JP6116091B2 - 燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の始動を補助するグロープラグに、内燃機関の燃焼圧を検知する圧力センサを一体に備えた燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法に関する。

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に、内燃機関の燃焼圧を検知する圧力センサを一体に設けた燃焼圧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）。この燃焼圧センサ付きグロープラグでは、ヒータ部は、連結部材を介してハウジングに弾性的に連結され、ヒータ部が軸線方向に変位可能にハウジング内に配置されている。そして、燃焼圧の変化に伴うヒータ部の軸線方向の変位を圧力センサ部に伝達して、内燃機関の燃焼圧を検知する。圧力センサ部は、例えば、環状の金属ダイアフラムと、この金属ダイアフラムの上面に接合されたピエゾ抵抗素子とからなるセンサ本体（特許文献１における圧力センサ）、及び、ヒータ部の軸線方向の変位をこのセンサ本体に伝達する伝達部（特許文献１では、伝達スリーブ）を有している。また、センサ本体は、伝達部を介してヒータ部に連結される一方、センサ本体とハウジングとの間も連結され（特許文献１では、センサ固定部材により）、センサ本体はハウジングに固定されている。これにより、燃焼圧の変化でヒータ部が軸線方向に変位することに伴って、この変位が伝達部を介してセンサ本体に伝達され、センサ本体で燃焼圧を検知する。

特開２０１２−１７７４８３号公報

ところで、このような燃焼圧センサ付きグロープラグ（以下、単にグロープラグともいう）では、連結部材をヒータ部及びハウジングに溶接して、ヒータ部を連結部材を介してハウジングに連結した場合、この連結部材が、溶接で加わる熱により軸線方向に縮む溶接縮みが生じることがある。その結果、この溶接縮みにより、連結部材がヒータ部を軸線方向後端側に向けて付勢した状態に組付けられることがある。
このような力がヒータ部に加わっていると、圧力センサ部の出力がヒータ部の変位する方向に依存するヒステリシス現象を生じる。また、この付勢力がオフセットとして、検知される燃焼圧の誤差となって現れる。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、溶接縮みによる連結部材がヒータ部を軸線方向後端側に向けて付勢する力を減少させる燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法を提供することを目的とする。

その一態様は、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、自身の先端部を上記ハウジングの先端から突出させて、上記軸線方向に変位可能に上記ハウジング内に配置され、通電により発熱する棒状のヒータ部と、上記ヒータ部及び上記ハウジングと溶接して、上記ヒータ部を上記ハウジングに弾性的に連結する連結部材と、上記ヒータ部及び上記ハウジングに連結し、燃焼圧を検知する圧力センサ部であって、上記燃焼圧の変化に伴う上記ハウジングに対する上記ヒータ部の上記軸線方向の変位を検知をするセンサ本体、上記ヒータ部及び上記センサ本体にそれぞれ連結して上記ヒータ部の上記軸線方向の変位を上記センサ本体に伝達する伝達部、及び、上記センサ本体と上記ハウジングとの間を連結して上記センサ本体を上記ハウジングに固定する本体固定部を含む圧力センサ部と、を備える燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法であって、上記圧力センサ部の上記伝達部と上記ヒータ部とを、及び、上記圧力センサ部の上記本体固定部と上記ハウジングとをそれぞれ連結して、上記圧力センサ部を上記ヒータ部及び上記ハウジングにそれぞれ連結するセンサ連結工程と、上記連結部材を上記ハウジング及び上記ヒータ部のうちのいずれかである第１部材に溶接する第１溶接工程と、上記センサ連結工程及び上記第１溶接工程の後に、上記ヒータ部を上記軸線方向先端側に向けて引っ張った状態で、上記連結部材を上記ハウジング及び上記ヒータ部のうち上記第１部材とは異なる第２部材に溶接する第２溶接工程と、を備える燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法である。

この燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法では、圧力センサ部をヒータ部及びハウジングにそれぞれ連結するセンサ連結工程、及び、連結部材をハウジング及びヒータ部のうちのいずれか一方の第１部材に溶接する第１溶接工程の後に、第２溶接工程で、ヒータ部を軸線方向先端側に向けて引っ張った状態で、連結部材をハウジング及びヒータ部のうちの第１部材とは異なる第２部材に溶接する。この製造方法によれば、予めヒータ部を軸線方向先端側に向けて引っ張った状態で、連結部材を第２部材に溶接しているので、溶接縮みに起因して連結部材がヒータ部を軸線方向後端側に向けて付勢する力を減少させることができ、圧力センサ部の出力がヒータ部の変位する方向に依存するヒステリシス現象や、検知される燃焼圧の誤差を減少させた燃焼圧センサ付きグロープラグを製造することができる。

なお、第２溶接工程は、センサ連結工程及び第１溶接工程の後に行う必要があるが、センサ連結工程は、第１溶接工程よりも先に行っても良く、また、第１溶接工程よりも後に行っても良い。すなわち、圧力センサ部をヒータ部及びハウジングに連結した後に、連結部材を第１部材に溶接しても良く、これとは逆に、連結部材を第１部材に溶接した後に、圧力センサ部をヒータ部及びハウジングに連結しても良い。

さらに、上述の燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法であって、前記連結部材は筒状をなし、前記第１溶接工程及び前記第２溶接工程は、上記連結部材をその全周にわたって前記第１部材及び前記第２部材に溶接する燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法とすると良い。

第１溶接工程及び第２溶接工程で、筒状の連結部材をその全周にわたって第１部材及び第２部材に溶接することにより、連結部材の全周にわたり確実に第１部材及び第２部材に連結できる。ただし、溶接の際に連結部材が受ける熱エネルギーが大きくなり、溶接縮みを生じやすいが、本件の製造方法、すなわち、第２溶接工程を用いることにより、溶接縮みに起因する付勢力を適切に減少させることができる。

さらに、上述のいずれかの燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法であって、前記連結部材は、金属板をその厚み方向に押圧して、先細筒状に形成されてなり、前記第１溶接工程及び前記第２溶接工程は、上記連結部材のうち、先細の先端部を前記軸線方向先端側に向けた状態で、上記先端部を前記ヒータ部に溶接する一方、上記先端部とは反対側の後端部を前記ハウジングに溶接する燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法とすると良い。

連結部材を先細筒状に形成して、その後端部及び先細の先端部をそれぞれハウジング及びヒータ部に溶接すると、連結部材に溶接縮みが生じ易い傾向にある。しかるに、本件の製造方法を用いることにより、溶接縮みに起因する付勢力を適切に減少させることができる。

さらに、上述のいずれかの燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法であって、前記第１溶接工程及び前記第２溶接工程は、レーザ溶接により前記連結部材を溶接する燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法とすると良い。

この燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法では、第１溶接工程及び第２溶接工程でレーザ溶接を用いている。レーザ溶接を用いることで、連結部材への溶接時の熱入力が少なくて済み、連結部材の溶接縮みを抑えることができる。これにより、溶接縮みに起因する付勢力をより効果的に減少させることができる。なお、レーザ溶接としては、具体的には、ファイバーレーザ溶接等が挙げられる。

実施形態に係るグロープラグの全体を示す部分破断断面図である。 実施形態に係るグロープラグのうち、圧力センサ部付近を拡大した部分拡大断面図である。 実施形態に係るグロープラグの製造工程のうち、圧力センサ部をヒータ部とハウジングとにそれぞれ溶接するセンサ連結工程の説明図である。 実施形態に係るグロープラグの製造工程のうち、メンブレンをハウジングに溶接する第１溶接工程を示す説明図である。 センサ連結工程及び第１溶接工程の後に、メンブレンをヒータ部に溶接する第２溶接工程を示す説明図である。 第２溶接工程の後に、内筒のフランジ部と先端キャップとを溶接してハウジングを一体に結合する工程を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る燃焼圧センサ付きグロープラグ１の構造について説明する。図１は、グロープラグ１の全体を示す部分破断断面図である。また、図２は、そのうち、圧力センサ部２００付近を拡大した部分拡大断面図である。なお、図１及び図２において、グロープラグ１の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＨＪのうち、ヒータ部１３０が配置された側（図中下側）を先端側ＧＳとし、これと反対側（図中上側）を後端側ＧＫとして説明する。

