されている。第１の絶縁ブロック６２０と、第１の電極ブロック６３０と、センサ素子６４０と、第２の電極ブロック６５０と、第２の絶縁ブロック６６０とは、この順に先端側から円筒部６１４内に挿入されている。

センサ素子６４０は、ニオブ酸リチウムで形成された円盤状の部材であり、軸線Ｏの応力に応じた電荷（センサ出力信号）が発生する。なお、センサ素子６４０は、応力に応じて電気的な特性が変化する素子であれば、ニオブ酸リチウム以外の圧電材料（例えば、水晶）で形成してもよい。また、センサ素子６４０をピエゾ抵抗材料で形成することも可能である。この場合、センサ素子６４０周辺の構造は、ピエゾ抵抗材料の使用に伴って適宜変更される。

電極ブロック６３０，６５０は、ＳＵＳ４３０で形成された筒状の部材である。２つの電極ブロック６３０，６５０のそれぞれには、センサケーブル１１２（図１）に接続されたセンサ信号線（図示しない）が接続されている。圧力センサとして機能するセンサ素子６４０で発生した電荷は、電極ブロック６３０，６５０と、センサ信号線と、センサケーブル１１２とを介してグロープラグ１００の外部に出力される。また、この発生電荷を主体金具１２０の内部にある回路（図示しない）により電圧信号に変換し、変換された電圧信号を外部に出力するものとしてもよい。なお、電極ブロック６３０，６５０は、高強度で導電性の材料であれば他の材料で形成することも可能である。また、電極ブロック６３０，６５０に換えて、円盤状の電極板を使用することも可能である。

絶縁ブロック６２０，６６０は、アルミナで形成された筒状の部材である。第１の絶縁ブロック６２０は、その先端側が中軸５００のセンサ当接部５４０の後端側に当接している。なお、絶縁ブロック６２０，６６０は、アルミナの他、ジルコニア、あるいは窒化ケイ素等の高強度で絶縁性の材料で形成してもよい。

素子止め部材６７０は、ＳＵＳ４３０で形成された筒状の部材である。素子止め部材６７０は、ＳＵＳ４３０の他、炭素鋼や他のステンレス鋼等の高強度の材料で形成することもできる。素子止め部材６７０の外径は、センサケース６１０の円筒部６１４の内径とほぼ同じである。素子止め部材６７０と円筒部６１４とは、素子止め部材６７０に先端方向への荷重（「予荷重」と呼ばれる）を加えた状態で、黒三角で示す位置において円筒部６１４の外周部からレーザ溶接される。これにより、センサ素子６４０には予荷重が加えられた状態に維持される。なお、素子止め部材６７０と円筒部６１４との接合は、アークスポット溶接やロウ付けなどの他の方法により行うこともできる。

このように形成されたグロープラグ１００（図１）は、内燃機関のシリンダヘッドに装着され、内燃機関の燃焼室内の圧力の検出を行う。燃焼室内の圧力が変動すると、メンブレン３００の薄肉部３３０が変形して、ヒータ１５０が主体金具１２０に対して軸線Ｏに沿って変位する。一方、センサ素子６４０は、第２の電極ブロック６５０、第２の絶縁ブロック６６０、素子止め部材６７０、センサケース６１０、および先端スリーブ２００を介して、主体金具１２０に固定されている。そのため、ヒータが変位すると、リング４００、中軸５００、第１の絶縁ブロック６２０、及びセンサ素子６４０の全体の長さが変化し、長さの変化に伴い各部材４００，５００，６２０，６４０に加わる応力が変化する。このように、センサ素子６４０への荷重は、ヒータ１５０の主体金具１２０に対する変位に応じて変化し、圧電材料で形成されたセンサ素子６４０には、ヒータ１５０の変位に応じた電荷が発生する。発生した電荷は、電極ブロック６３０，６５０、図示しないセンサ信号線と、配線保持部１１０（図１）においてセンサ信号線に接続されたセンサケーブル１１２を介して外部に出力される。

なお、第１実施例では、ヒータ１５０とセンサ素子６４０とを、メンブレン３００、先端スリーブ２００、およびセンサケース６１０から形成される筒状の部材（外殻）内に組み込むことにより、ヒータ１５０とセンサ素子６４０との位置関係を規定している。そのため、外殻は、ヒータ１５０およびセンサ素子６４０の位置関係を規定する位置規定部材ともいうことができる。但し、一般的には、ヒータ１５０およびセンサ素子６４０の位置関係が規定できれば、必ずしもヒータ１５０およびセンサ素子６４０を外殻に組み込むことは必要でない。例えば、先端スリーブ２００とメンブレン３００とを、別個にハウジングに取り付けるものとしてもよい。この場合、メンブレン３００、ハウジング、先端スリーブ２００、およびセンサケース６１０が位置規定部材に相当する。

