KR20140001769A

KR20140001769A - 압력센서를 가진 글로 플러그

Info

Publication number: KR20140001769A
Application number: KR1020130073666A
Authority: KR
Inventors: 겐지로 니시유키; 요시히로 나카무라; 마시요시 마츠이
Original assignee: 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2014-01-07
Also published as: JP6151067B2; US9347854B2; EP2679905A2; US20140000353A1; EP2679905B1; EP2679905A3; JP2014029258A; KR101578972B1

Abstract

(과제) 압력의 검지 감도의 저하를 보다 확실하게 방지한다.
(해결수단) 글로 플러그(1)는 금속쉘(2)과 히터부재(4)와 중심축(3)과 가동부재(14)와 압력센서(5)를 구비한다. 히터부재(4)는 통형상의 튜브(8)와, 튜브(8)의 내주에 배치됨과 아울러 자신의 선단이 금속쉘(2)의 선단보다도 선단측에 위치하고, 통전에 의해서 발열되는 발열체(9)를 가진다. 중심축(3)의 선단부에는 발열체(9)의 후단부가 접속되는 접속부(3A)가 형성된다. 가동부재(14) 중 히터부재(4)에 접합되는 접합부(14A)보다도 선단측에 있어서, 금속쉘(2) 및 히터부재(4) 사이에는 환형상의 간극(CR)이 형성된다. 발열체(9) 중 접속부(3A)의 선단보다도 선단측에 위치하는 부위의 적어도 일부는 간극(CR)의 내주측에 위치함과 아울러, 접속부(3A)의 선단은 접합부(14A)의 선단보다도 선단측에 위치한다.

Description

압력센서를 가진 글로 플러그{Glow Plug with Pressure Sensor}

본 발명은 내연기관 등에 사용되는 압력센서를 가진 글로 플러그에 관한 것이다.

종래에 있어서, 디젤 엔진 등의 내연기관의 시동 보조 등에 사용되는 글로 플러그는, 축선방향으로 연장되는 축구멍을 가지는 통형상의 금속쉘, 상기 축구멍에 삽입된 히터부재, 및 상기 축구멍에 삽입되어 히터부재에 대한 통전경로를 이루는 중심축 등을 구비하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조). 또, 히터부재로서는 통형상을 이루는 금속제의 튜브 내에 중심축으로부터의 통전에 의해서 발열되는 발열체가 배치된 히터가 채용되는 것이 있다.

또한, 최근에는 글로 플러그에 대해서 연소압(燃燒壓) 등의 압력을 검지하기 위한 기능을 형성한 압력센서를 가진 글로 플러그가 제안되어 있다. 이와 같은 압력센서를 가진 글로 플러그에 있어서, 히터부재는 그 선단부가 금속쉘의 선단에서 돌출됨과 아울러 축선을 따라서 변형 가능한 가동부재를 통해서 금속쉘에 부착됨으로써, 금속쉘에 대해서 상대 변위가 가능하도록 되어 있다. 그리고, 히터부재 및 가동부재가 연소압 등을 받음으로써 히터부재가 상대 변위하게 되면, 그 상대 변위가 압력센서에 전달되어 히터부재의 상대 변위량(즉, 히터부재 및 가동부재에 가해진 압력)에 대응한 신호가 압력센서에서 출력된다.

또, 압력을 받을 때에 있어서, 가동부재가 연소압 등을 적극적으로 받도록 하기 위해서, 가동부재 중 히터부재에 접합되는 접합부보다도 선단측에 있어서는, 히터부재(튜브)의 외주면과 금속쉘의 내주면 사이에 환형상의 간극가 형성된다.

특허문헌 1 : 일본국 특허공표 제2009-520941호 공보

그런데, 내연기관 등의 동작에 수반하여 그을음이 발생하는 바, 발생한 그을음이 상기 간극으로 파고 들어감으로써 상기 간극이 막히게 되는 일이 있다. 이 경우에는 가동부재가 연소압 등을 받는 것이 저해되게 되므로, 압력의 검지 감도가 저하될 우려가 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 그을음에 의한 상기 간극의 막힘을 극히 효과적으로 억제할 수 있어, 압력의 검지 감도의 저하를 보다 확실하게 방지할 수 있는 압력센서를 가진 글로 플러그를 제공하는 것에 있다.