グロープラグ１は、例えば、ディーゼルエンジンの燃焼室に取り付けられ、エンジン始動時の点火を補助する熱源として利用される。このグロープラグ１は、主にハウジング１００と、ヒータ部１３０及びこれに導通する部材と、圧力センサ部２００と、端子アセンブリ２５０とからなる。具体的には、ハウジング１００は、主体金具１１０、内筒１９０のフランジ部１９１及び先端部１９０ｓ並びに先端キャップ１５０を含む。また、ヒータ部１３０は、これと一体とされた中軸１２０、及び端子アセンブリ２５０の内側に配置された図示しない外部接続端子に導通している。なお、ハウジング１００とヒータ部１３０とはメンブレン１７０で弾性的に連結されている。圧力センサ部２００は、センサ本体２１０のほか、伝達スリーブ２２０及び、センサ本体２１０をハウジング１００（主体金具１１０）の内側に固定する内筒１９０の内筒本体１９２を含む。また、端子アセンブリ２５０は、端子カバー２６０で覆われている。

さらに具体的には、このグロープラグ１のヒータ部１３０は、自身のヒータ先端部１３０ｓを先端キャップ１５０の先端１５０ｓから突出させて、軸線方向ＨＪに変位可能にハウジング１００である主体金具１１０、内筒１９０のフランジ部１９１及び先端部１９０ｓ並びに先端キャップ１５０内に配置されている。ヒータ部１３０のヒータ先端部１３０ｓは燃焼室（図示しない）内に露出され、燃焼圧の変化に伴って、ヒータ部１３０が軸線方向ＨＪに変位すると、この変位がヒータ部１３０に接合された伝達スリーブ２２０を介して、主体金具１１０内の内筒本体１９２に固定されたセンサ本体２１０に伝達される。これにより、グロープラグ１は、ディーゼルエンジン（内燃機関）の燃焼室の燃焼圧を検知することができる。

ハウジング１００の一部をなす主体金具１１０は、金属材からなり、軸線方向ＨＪに自身の金具先端部１１０ｓから金具後端部１１０ｋまで延びる筒状をなす。この主体金具１１０内には軸孔１１０ｈが形成されている。また、主体金具１１０の軸線方向ＨＪ後端側ＧＫの外周面には、取り付け用の雄ネジ部１１１が形成されている。

内筒１９０のうち、内筒本体１９２は、略円筒状をなし、主体金具１１０の軸孔１１０ｈ内のうち軸線方向ＨＪ先端側ＧＳに、同心状に配置されている。この内筒本体１９２は、後述する圧力センサ部２００の一部をなす、また、内筒本体１９２の軸線方向ＨＪ先端側ＧＳには、径方向外側に突出して、主体金具１１０の金具先端部１１０ｓと同外径でハウジング１００の一部をなす鍔状のフランジ部１９１が形成されており、このフランジ部１９１は、主体金具１１０の金具先端部１１０ｓに溶接されている。また、内筒１９０の後端部１９０ｋには、環状をなすセンサ本体２１０の外周部２１２が溶接されている。