Ａ３．圧力検出機構に対する温度上昇の影響：
グロープラグ１００は、内燃機関のシリンダヘッドに装着される。そして、ヒータ１５０を加熱して燃焼室内の温度を高くすることにより、内燃機関の始動を補助する。そのため、グロープラグ１００の温度は、ヒータ１５０の加熱や内燃機関の運転に伴うシリンダヘッドの温度上昇に伴って高温になる。特に、ヒータ１５０を含む先端構造体１０２（図２）は、ヒータ１５０の加熱や、燃焼室内での燃料の燃焼により、著しく温度が上昇する。

図５（ａ）ないし図５（ｃ）は、このようなグロープラグの温度上昇が圧力検出機構に与える影響を模式的に示す説明図である。図５（ａ）ないし図５（ｃ）では、便宜上、先端構造体１０２（図２）を簡略化した圧力検出機構８００，８００ｃを図示している。図５（ａ）は、低温時における第１実施例の圧力検出機構８００の状態を示している。図５（ｂ）の実線は、高温時における第１実施例の圧力検出機構８００の状態を示し、破線は、低温時における圧力検出機構８００の状態を示している。図５（ｃ）の実線は、高温時における比較例の圧力検出機構８００ｃの状態を示し、破線は、低温時における圧力検出機構８００ｃの状態を示している。

図５（ａ）に示すように、第１実施例の圧力検出機構８００は、センサ保持部材８１０、ヒータ保持部材８２０、圧力センサ８３０、変位伝達部材８４０、および主としてセラミックで形成されたヒータ１５０を主要な構成要素としている。圧力センサ８３０は、圧力センサ８３０への荷重に応じて信号を出力する部材であり、図４に示すセンサ素子６４０に相当する。

センサ保持部材８１０は、その後端側において圧力センサ８３０の後端側の位置を固定することにより、圧力センサ８３０の軸方向（図４の軸線Ｏ方向）への移動を規制する。このセンサ保持部材８１０は、図４に示す先端スリーブ２００およびセンサケース６１０に概ね相当する。

センサ保持部材８１０の先端側に取り付けられたヒータ保持部材８２０は、ヒータ１５０をその中間部の取付位置Ａ（図３の外筒保持部３４０の後端側に相当する）で保持するとともに、ヒータ保持部材８２０自体が変形することによりヒータ１５０の軸方向への移動を許容する。ヒータ保持部材８２０は、図３に示すメンブレン３００に概ね相当する。

変位伝達部材８４０は、ヒータ１５０の後端側に接合されている。変位伝達部材８４０は、その後端側において圧力センサ８３０と当接している。これにより、変位伝達部材８４０は、ヒータ１５０の軸方向への変位を圧力センサ８３０に伝達する。変位伝達部材８４０は、図４に示すリング４００、および中軸５００の胴部５３０からセンサ当接部５４０までに概ね相当する。変位伝達部材８４０の熱膨張係数は、センサ保持部材８１０よりも大きくなっている。

上述のように、先端構造体１０２、すなわち圧力検出機構８００を形成する際には、圧力センサ８３０には所定の予荷重がかけられる。予荷重は、変位伝達部材８４０およびヒータを介してヒータ保持部材８２０に伝わり、ヒータ保持部材８２０の先端側には、予荷重に相当する先端方向に向かう力が加わる。このようにヒータ保持部材８２０に力が加わることにより、ヒータ保持部材８２０は、図５（ａ）に示すように軸方向に伸ばされた状態で保持される。

図５（ａ）に示す低温時から温度が上昇すると、図５（ｂ）に示すように、圧力検出機構８００を構成する各部材は熱膨張する。通常、ヒータ１５０や圧力センサ８３０を構成するセラミックスは、センサ保持部材８１０や変位伝達部材８４０を構成する金属よりも熱膨張係数が小さい。そのため、温度上昇によるセンサ保持部材８１０の伸びは、ヒータ１５０のヒータ保持部材８２０への取付位置Ａから後端側の伸びよりも大きくなる。第１実施例の圧力検出機構８００では、変位伝達部材８４０の熱膨張係数をセンサ保持部材８１０よりも大きくしている。そのため、センサ保持部材８１０の伸びが抑制されるとともに、変位伝達部材８４０の伸びが大きくなる。これにより、高温時においても、センサ保持部材８１０の後端からヒータ保持部材８２０の先端までの長さは、圧力センサ８３０からヒータ１５０の取付位置Ａまでの長さとはほぼ同じとなる。そのため、ヒータ保持部材８２０の伸びは、低温時とほぼ同じ状態に維持され、圧力センサ８３０への予荷重は、低温時とほぼ同じとなる。