이하, 상기 목적을 해결하는 데 적합한 각 구성에 대해서, 항목별로 나눠서 설명한다. 또한, 필요에 따라서는 대응하는 구성에 특유한 작용 효과를 부기한다.

구성 1. 본 구성의 압력센서를 가진 글로 플러그는,

축선방향으로 연장되는 축구멍을 가지는 통형상의 금속쉘과,

적어도 자신의 선단부가 상기 금속쉘의 선단에서 돌출된 상태로 상기 축구멍에 삽입되는 히터부재와,

상기 축선방향으로 연장되는 봉형상을 이룸과 아울러, 상기 축구멍에 삽입되어 상기 히터부재에 대한 통전경로를 이루는 중심축과,

내주에 있어서 상기 히터부재에 접합되는 접합부를 가지며, 상기 히터부재를 상기 금속쉘에 대해서 상기 축선방향을 따라서 상대 변위 가능한 상태로 유지하는, 상기 축선을 따라서 변형 가능한 가동부재와,

상기 금속쉘에 직접 또는 간접적으로 고정됨과 아울러, 상기 히터부재의 상대 변위에 의거하여 압력을 검지하는 압력센서를 구비하며,

상기 히터부재는,

상기 축선방향으로 연장되는 통형상의 튜브와,

상기 튜브의 내주에 배치됨과 아울러, 자신의 선단이 상기 금속쉘의 선단보다도 선단측에 위치하고, 상기 중심축으로부터의 통전에 의해서 발열되는 발열체를 가지며,

상기 중심축의 선단부에 상기 발열체의 후단부가 접속되는 접속부가 형성된 압력센서를 가진 글로 플러그로서,

상기 접합부보다도 선단측에 있어서, 상기 금속쉘 및 상기 히터부재 사이에는 환형상의 간극가 형성되고,

상기 발열체 중 상기 접속부의 선단보다도 선단측에 위치하는 부위의 적어도 일부는 상기 간극의 내주측에 위치하고,

상기 접속부의 선단은 상기 접합부의 선단보다도 선단측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 1에 의하면, 발열체 중 접속부의 선단보다도 선단측에 위치하는 부위(즉, 발열체 중 중심축에 접촉하지 않고 특히 고온으로 되는 부위)의 적어도 일부가 히터부재 및 금속쉘 사이에 형성된 간극의 내주측에 위치하도록 구성되어 있다. 따라서, 히터부재의 발열시에 상기 간극으로 파고 들어온 그을음을 효과적으로 소실(燒失)시킬 수 있어, 그을음에 의한 상기 간극의 막힘을 극히 효과적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 압력의 검지 감도가 저하되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

한편, 발열체 중 접속부의 선단보다도 선단측에 위치하는 부위가 히터부재에 접합되는 접합부의 내주측에 배치되게 되면, 히터부재의 발열시에 접합부(가동부재)가 과열되게 되므로, 가동부재의 내구성이 저하될 우려가 있다.

이 점에 있어서, 상기 구성 1에 의하면, 접속부의 선단이 접합부의 선단보다도 선단측에 위치하도록, 즉 발열체 중 접속부의 선단보다도 선단측에 위치하는 부위가 접합부로부터 이간되도록 구성되어 있다. 따라서, 발열체에서 발생한 열이 접합부(가동부재)에 대해서 전도되기 어렵게 되어, 가동부재의 과열을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 가동부재에 있어서 양호한 내구성을 실현할 수 있다.

구성 2. 본 구성의 압력센서를 가진 글로 플러그는, 상기 구성 1에 있어서, 상기 간극의 선단부에는 상기 축선과 직교하는 방향을 따르는 상기 간극의 크기가 가장 작은 최협부(最狹部)가 형성되고, 상기 발열체 중 상기 접속부의 선단보다도 선단측에 위치하는 부위는 상기 축선을 따르는 상기 최협부의 형성범위의 적어도 일부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 2에 의하면, 상기 간극의 선단부에는, 축선과 직교하는 방향을 따르는 상기 간극의 크기가 가장 작은 최협부가 형성되어 있다. 따라서, 간극으로 침입하는 연소가스를 적게 할 수 있어, 가동부재가 순시(瞬時)에 열팽창되어 버리는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 압력의 검지 정밀도를 높일 수 있다.