先端キャップ１５０は、金属材からなり、その後端側ＧＫには、円筒状の円筒部１５１が設けられている。この円筒部１５１は、内筒１９０の先端部１９０ｓに外嵌され、内筒１９０のフランジ部１９１に溶接されている。
なお、円筒部１５１の内側には、内筒１９０の先端部１９０ｓとヒータ部１３０のシースチューブ１３１とを連結する連結部材であるメンブレン１７０が収容されている。すなわち、先端キャップ１５０は、ヒータ部１３０、中軸１２０及び圧力センサ部２００を、主体金具１１０及び内筒１９０内に収容し、さらに、メンブレン１７０を内筒１９０の先端部１９０ｓ及びヒータ部１３０のシースチューブ１３１に溶接により連結した後に、内筒１９０の先端部１９０ｓに外嵌され、フランジ部１９１に溶接されている。
また、先端キャップ１５０の先端側ＧＳには、先端１５０ｓに向かって縮径する形状のテーパ部１５２が形成されている。グロープラグ１を内燃機関に取り付けた際には、テーパ部１５２が、内燃機関のプラグ取り付け孔の所定のシート面に密接し、燃焼室内からの気密が確保される。
以上のように、主体金具１１０、内筒１９０のフランジ部１９１及び先端部１９０ｓ並びに先端キャップ１５０は一体とされて、グロープラグ１のハウジング１００をなしている。

ヒータ部１３０は、シースチューブ１３１、発熱コイル１３２及び制御コイル１３３を備え、図示しない絶縁粉末を封入したシースヒータである（図１参照）。
シースチューブ１３１は、ニッケル合金やステンレス鋼等によって形成され、軸線方向ＨＪに自身のチューブ先端部１３１ｓからチューブ後端部１３１ｋまで延び、チューブ先端部１３１ｓが半球状に閉塞した筒状チューブである。
また、シースチューブ１３１内の先端部分には、チューブ先端部１３１ｓに接合された発熱コイル１３２と、この発熱コイル１３２の後端に直列接続された制御コイル１３３とが配置され、これらの周囲に酸化マグネシウム粉末等の絶縁粉末が充填されている。さらに、シースチューブ１３１内には、次述する中軸１２０の軸線方向ＨＪ先端側ＧＳの略半分が挿入され、その先端の中軸先端部１２０ｓは、制御コイル１３３の後端に導通している。

中軸１２０は、炭素鋼またはステンレス鋼材等からなり、自身の中軸先端部１２０ｓから軸線方向ＨＪ後端側ＧＫに延びる棒状をなす。この中軸１２０のうち、中軸先端部１２０ｓを含む軸線方向ＨＪ先端側ＧＳの略半分は、発熱コイル１３２、制御コイル１３３と共にシースチューブ１３１内に挿入され、図示しない絶縁粉末によって固定されて、ヒータ部１３０と中軸１２０が一体にされている。なお、シースチューブ１３１のチューブ後端部１３１ｋと中軸１２０との間は、環状ゴム１４０により間隔が保たれ絶縁されると共に、気密に封止されている（図２参照）。

メンブレン１７０は、ステンレス鋼やニッケル合金等からなる金属板をプレス成形により、その厚み方向に押圧して形成した軸線方向ＨＪに弾性を有する筒状の部材であり、具体的には、その先端部１７０ｓが径小とされ、後端部１７０ｋが径大とされた先細の二段円筒状をなす。この径大の後端部１７０ｋは、その全周にわたり内筒１９０の先端部１９０ｓに溶接部ｗ３で溶接され、一方、径小とされた先細の先端部１７０ｓは、伝達スリーブ２２０のスリーブ先端部２２０ｓよりも軸線方向ＨＪ先端側ＧＳで、その全周にわたりシースチューブ１３１の外周面に溶接部ｗ４で溶接されている。
これにより、メンブレン１７０を介して、ヒータ部１３０のシースチューブ１３１とハウジング１００（内筒１９０の先端部１９０ｓ）とが導通される。加えて、ヒータ部１３０と内筒１９０の先端部１９０ｓが、メンブレン１７０で弾性的に連結されることで、ヒータ部１３０は、ハウジング１００に保持され、かつ、このメンブレン１７０の弾性によって、軸線方向ＨＪの変位が許容されている。そして、次述するように、ヒータ部１３０の軸線方向ＨＪの変位は、ヒータ部１３０と一体とされた伝達スリーブ２２０によってセンサ本体２１０に伝達される。