図５（ｃ）は、比較例として、変位伝達部材８４０ｃの熱膨張係数をセンサ保持部材８１０と同程度にした圧力検出機構８００ｃを示している。変位伝達部材８４０ｃの熱膨張係数が第１実施例の圧力検出機構８００よりも小さくなっている他は、図５（ｂ）と同様である。

図５（ｃ）に示すように、変位伝達部材８４０の熱膨張係数をセンサ保持部材８１０と同程度にすると、ヒータ１５０のヒータ保持部材８２０への取付位置Ａは、センサ保持部材８１０の伸びに相当する位置まで移動しない。そのため、ヒータ保持部材８２０の軸方向の長さが短くなり、ヒータ保持部材８２０の伸びが少なくなる。ヒータ保持部材８２０の伸びが少なくなると、ヒータ保持部材８２０の先端部からヒータ１５０に加わる力が減少し、圧力センサ８３０への荷重が低下する。また、圧力検出機構８００ｃの構成によっては、圧力センサ８３０に引張力が加わり、圧力センサ８３０が破損するおそれが生じる。

これに対し、第１実施例では、ヒータ１５０の変位を圧力センサ８３０に伝達する変位伝達部材８４０の熱膨張係数をセンサ保持部材８１０の熱膨張係数よりも大きくすることにより、センサ保持部材８１０とヒータ１５０との熱膨張係数の差が補償される。そのため、ヒータ保持部材８２０は、高温時においても低温時と同様に伸ばされ、圧力センサ８３０への予荷重も低温時とほぼ同じに保たれる。従って、第１実施例によれば、圧力センサ８３０への予荷重の温度上昇による低下が抑制され、圧力センサ８３０による圧力の検出精度をより高くすることができる。また、圧力センサ８３０には引張力が加わることが抑制されるため、圧力センサ８３０の破損が抑制される。

なお、第１実施例では、ヒータ保持部材８２０の軸方向の長さが変化することによりヒータ１５０の軸方向の変位が許容されているが、ヒータ保持部材８２０は、一般に、ヒータ１５０が軸方向に変位し得るようにヒータ１５０が保持できればよい。例えば、ヒータ保持部材８２０を軸方向に垂直な平板状の部材とし、ヒータ保持部材８２０が撓むことによりヒータ１５０の軸方向の変位を許容するものとしてもよい。

Ｂ１．第２実施例における先端構造体：
図６は、第２実施例のグロープラグ１００ａにおける先端構造体１０２ａの構成を示す断面図である。第２実施例のグロープラグ１００ａは、中軸５００ａの形状と、センサユニット６００ａの構成が異なっている点で、図２に示す第１実施例のグロープラグ１００と異なっている。他の点は、第１実施例と同様である。

中軸５００ａは、テーパ部５１０ａ、嵌合部５２０ａ、胴部５３０ａを有している点で、図３に示す第１実施例における中軸５００と同様である。一方、第２実施例の中軸５００ａは、センサ当接部５４０が設けられておらず、胴部５３０ａから外径が絞り込まれた後、外径がほぼ一定の軸部５５０ａが形成されている点で、第１実施例の中軸５００と異なっている。

第２実施例のセンサユニット６００ａは、素子ベース部材６１０ａ、第１の絶縁ブロック６２０ａ、第１の電極板６３０ａ、センサ素子６４０ａ、第２の電極板６５０ａ、第２の絶縁ブロック６６０ａ、および素子止め部材６７０ａがこの順に積層されている。絶縁ブロック６２０ａ，６６０ａ、電極板６３０ａ，６５０ａ、およびセンサ素子６４０ａは、いずれもその内径が中軸５００ａの軸部の外径よりも大きい円盤状に形成されている。なお、これらの部材の材質は、第１実施例の対応する部材と同様である。