한편, 최협부는 비교적 소량의 그을음에 의해서 막힐 우려가 있지만, 상기 구성 2에 의하면, 발열체 중 접속부의 선단보다도 선단측에 위치하는 부위가 축선을 따르는 최협부의 형성범위의 적어도 일부에 배치되도록 구성되어 있다. 즉, 최협부의 적어도 일부에 있어서, 그 내주측에 발열체 중 특히 고온으로 되는 부위가 배치되어 있다. 따라서, 히터부재의 발열시에 최협부로 파고 들어온 그을음을 효과적으로 소실시킬 수 있어, 그을음에 의한 상기 간극의 막힘을 한층 더 확실하게 억제할 수 있다. 그 결과, 압력의 검지 감도가 저하되는 것을 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.

구성 3. 본 구성의 압력센서를 가진 글로 플러그는, 상기 구성 2에 있어서, 상기 발열체 중 상기 접속부의 선단보다도 선단측에 위치하는 부위는 상기 축선을 따르는 상기 최협부의 형성범위의 전역에 걸쳐서 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 3에 의하면, 발열체 중 접속부의 선단보다도 선단측에 위치하는 부위가 축선을 따르는 최협부의 형성범위의 전역에 걸쳐서 배치되어 있다. 즉, 최협부의 전역에 있어서, 그 내주측에 발열체 중 특히 고온으로 되는 부위가 배치되어 있다. 따라서, 히터부재의 발열시에 최협부로 파고 들어온 그을음을 매우 효과적으로 소실시킬 수 있어, 그을음에 의한 상기 간극의 막힘을 한층 더 확실하게 억제할 수 있다. 그 결과, 압력의 검지 감도가 저하되는 것을 극히 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 글로 플러그의 구성을 나타내는 일부 파단 정면도
도 2는 글로 플러그의 부분 확대 단면도

이하에 본 발명의 일 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 압력센서를 가진 글로 플러그(1){이하, 단지 "글로 플러그(1)"라 한다}의 일부 파단 정면도이다. 또한, 도 1 등에 있어서는 도면의 하측을 글로 플러그(1)의 선단측, 도면의 상측을 글로 플러그(1)의 후단측으로 하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 글로 플러그(1)는 금속쉘(2), 중심축(3), 히터부재(4), 압력센서(5) 등을 구비하고 있다.

금속쉘(2)은 축선(CL1)방향을 따라서 연장되는 축구멍(6)을 가지고 있으며, 각각 소정의 금속(예를 들면, S45C 등의 철계 소재)에 의해서 형성된 통형상의 하우징(21)과 통형상의 캡부재(22)를 구비하고 있다.

하우징(21)은 그 외주에 글로 플러그(1)를 엔진의 실린더 헤드 등에 부착하기 위한 수나사부(23)를 구비하고 있다. 또한, 하우징(21)의 후단부 외주에는 단면 육각형상의 공구 걸어맞춤부(24)가 형성되어 있으며, 상기 실린더 헤드 등에 글로 플러그(1){수나사부(23)}를 부착할 때에는 공구 걸어맞춤부(24)에 사용되는 공구가 걸어맞춰지도록 되어 있다.

또한, 하우징(21)의 선단부 내주에는 축선(CL1)방향을 따라서 연장되는 통형상을 이루는 금속제의 센서고정부재(7)가 삽입되어 있다. 센서고정부재(7)는 그 선단부가 하우징(21)의 선단부에 접합됨과 아울러, 그 후단부가 압력센서(5)의 후술하는 다이어프램(16)에 접합되어 있다. 이것에 의해서, 압력센서(5)는 금속쉘(2){하우징(21)}에 대해서 센서고정부재(7)를 통해서 간접적으로 고정된 상태로 되어 있다.

캡부재(22)는 센서고정부재(7)를 통해서 하우징(21)의 선단부에 접합되어 있으며, 그 선단측 외주에 축선(CL1)방향 선단측을 향해서 점차 가늘어지는 테이퍼부(22A)를 구비하고 있다. 그리고, 글로 플러그(1)를 엔진에 부착하였을 때에는 상기 테이퍼부(22A)가 엔진의 시트면에 압접됨으로써, 연소실 내의 기밀성이 확보되도록 되어 있다.