圧力センサ部２００のうち、伝達スリーブ２２０は、金属材によって形成された略円筒状をなし、ヒータ部１３０のシースチューブ１３１に外嵌すると共に、中軸１２０のうちシースチューブ１３１の外部に露出した略中央部分まで延びている。伝達スリーブ２２０は、その先端のスリーブ先端部２２０ｓで、シースチューブ１３１の外周面に溶接され、ヒータ部１３０と一体にされて、このヒータ部１３０と共に、ハウジングの内筒１９０内に収容されている。また、伝達スリーブ２２０の後端部２２０ｋは、環状をなすセンサ本体２１０の内周部２１１に結合されている。ヒータ部１３０の軸線方向ＨＪの変位は、この伝達スリーブ２２０によってセンサ本体２１０の内周部２１１に伝達される。

センサ本体２１０は、ピエゾ抵抗型素子からなる圧力検知素子２１５を、金属材からなる環状のダイアフラム体２１４のダイアフラム部２１３上に配設してなる。このセンサ本体２１０は、伝達スリーブ２２０によって伝達されたヒータ部１３０の軸線方向ＨＪの変位によってダイアフラム体２１４のダイアフラム部２１３を撓ませることにより燃焼圧の検知を行う。
センサ本体２１０のダイアフラム体２１４は、略円筒状をなす内周部２１１及び外周部２１２とこれらの間に架け渡され薄肉とされた環状のダイアフラム部２１３とからなり、内周部２１１の内側には、中軸１２０が環状の隙間を介して挿通されている。また、外周部２１２は内筒１９０の後端部１９０ｋに結合され、内周部２１１は伝達スリーブ２２０の後端部２２０ｋに結合されている。

また、環状のダイアフラム部２１３上には、複数の圧力検知素子２１５が貼設されている。この圧力検知素子２１５は、ダイアフラム部２１３が撓むことにより歪み、その歪みの度合いによって自身の抵抗値が変化する。

また、ハウジング１００のうち主体金具１１０の金具後端部１１０ｋには、筒状をなす金属製の端子カバー２６０が溶接され、この端子カバー２６０の内側には、端子アセンブリ２５０が、その一部を端子カバー２６０の後端部２６０ｋから軸線方向ＨＪ後端側ＧＫに突出させた状態で収容されている。
端子アセンブリ２５０内には、その形態を詳述しないが、圧力検知素子２１５より出力される信号を外部回路に出力するための図示しない出力端子部及び配線が設けられている。また、端子アセンブリ２５０の内側には、前述したように、ヒータ部１３０及び中軸１２０に導通する外部接続端子（図示しない）が配置されている。

ところで、前述したように、ヒータ部１３０のシースチューブ１３１とハウジング１００をなす内筒１９０の先端部１９０ｓとが、それぞれ溶接部ｗ４，ｗ３でメンブレン１７０に溶接されて、このメンブレン１７０によって、ヒータ部１３０がハウジング１００に弾性的に連結されている。しかるに、メンブレン１７０をヒータ部１３０及びハウジング１００と溶接して、ヒータ部１３０をメンブレン１７０を介してハウジング１００に連結した場合、メンブレン１７０に、溶接で加わる熱により軸線方向に縮む溶接縮みが生じることがある。前述の通り、このメンブレン１７０は、プレス成形によって先細の二段円筒状に形成されており、溶接を行うと、プレス成形による成形歪みが溶接の熱によって戻り、溶接縮みを生じやすいと考えられる。その結果、この溶接縮みにより、メンブレン１７０がヒータ部１３０を軸線方向ＨＪ後端側ＧＫに向けて付勢した状態に組付けられることがある。
このような力がヒータ部１３０に加わっていると、圧力センサ部２００の出力がヒータ部１３０の変位する方向に依存するヒステリシス現象を生じる。また、この付勢力がオフセットとして、検知される燃焼圧の誤差となって現れる。