素子ベース部材６１０ａは、内径が中軸５００ａの軸部よりも大きい筒状の部材である。素子ベース部材６１０ａは、第１実施例のセンサケース６１０と同様に、ＳＵＳ４３０で形成されている。なお、素子ベース部材６１０ａを、他の材料で形成することも可能である。素子ベース部材６１０ａの先端側には、外径が先端スリーブ２００の内径とほぼ同じスリーブ接合部６１２ａが形成されている。スリーブ接合部６１２ａと先端スリーブ２００との接合は、スリーブ接合部６１２ａを先端スリーブ２００に挿入し、黒三角で示す位置において先端スリーブ２００の外周側からレーザ溶接することにより行われる。

センサユニット６００ａの素子止め部材６７０ａは、内径が中軸５００ａの軸部とほぼ同じ筒状の部材であり、第１実施例の素子止め部材６７０と同様に、ＳＵＳ４３０で形成されている。素子止め部材６７０ａには、先端側に大径部６７２ａが形成されており、後端側に小径部６７４ａが形成されている。中軸５００ａと、素子止め部材６７０ａとは、黒三角で示す位置において小径部６７４ａの外周側からレーザ溶接を行うことにより接合されている。素子止め部材６７０ａと中軸５００ａとの接合の際には、素子止め部材６７０ａに先端方向の予荷重をかけた状態で行われる。そのため、センサ素子６４０ａは、第１実施例のセンサ素子６４０と同様に予荷重がかけられた状態で固定される。

第２実施例のグロープラグ１００ａでは、燃焼室の圧力上昇に伴って、ヒータ１５０が後端側に変位すると、センサ素子６４０ａの後端側には、リング４００と中軸５００ａと素子止め部材６７０ａとを介して、後端側に向かう力が加わる。そして、センサ素子６４０ａへの荷重が低下することにより、圧力の検出が行われる。すなわち、第２実施例の圧力検出機構によれば、圧力の上昇がセンサ素子６４０ａに加えられている予荷重の開放により検出される。そのため、第２実施例における圧力検出機構は、「開放型圧力センサ」とも呼ばれる。

Ｂ２．第２実施例における温度上昇の影響：
図７（ａ）ないし図７（ｃ）は、第２実施例において、グロープラグの温度上昇が圧力検出機構に与える影響を模式的に示す説明図である。図７（ａ）ないし図７（ｃ）では、便宜上、先端構造体１０２ａ（図６）を簡略化した圧力検出機構８００ａ，８００ｄを図示している。図７（ａ）は、低温時における第２実施例の圧力検出機構８００ａの状態を示している。図７（ｂ）の実線は、高温時における第２実施例の圧力検出機構８００ａの状態を示し、破線は、低温時における圧力検出機構８００ａの状態を示している。図７（ｃ）の実線は、高温時における比較例の圧力検出機構８００ｄの状態を示し、破線は、低温時における圧力検出機構８００ｄの状態を示している。

図７（ａ）に示すように、第２実施例の圧力検出機構８００ａも、図５（ａ）に示す第１実施例と同様に、センサ保持部材８１０ａ、ヒータ保持部材８２０ａ、圧力センサ８３０ａ、変位伝達部材８４０ａ、およびヒータ１５０を主要な構成要素としている。第２実施例の圧力検出機構８００ａは、センサ保持部材８１０ａがその後端側において圧力センサ８３０ａの前端側の位置を固定している点と、変位伝達部材８４０ａと圧力センサ８３０ａとがそれぞれの後端側で互いに固定されている点とで、第１実施例の圧力検出機構８００と異なっている。他の点は、第１実施例と同様である。

図７（ａ）に示す低温時から温度が上昇すると、図７（ｂ）に示すように、圧力検出機構８００を構成する各部材は熱膨張する。第２実施例の圧力検出機構８００ａでは、第１実施例の圧力検出機構８００と同様に、変位伝達部材８４０ａの熱膨張係数をセンサ保持部材８１０ａの熱膨張係数よりも大きくしている。そのため、センサ保持部材８１０ａの伸びが抑制されるとともに、変位伝達部材８４０ａの伸びが大きくなる。これにより、高温時においても、圧力センサ８３０ａの後端からヒータ保持部材８２０ａの先端までの長さは、変位伝達部材８４０ａの後端からヒータ１５０の取付位置Ａまでの長さとはほぼ同じとなる。そのため、ヒータ保持部材８２０ａの伸びは、低温時とほぼ同じ状態に維持され、圧力センサ８３０ａへの予荷重は、低温時とほぼ同じとなる。

図７（ｃ）は、比較例として、変位伝達部材８４０ｄの熱膨張係数をセンサ保持部材８１０ａと同程度とした圧力検出機構８００ｄを示している。変位伝達部材８４０ｄの熱膨張係数が第２実施例の圧力検出機構８００ａよりも小さくなっている他は、図７（ｂ）と同様である。