중심축(3)은 상기 축구멍(6)에 삽입되어 있으며, 축선(CL1)을 따라서 연장되는 봉형상을 이루고 있다. 또, 중심축(3)은 히터부재(4)에 대한 통전경로를 이루는 부위이며, 도전성의 금속(예를 들면, 철계 합금 등)에 의해서 형성되어 있다.

히터부재(4)는 둥근 봉형상을 이루며, 그 후단부가 축구멍(6)에 삽입됨과 아울러, 그 선단부가 금속쉘(2)의 선단에서 돌출되어 있다. 또, 히터부재(4)는 튜브(8)와, 이 튜브(8)의 내부에 배치되어 중심축(3)으로부터의 통전에 의해서 발열되는 발열체(9)를 구비하고 있다. 발열체(9)는 그 선단부가 금속쉘(2)의 선단보다도 선단측에 위치하고 있으며, 직렬적으로 접속된 발열코일(10)과 제어코일(11)을 가지고 있다.

튜브(8)는 철(Fe) 또는 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 금속(예를 들면, 니켈기 합금이나 스테인리스 합금 등)으로 형성되며, 선단부가 폐색된 통형상 튜브이다. 또, 튜브(8)의 내부에는, 자신의 선단부가 튜브(8)의 선단에 접합된 상기 발열코일(10)과, 발열코일(10)의 후단부에 대해서 직렬 접속된 상기 제어코일(11)이 산화마그네슘 분말을 함유하는 절연분말(12)과 함께 봉입되어 있다. 또한, 발열코일(10)은 그 선단에서 튜브(8)와 도통되어 있으나, 발열코일(10) 및 제어코일(11)의 외주면과 튜브(8)의 내주면은 절연분말(12)의 개재에 의해서 절연된 상태로 되어 있다.

또한, 튜브(8)의 후단측 내주와 중심축(3) 사이에는 내열성이 우수한 소정의 고무(예를 들면, 실리콘 고무나 불소 고무 등)로 이루어지는 환형상 고무(13)가 설치되어 있어, 튜브(8) 내는 밀봉되어 있다.

발열코일(10)은 제어코일(11)을 통해서 중심축(3)과 직렬적으로 접속되어 있으며, 소정의 금속(예를 들면, Fe을 주성분으로 하며, Al이나 Cr 등을 함유하는 합금 등)으로 이루어지는 저항 발열선이 나선형상으로 감겨지도록 구성되어 있다.

제어코일(11)은 발열코일(10)의 재질보다도 전기 비저항의 온도 계수가 큰 재질[예를 들면, 코발트(Co)-Ni-Fe계 합금 등으로 대표되는 Co 또는 Ni을 주성분으로 하는 금속]으로 이루어지는 저항 발열선이 나선형상으로 감겨지도록 구성되어 있다. 이것에 의해서, 제어코일(11)은 자신의 발열 및 발열코일(10)로부터의 발열을 받음으로써 전기 저항값을 증대시켜서 발열코일(10)에 대한 공급 전력을 제어한다. 상세하게 설명하면, 통전 초기에 있어서는 발열코일(10)에 대해서 비교적 큰 전력이 공급되므로, 발열코일(10)의 온도가 급속히 상승한다. 그러면, 그 발열 및 자신의 발열에 의해서 제어코일(11)이 가열되어 제어코일(11)의 전기 저항값이 증대하므로, 발열코일(10)에 대한 공급 전력이 감소한다. 이것에 의해서, 히터부재(4)의 온도상승특성은 통전 초기에 급속히 온도 상승한 후, 이후는 제어코일(11)의 작용에 의해서 공급 전력이 억제되어 온도가 포화되는 형태가 된다. 즉, 제어코일(11)의 존재에 의해서 급속한 온도상승성을 높이면서, 발열코일(10)의 과도한 온도상승(오버슈트)이 생기기 어렵게 되도록 구성되어 있다.