そこで、本実施形態のグロープラグ１の製造方法では、圧力センサ部２００をヒータ部１３０とハウジング１００とに連結するセンサ連結工程、及び、メンブレン１７０をハウジング１００に溶接する第１溶接工程の後に、かかる付勢力を減少させるための第２溶接工程を設けている。この第２溶接工程では、ハウジング１００に対してヒータ部１３０を軸線方向ＨＪ先端側ＧＳに向けて引っ張った状態で、メンブレン１７０をヒータ部１３０に溶接している。

以下、図３〜図６を参照して、本実施形態に係るグロープラグ１の製造方法について説明する。
なお、本実施形態のグロープラグ１において、メンブレン１７０が本発明における連結部材に相当する。また、伝達スリーブ２２０が圧力センサ部２００のうち、ヒータ部１３０の軸線方向ＨＪの変位をセンサ本体２１０に伝達する伝達部に相当し、内筒１９０の内筒本体１９２が圧力センサ部２００のうち、センサ本体２１０とハウジング１００との間を連結してセンサ本体２１０をハウジング１００に固定する本体固定部に相当する。さらに、ハウジング１００が第１部材に相当し、ヒータ部１３０が第２部材に相当する。

図３は、グロープラグ１の製造工程のうち、圧力センサ部２００をヒータ部１３０とハウジング１００とに連結するセンサ連結工程の説明図である。
グロープラグ１は、このセンサ連結工程で圧力センサ部２００をヒータ部１３０とハウジング１００とに連結するにあたり、一体とされたヒータ部１３０及び中軸１２０の外側に、内筒１９０の内筒本体１９２（本体固定部）、伝達スリーブ２２０（伝達部）及びセンサ本体２１０からなる圧力センサ部２００を被せ、さらにこれらを主体金具１１０の軸孔１１０ｈ内に収容した状態とされている。

そして、図３に示すように、まず、主体金具１１０の金具先端部１１０ｓと内筒１９０のフランジ部１９１とをレーザ溶接する。これにより、圧力センサ部２００の一部をなす内筒１９０の内筒本体１９２（本体固定部）とハウジング１００の間が連結される。次いで、伝達スリーブ２２０のスリーブ先端部２２０ｓを、ヒータ部１３０のシースチューブ１３１の外周面にレーザ溶接する。これにより、圧力センサ部２００の一部をなす伝達スリーブ２２０（伝達部）とヒータ部１３０との間が連結される。
以上により、圧力センサ部２００がヒータ部１３０とハウジング１００とにそれぞれ連結される。

次いで、図４に示す第１溶接工程において、ハウジング１００（第１部材）をなす内筒１９０の先端部１９０ｓに、軸線方向ＨＪ先端側ＧＳからメンブレン１７０（連結部材）を被せた後、溶接部ｗ３において、メンブレン１７０の後端部１７０ｋをその全周にわたり内筒１９０の先端部１９０ｓ（ハウジング１００（第１部材））にレーザ溶接する。

次いで、図５に示す第２溶接工程において、ヒータ部１３０を軸線方向ＨＪ先端側ＧＳに向けて力Ｆ（図５中の下向き矢印）で引っ張った状態で、溶接部ｗ４において、メンブレン１７０の先端部１７０ｓをその全周にわたりヒータ部１３０（第２部材）のシースチューブ１３１の外周面にレーザ溶接する。
これにより、メンブレン１７０（連結部材）を介して、ヒータ部１３０とハウジング１００（内筒１９０の先端部１９０ｓ）とが連結され、ヒータ部１３０が、ハウジング１００に弾性的に、かつ、軸線方向ＨＪに変位可能に保持される。

次いで、図６に示すように、内筒１９０の先端部１９０ｓに先端キャップ１５０を外嵌し、内筒１９０のフランジ部１９１と先端キャップ１５０の円筒部１５１とを溶接する。これにより、ハウジング１００をなす主体金具１１０、内筒１９０のフランジ部１９１及び先端部１９０ｓ並びに先端キャップ１５０がすべて一体に結合される。