図７（ｃ）に示すように、ヒータ１５０の伸びが小さく、変位伝達部材８４０ｄの伸びがセンサ保持部材８１０ａと同程度であると、ヒータ１５０の取付位置Ａは、センサ保持部材８１０ａの伸びに相当する位置まで移動しない。そのため、ヒータ保持部材８２０ａの軸方向の長さが短くなり、ヒータ保持部材８２０ａの伸びが少なくなる。ヒータ保持部材８２０ａの伸びが少なくなると、ヒータ保持部材８２０ａの先端部からヒータ１５０に加わる後端側に向かう力が減少し、圧力センサ８３０ａへの荷重が増大する。また、圧力検出機構８００ｄの構成によっては、圧力センサ８３０ａに過大な圧縮力が加わり圧力センサ８３０ａが破損するおそれが生じる。

これに対し、第２実施例では、ヒータ１５０の変位を圧力センサ８３０ａに伝達する変位伝達部材８４０ａの熱膨張係数をセンサ保持部材８１０ａの熱膨張係数よりも大きくすることにより、センサ保持部材８１０ａとヒータ１５０との熱膨張係数の差が補償される。そのため、高温時においても、ヒータ保持部材８２０ａは低温時と同様に伸ばされ、圧力センサ８３０ａへの予荷重も低温時とほぼ同じに保たれる。従って、第２実施例によれば、圧力センサ８３０ａへの予荷重の温度上昇による増大が抑制され、圧力センサ８３０ａによる圧力の検出精度をより高くすることができる。また、圧力センサ８３０ａに過大な圧縮力が加わることを抑制できるので、圧力センサ８３０ａの破損を抑制することができる。

Ｃ．熱膨張係数の測定：
熱膨張係数は、測定対象である試験片の温度を制御するための温度制御部と、試験片の寸法変化量を測定するための変位計とを用いて測定することが可能である。温度制御部は、例えば、試験片を加熱するためのヒータと、試験片の温度を所定の温度に保つ温度調節器により構成される。変位計としては、例えば、レーザを用いた光学式の変位計を使用することができる。熱膨張係数の測定は、試験片を変位計による寸法変化量の測定を妨害しないような形状の治具により温度制御部に固定し、試験片の温度を変化させて行われる。そして、熱膨張係数は、試験片の温度変化量とそれに伴う寸法変化量とから算出することができる。室温環境下での熱膨張係数は、温度を室温（２５℃）を挟む範囲で変化させることにより測定することができる。この場合、測定環境の温度によっては、温度制御部に冷却機構（例えば、ペルチェ冷却素子や冷凍機）が設けられる。また、室温熱膨張係数は、室温よりも高い複数の温度で測定した熱膨張係数から外挿することにより求めることも可能である。

本発明の一実施例としてのグロープラグの外観を示す外観図。 主体金具の先端側に取り付けられる先端構造体の構成を示す断面図 先端構造体の先端側を拡大した拡大断面図。 先端構造体の後端側を拡大した拡大断面図。 グロープラグの温度上昇が圧力検出機構に与える影響を模式的に示す説明図。 第２実施例のグロープラグにおける先端構造体の構成を示す断面図。 第２実施例において、グロープラグの温度上昇が圧力検出機構に与える影響を模式的に示す説明図。

１００，１００ａ…グロープラグ
１０２，１０２ａ…先端構造体
１１０…配線保持部
１１２…センサケーブル
１１４…通電ケーブル
１２０…主体金具
１２２…係合部
１２４…ネジ部
１３０…先端チップ
１３２…円筒部
１３４…テーパ部
１４０…外筒
１５０…ヒータ
１５２…絶縁部
１５４…導電部
１５６，１５８…露出部
２００…先端スリーブ
２０２…主体金具当接部
２１０…鍔部
２２０…メンブレン取付部
２３０…円筒部
２４０…センサ取付部
３００…メンブレン
３１０…スリーブ取付部
３２０…スリーブ突当部
３３０…薄肉部
３４０…外筒保持部
４００…リング
５００，５００ａ…中軸
５１０，５１０ａ…テーパ部
５２０，５２０ａ…嵌合部
５３０，５３０ａ…胴部
５４０…センサ当接部
５５０ａ…軸部
６００，６００ａ…センサユニット
６１０…センサケース
６１０ａ…素子ベース部材
６１２，６１２ａ…スリーブ接合部
６１４…円筒部
６２０，６６０…絶縁ブロック
６２０ａ，６６０ａ…絶縁ブロック
６３０，６５０…電極ブロック
６３０ａ，６５０ａ…電極板
６４０，６４０ａ…センサ素子
６７０，６７０ａ…素子止め部材
６７２ａ…大径部
６７４ａ…小径部
８００…圧力検出機構
８００ａ…圧力検出機構
８００ｃ…圧力検出機構
８００ｄ…圧力検出機構
８１０，８１０ａ…センサ保持部材
８２０，８２０ａ…ヒータ保持部材
８３０，８３０ａ…圧力センサ
８４０，８４０ａ，８４０ｃ，８４０ｄ…変位伝達部材