또, 히터부재(4)는 통형상의 가동부재(14)를 통해서 금속쉘(2){센서고정부재(7)}에 부착되어 있다. 가동부재(14)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 그 일단부에 그 내주가 히터부재(4)와 접합되는 환형상의 접합부(14A)를 가지고 있다. 또한, 가동부재(14)는 그 일단측 개구부가 비교적 작은 직경으로 형성되는 한편으로, 그 타단측 개구부가 비교적 큰 직경으로 형성되어 있으며, 양 개구부 사이에 복수(본 실시형태에서는 2개소)의 절곡부분을 가지고 있다. 그 때문에, 가동부재(14)는 소정의 금속(예를 들면, 스테인리스강이나 니켈 합금 등)에 의해서 두께가 얇게 형성됨과 아울러, 축선(CL1)을 따라서 신축(伸縮)변형 가능하게 되어 있다. 이것에 의해서, 가동부재(14)에 유지되는 히터부재(4)는 그 선단부 및 가동부재(14)의 선단측의 면(面)에 연소압 등의 압력이 가해졌을 때에, 금속쉘(2)에 대해서 축선(CL1)방향을 따라서 상대 변위하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 히터부재(4)의 원활한 상대 변위를 도모하기 위해서, 상기 접합부(14A)보다도 선단측에 있어서, 히터부재(4)의 외주면과 금속쉘(2){캡부재(22)}의 내주면 사이에 환형상의 간극(CR)이 형성되어 있다. 또한, 간극(CR)의 선단부에는 축선(CL1)과 직교하는 방향을 따르는 간극(CR)의 크기가 가장 작은 최협부(最狹部)(NC)가 형성되어 있다. 이와 같은 최협부(NC)를 형성함으로써, 간극(CR)을 통해서 하우징(21) 측으로 침입하는 연소가스를 충분히 적게 할 수 있어, 가동부재(14)가 순시에 열팽창되어 버리는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있게 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 축선(CL1)과 직교하는 방향을 따르는 최협부(NC)의 크기(X)가 소정값(예를 들면, 0.3mm) 이하로 되어 있다.

또한, 가동부재(14)는 그 일단측이 전 둘레에 걸쳐서 히터부재(4){튜브(8)}에 대해서 용접되어 있고, 그 타단측이 전 둘레에 걸쳐서 센서고정부재(7)의 선단부에 대해서 용접되어 있다. 이것에 의해서, 상기 간극(CR)으로부터 침입한 연소가스가 하우징(21) 내로 침입하고, 더 나아가서는 외부로 누출되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있게 되어 있다.

도 1로 되돌아가서, 히터부재(4) 중 가동부재(14)가 접합되는 부위보다도 후단측의 외주 부분에는 통형상의 전달부재(15)가 접합되어 있다. 전달부재(15)는 자신의 후단부가 압력센서(5){다이어프램(16)}에 접속되어 있으며, 히터부재(4)의 상대 변위는 전달부재(15)를 통해서 압력센서(5)에 전달되도록 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 상기한 바와 같이 압력센서(5)가 축구멍(6) 내에 형성되어 있기 때문에, 축선(CL1)을 따르는 전달부재(15)의 길이를 비교적 작게 할 수 있다. 이것에 의해서, 전달부재(15)는 그 고유 진동수가 큰 것으로 되어 진동하기 어렵게 되기 때문에, 히터부재(4)의 변위가 정밀도 좋게 압력센서(5)로 전달되며, 그 결과, 압력의 검지 정밀도가 향상되도록 되어 있다.

압력센서(5)는 하우징(21)의 축선(CL1)방향 중앙부보다도 선단측에 설치되어 있으며, 중심축(3)이 관통하는 관통구멍을 중앙에 가지는 금속(예를 들면, 스테인리스강)제의 다이어프램(16)과, 이 다이어프램(16)의 후단측의 면에 접합된 센서소자(17)(본 실시형태에서는 피에조 저항체)를 구비하고 있다. 다이어프램(16)에는 상기 전달부재(15)의 후단부가 접합되어 있으며, 연소압 등의 압력에 의해서 히터부재(4)에 변위가 발생하였을 때에는, 히터부재(4)의 변위량에 대응한 만큼만 다이어프램(16)이 휨 변형되도록 되어 있다.