その後、この半完成のグロープラグ１に、端子アセンブリ２５０や端子カバー２６０等を所定の手順で取り付ける。
以上により、図１に示すグロープラグ１が完成する。

以上で説明したように、本実施形態のグロープラグ１の製造方法では、圧力センサ部２００をヒータ部１３０及びハウジング１００にそれぞれ連結するセンサ連結工程（図３参照）、及び、メンブレン１７０をハウジング１００（第１部材）に溶接する第１溶接工程（図４参照）の後に、第２溶接工程で、ヒータ部１３０を軸線方向ＨＪ先端側ＧＳに向けて引っ張った状態で、メンブレン１７０をヒータ部１３０（第２部材）に溶接する（図５参照）。この製造方法によれば、予めヒータ部１３０を軸線方向ＨＪ先端側ＧＳに向けて引っ張った状態で、メンブレン１７０をヒータ部１３０（第２部材）に溶接しているので、溶接縮みに起因してメンブレン１７０（連結部材）がヒータ部１３０を軸線方向ＨＪ後端側ＧＫに向けて付勢する力を減少させることができ、圧力センサ部２００の出力がヒータ部１３０の変位する方向に依存するヒステリシス現象や、検知される燃焼圧の誤差を減少させたグロープラグ１を製造することができる。

さらに、本実施形態のグロープラグ１の製造方法では、第１溶接工程及び第２溶接工程で、筒状（二段円筒状）のメンブレン１７０（連結部材）をその全周にわたってハウジング１００（第１部材）及びヒータ部１３０（第２部材）に溶接している。これにより、メンブレン１７０の全周にわたり確実にハウジング１００（第１部材）及びヒータ部（第２部材）に連結できる一方、溶接の際にメンブレン１７０が受ける熱エネルギーが大きくなり、メンブレン１７０に溶接縮みを生じやすいが、本実施形態のグロープラグ１の製造方法を用いることにより、溶接縮みに起因する付勢力を適切に減少させることができる。

さらに、本実施形態のグロープラグ１の製造方法では、メンブレン１７０を先細の二段円筒状に形成して、その後端部１７０ｋ及び先細の先端部１７０ｓをそれぞれハウジング１００及びヒータ部１３０に溶接している。これにより、メンブレン１７０に溶接縮みが生じ易い傾向にある。しかるに、本実施形態のグロープラグ１の製造方法を用いることにより、溶接縮みに起因する付勢力を適切に減少させることができる。

さらに、本実施形態のグロープラグ１の製造方法では、第１溶接工程及び第２溶接工程でレーザ溶接を用いている。レーザ溶接を用いることで、メンブレン１７０への溶接時の熱入力が少なくて済み、メンブレン１７０の溶接縮みを抑えることができる。これにより、溶接縮みに起因する付勢力をより効果的に減少させることができる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態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、実施形態では、グロープラグ１は、ヒータ部１３０として、シースヒータを備えたいわゆるメタルグロープラグを例示した。しかし、グロープラグとしては、これに限られず、ヒータ部として、セラミックヒータを備えたいわゆるセラミックグロープラグを用いても良い。
また、実施形態では、圧力検知素子２１５としてピエゾ抵抗型素子を用いたが、圧力検知素子としては、圧電素子等を用いることもできる。

また、実施形態では、ハウジング１００を第１部材としヒータ部１３０を第２部材として、まず、第１溶接工程で、メンブレン１７０（連結部材）をハウジング１００（第１部材）をなす内筒１９０の先端部１９０ｓに溶接し、その次の第２溶接工程で、ヒータ部１３０を軸線方向ＨＪ先端側ＧＳに向けて引っ張った状態で、メンブレン１７０をヒータ部１３０（第２部材）のシースチューブ１３１に溶接した。しかし、これとは逆に、ヒータ部１３０を第１部材とし、ハウジング１００を第２部材としても良い。すなわち、先の第１溶接工程で、メンブレン１７０をヒータ部１３０（第１部材）のシースチューブ１３１に溶接し、その次の第２溶接工程で、ヒータ部１３０を軸線方向ＨＪ先端側ＧＳに向けて引っ張った状態で、メンブレン１７０をハウジング１００（第２部材）をなす内筒１９０の先端部１９０ｓに溶接しても良い。