Claims (8)

1. 圧力センサとヒータとを有するグロープラグであって、
   前記圧力センサと前記ヒータとの位置関係を規定し、熱膨張係数が前記ヒータの熱膨張係数よりも大きい位置規定部材を備え、
   前記圧力センサを前記位置規定部材を基準とする所定のセンサ基準位置において固定し、
   前記ヒータ上の取付位置が前記位置規定部材を基準とする所定のヒータ基準位置から変位し得るように前記ヒータを保持し、
   前記ヒータと前記圧力センサとの間に熱膨張係数が前記位置規定部材の熱膨張係数よりも大きい変位伝達部材を設けることにより、前記ヒータの変位を前記圧力センサに伝達する、
   グロープラグ。
2. 請求項１記載のグロープラグであって、
   前記圧力センサを格納する筒状のハウジングを備え、
   前記ハウジングの一方の端部に設けられた前記ヒータは、セラミックスを主体として形成されており、
   前記グロープラグは、
   前記ハウジングに固定され、前記圧力センサを格納して保持するセンサ保持部材と、
   前記ハウジングに固定され、前記ヒータを保持するとともに、自身が変形することにより、前記一方の端部と他方の端部とを結ぶ軸方向に沿った前記取付位置の前記ヒータ基準位置からの変位を許容するヒータ保持部材と
   を備え、
   前記センサ保持部材の熱膨張係数は、前記ヒータの熱膨張係数よりも大きく、かつ、前記変位伝達部材の熱膨張係数よりも小さい
   グロープラグ。
3. 請求項２記載のグロープラグであって、
   前記ヒータ保持部材は、前記軸方向への長さが変化することにより前記軸方向に沿った前記取付位置の変位を許容し、
   前記ヒータ保持部材の熱膨張係数は、前記ヒータの熱膨張係数よりも大きく、かつ、前記変位伝達部材の熱膨張係数よりも小さい
   グロープラグ。
4. 請求項２または３記載のグロープラグであって、
   前記センサ保持部材は、
   前記ハウジング内に格納され、前記一方の端部側で前記ハウジングに固定された筒状部と、
   前記筒状部の前記他方の端部側に設けられ、前記圧力センサの前記他方の端部側において前記圧力センサの移動を規制することより前記圧力センサを固定するセンサ固定部と
   を有しており、
   前記筒状部に挿入された前記変位伝達部材は、前記圧力センサの前記一方の端部側において前記圧力センサに前記変位を伝達する
   グロープラグ。
5. 請求項２または３記載のグロープラグであって、
   前記センサ保持部材は、
   前記ハウジング内に格納され、前記一方の端部側で前記ハウジングに固定された筒状部と、
   前記筒状部の前記他方の端部側に設けられ、前記圧力センサの前記一方の端部側において前記圧力センサの移動を規制することにより前記圧力センサを固定するセンサ固定部と
   を有しており、
   前記筒状部に挿入された前記変位伝達部材は、前記圧力センサの前記他方の端部側において前記圧力センサに前記変位を伝達する
   グロープラグ。
6. 請求項１ないし５のいずれか記載のグロープラグであって、
   前記位置規定部材は、室温環境下において熱膨張係数が９ｐｐｍ／℃以下である低熱膨張材からなる
   グロープラグ。
7. 請求項１ないし６のいずれか記載のグロープラグであって、
   前記変位伝達部材は、室温環境下において熱膨張係数が１６ｐｐｍ／℃以上である高熱膨張材からなる
   グロープラグ。
8. 請求項２ないし７のいずれか記載のグロープラグであって、
   前記ハウジングは、内燃機関に取り付けるための締結部を有しており、
   前記センサ保持部材は、前記締結部よりも前記一方の端部側において固定されている
   グロープラグ。

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