또, 센서소자(17)는 다이어프램(16)의 휨 변형에 수반하여 자신의 저항값이 변화하는 것이다. 센서소자(17)의 저항값은 하우징(21)의 내부에 설치된 집적회로(18)(도 1 참조)에 의해서 전압값으로 변환ㆍ증폭되며, 변환ㆍ증폭된 전압값의 신호{즉, 히터부재(4)가 받은 압력을 나타내는 신호}가 도시하지 않은 케이블 등을 통해서 ECU 등의 외부회로(도시생략)로 출력된다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 중심축(3)은 그 선단부에 비교적 작은 직경의 접속부(3A)를 구비하고 있으며, 이 접속부(3A)의 외주에 대해서 발열체(9){제어코일(11)}의 후단부가 접합(본 실시형태에서는 용접)되어 있다. 그리고, 발열체(9) 중 접속부(3A)의 선단(3F)보다도 선단측에 위치하는 부위{즉, 발열체(9) 중 중심축(3)에 접촉하지 않고 특히 고온으로 되는 부위)의 적어도 일부는 간극(CR)의 내주측에 위치하고 있다. 특히 본 실시형태에서는 발열체(9) 중 접속부(3A)의 선단(3F)보다도 선단측에 위치하는 부위가 축선(CL1)을 따르는 최협부(NC)의 형성범위의 전역에 걸쳐서, 최협부(NC)의 내주측에 위치하도록 구성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는 접속부(3A)의 선단(3F)이 접합부(14A)의 선단(14F)보다도 선단측에 위치하도록 구성되어 있다. 즉, 발열체(9) 중 중심축(3)에 접촉하지 않고 특히 고온으로 되는 부위가 축선(CL1)방향에 있어서 접합부(14A)로부터 이간되도록 구성되어 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 발열체(9) 중 접속부(3A)의 선단(3F)보다도 선단측에 위치하는 부위의 적어도 일부가 간극(CR)의 내주측에 위치하도록 구성되어 있다. 따라서, 히터부재(4)의 발열시에 간극(CR)으로 파고 들어온 그을음을 효과적으로 소실(燒失)시킬 수 있어, 그을음에 의한 간극(CR)의 막힘을 극히 효과적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 압력의 검지 감도가 저하되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 간극(CR)의 선단부에는 축선(CL1)과 직교하는 방향을 따르는 간극(CR)의 크기가 가장 작고, 크기(X)가 소정값 이하로 된 최협부(NC)가 형성되어 있다. 따라서, 간극(CR)으로 침입하는 연소가스를 적게 할 수 있어, 가동부재(14)가 순시에 열팽창되어 버리는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 압력의 검지 정밀도를 높일 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이 크기(X)가 작은 최협부(NC)에 있어서는, 소량의 그을음에 의해서 간극(CR){최협부(NC)}에 막힘이 발생할 우려가 있다. 이 점에 있어서, 본 실시형태에서는 발열체(9) 중 접속부(3A)의 선단(3F)보다도 선단측에 위치하는 부위가 축선(CL1)을 따르는 최협부(NC)의 형성범위의 전역에 걸쳐서, 최협부(NC)의 내주측에 위치하도록 구성되어 있다. 즉, 최협부(NC)의 전역에 있어서, 그 내주측에 발열체(9) 중 특히 고온으로 되는 부위가 배치되어 있다. 따라서, 히터부재(4)의 발열시에 최협부(NC)로 파고 들어온 그을음을 매우 효과적으로 소실시킬 수 있어, 그을음에 의한 간극(CR)의 막힘을 한층 더 확실하게 억제할 수 있다. 그 결과, 압력의 검지 감도가 저하되는 것을 한층 더 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 접속부(3A)의 선단(3F)이 접합부(14A)의 선단(14F)보다도 선단측에 위치하도록 구성되어 있다. 따라서, 발열체(9)에서 발생한 열이 접합부(14A){가동부재(14)}에 대해서 전도되기 어렵게 되어, 가동부재(14)의 과열을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 가동부재(14)에 있어서 양호한 내구성을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기한 실시형태의 기재 내용에 한정되지 않고, 예를 들면 다음과 같이 실시하여도 좋다. 물론, 이하에서 예시하지 않은 다른 응용예, 변경예도 당연히 가능하다.

(a) 상기한 실시형태에서는, 발열체(9)가 발열코일(10) 및 제어코일(11)에 의해서 구성되어 있으나, 제어코일을 생략하고, 발열코일에 의해서 발열체를 구성하는 것으로 하여도 좋다.

(b) 상기한 실시형태에서는, 센서소자로서 피에조 저항체를 이용하고 있으나, 센서 소자로서 압전소자 등을 이용하는 것으로 하여도 좋다.