また、実施形態では、センサ連結工程の後に第１溶接工程を行った。すなわち、圧力センサ部２００をヒータ部１３０及びハウジング１００に連結した後に、メンブレン１７０（連結部材）をハウジング１００（第１部材）に溶接した。しかし、これとは逆に、第１溶接工程の後にセンサ連結工程を行っても良い。すなわち、メンブレン１７０をハウジング１００またはヒータ部１３０（第１部材）に溶接した後に、圧力センサ部２００をヒータ部１３０及びハウジング１００に連結しても良い。

ＡＸ 軸線
ＨＪ 軸線方向
ＧＳ 先端側
ＧＫ 後端側
１ 燃焼圧センサ付きグロープラグ（グロープラグ）
１００ ハウジング（第１部材）
１１０ 主体金具（ハウジング）
１２０ 中軸
１３０ ヒータ部（第２部材）
１５０ 先端キャップ（ハウジング）
１５０ｓ （先端キャップ（ハウジング）の）先端
１９０ 内筒
１９０ｓ （内筒の）先端部（ハウジング）
１９１ フランジ部（ハウジング）
１９２ 内筒本体（（圧力センサ部の）本体固定部）
２００ 圧力センサ部
２１０ センサ本体（圧力センサ部）
２１５ 圧力検知素子
２２０ 伝達スリーブ（（圧力センサ部の）伝達部）
ｗ３，ｗ４ 溶接部

Claims (4)

1. 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
   自身の先端部を上記ハウジングの先端から突出させて、上記軸線方向に変位可能に上記ハウジング内に配置され、通電により発熱する棒状のヒータ部と、
   上記ヒータ部及び上記ハウジングと溶接して、上記ヒータ部を上記ハウジングに弾性的に連結する連結部材と、
   上記ヒータ部及び上記ハウジングに連結し、燃焼圧を検知する圧力センサ部であって、
   上記燃焼圧の変化に伴う上記ハウジングに対する上記ヒータ部の上記軸線方向の変位を検知をするセンサ本体、
   上記ヒータ部及び上記センサ本体にそれぞれ連結して上記ヒータ部の上記軸線方向の変位を上記センサ本体に伝達する伝達部、及び、
   上記センサ本体と上記ハウジングとの間を連結して上記センサ本体を上記ハウジングに固定する本体固定部を含む
   圧力センサ部と、を備える
   燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法であって、
   上記圧力センサ部の上記伝達部と上記ヒータ部とを、及び、上記圧力センサ部の上記本体固定部と上記ハウジングとをそれぞれ連結して、上記圧力センサ部を上記ヒータ部及び上記ハウジングにそれぞれ連結するセンサ連結工程と、
   上記連結部材を上記ハウジング及び上記ヒータ部のうちのいずれかである第１部材に溶接する第１溶接工程と、
   上記センサ連結工程及び上記第１溶接工程の後に、上記ヒータ部を上記軸線方向先端側に向けて引っ張った状態で、上記連結部材を上記ハウジング及び上記ヒータ部のうち上記第１部材とは異なる第２部材に溶接する第２溶接工程と、を備える
   燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法。
2. 請求項１に記載の燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法であって、
   前記連結部材は筒状をなし、
   前記第１溶接工程及び前記第２溶接工程は、
   上記連結部材をその全周にわたって前記第１部材及び前記第２部材に溶接する
   燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法であって、
   前記連結部材は、金属板をその厚み方向に押圧して、先細筒状に形成されてなり、
   前記第１溶接工程及び前記第２溶接工程は、
   上記連結部材のうち、先細の先端部を前記軸線方向先端側に向けた状態で、上記先端部を前記ヒータ部に溶接する一方、上記先端部とは反対側の後端部を前記ハウジングに溶接する
   燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法であって、
   前記第１溶接工程及び前記第２溶接工程は、レーザ溶接により前記連結部材を溶接する
   燃焼圧センサ付きグロープラグの製造方法。

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