(c) 상기한 실시형태에서는, 히터부재(4)가 둥근 봉형상, 즉 단면 원형상으로 되어 있으나, 반드시 단면 원형상일 필요는 없으며, 그 형상은 특히 한정되는 것은 아니다.

(d) 가동부재(14)는 축선(CL1)방향을 따라서 변형 가능하기만 하면 되므로, 그 형상은 특히 한정되는 것은 아니다. 따라서, 예를 들면, 가동부재로서 축선(CL1)방향을 따라서 연장되는 주름상자형상의 통형상부를 구비한 것을 이용하는 것으로 하여도 좋다. 또, 축선(CL1)과 교차하는 방향으로 연장되어, 축선(CL1)방향으로 휨 변형 가능한 환형상 부재를 이용하는 것으로 하여도 좋다.

1 - 글로 플러그(압력센서를 가진 글로 플러그)
2 - 금속쉘 3 - 중심축
3A - 접속부 3F - (접속부의) 선단
4 - 히터부재 5 - 압력센서
6 - 축구멍 8 - 튜브
9 - 발열체 14 - 가동부재
14A - 접합부 14F - (접합부의) 선단
CL1 - 축선 CR - 간극
NC - 최협부

Claims

축선(CL1)방향으로 연장되는 축구멍(6)을 가지는 통형상의 금속쉘(2)과,
적어도 자신의 선단부가 상기 금속쉘(2)의 선단에서 돌출된 상태로 상기 축구멍(6)에 삽입되는 히터부재(4)와,
상기 축선(CL1)방향으로 연장되는 봉형상을 이룸과 아울러, 상기 축구멍(6)에 삽입되어 상기 히터부재(4)에 대한 통전경로를 이루는 중심축(3)과,
내주에 있어서 상기 히터부재(4)에 접합되는 접합부(14A)를 가지며, 상기 히터부재(4)를 상기 금속쉘(2)에 대해서 상기 축선(CL1)방향을 따라서 상대 변위 가능한 상태로 유지하는, 상기 축선(CL1)을 따라서 변형 가능한 가동부재(14)와,
상기 금속쉘(2)에 직접 또는 간접적으로 고정됨과 아울러, 상기 히터부재(4)의 상대 변위에 의거하여 압력을 검지하는 압력센서(5)를 구비하며,
상기 히터부재(4)는,
상기 축선(CL1)방향으로 연장되는 통형상의 튜브(8)와,
상기 튜브(8)의 내주에 배치됨과 아울러, 자신의 선단이 상기 금속쉘(2)의 선단보다도 선단측에 위치하고, 상기 중심축(3)으로부터의 통전에 의해서 발열되는 발열체(9)를 가지며,
상기 중심축(3)의 선단부에 상기 발열체(9)의 후단부가 접속되는 접속부(3A)가 형성된 압력센서를 가진 글로 플러그로서,
상기 접합부(14A)보다도 선단측에 있어서, 상기 금속쉘(2) 및 상기 히터부재(4) 사이에는 환형상의 간극(CR)가 형성되고,
상기 발열체(9) 중 상기 접속부(3A)의 선단(3F)보다도 선단측에 위치하는 부위의 적어도 일부는 상기 간극(CR)의 내주측에 위치하고,
상기 접속부(3A)의 선단(3F)은 상기 접합부(14A)의 선단(14F)보다도 선단측에 위치하는 것을 특징으로 하는 압력센서를 가진 글로 플러그.
청구항 1에 있어서,
상기 간극(CR)의 선단부에는, 상기 축선(CL1)과 직교하는 방향을 따르는 상기 간극(CR)의 크기가 가장 작은 최협부(最狹部)(NC)가 형성되고,
상기 발열체(9) 중 상기 접속부(3A)의 선단(3F)보다도 선단측에 위치하는 부위는 상기 축선(CL1)을 따르는 상기 최협부(NC)의 형성범위의 적어도 일부에 배치되는 것을 특징으로 하는 압력센서를 가진 글로 플러그.
청구항 2에 있어서,
상기 발열체(9) 중 상기 접속부(3A)의 선단(3F)보다도 선단측에 위치하는 부위는 상기 축선(CL1)을 따르는 상기 최협부(NC)의 형성범위의 전역에 걸쳐서 배치되는 것을 특징으로 하는 압력센서를 가진 글로 플러그.