[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2006316796A - Glow plug with combustion sensor - Google Patents

Glow plug with combustion sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2006316796A
JP2006316796A JP2006237722A JP2006237722A JP2006316796A JP 2006316796 A JP2006316796 A JP 2006316796A JP 2006237722 A JP2006237722 A JP 2006237722A JP 2006237722 A JP2006237722 A JP 2006237722A JP 2006316796 A JP2006316796 A JP 2006316796A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure sensor
housing
glow plug
end side
combustion pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006237722A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4207070B2 (en
Inventor
Hiroyuki Murai
博之 村井
Shinichi Omura
大村　　晋一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2006237722A priority Critical patent/JP4207070B2/en
Publication of JP2006316796A publication Critical patent/JP2006316796A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4207070B2 publication Critical patent/JP4207070B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glow plug with a combustion pressure sensor capable of suppressing fluctuation of sensor output characteristic and realizing stable sensor output characteristic. <P>SOLUTION: A sheath pipe 202 is inserted and fixed in a housing 201 connected with an engine head 1 by a screw to expose onto a combustion chamber 1a side, and a heat generating coil 203 carrying current and generating heat is provided in the sheath pipe 202. A metallic intermediate shaft 204 with one end side conducted to the heat generating coil 203 and with the other end side protrudes from the other end of the housing 201 stored in the housing 201, and a pressure sensor 300 for detecting combustion pressure by transmitting force acting on the sheath pipe 202 in accordance with generation of combustion pressure through the intermediate shaft 204 is provided on the other end side of the housing 201. In this glow plug 100, a section 204c positioned inside a pipe member on one end side of the intermediate shaft 204 has coefficient of thermal expansion of 10.5×10<SP>-6</SP>/°C or less. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃焼圧センサ付きグロープラグに関する。   The present invention relates to a glow plug with a combustion pressure sensor.

この種の一般的な燃焼圧センサ付きグロープラグの概略断面構成を図１５（ａ）、（ｂ）に示す（例えば、特許文献１参照。）。   FIGS. 15A and 15B show a schematic cross-sectional configuration of a general glow plug with a combustion pressure sensor of this type (see, for example, Patent Document 1).

図１５において（ａ）はグロープラグ１００単体の図、（ｂ）はグロープラグ１００をエンジンのエンジンヘッド１に取り付けた状態を示す図である。   15A is a diagram of the glow plug 100 alone, and FIG. 15B is a diagram showing a state in which the glow plug 100 is attached to the engine head 1 of the engine.

グロープラグ１００は、一端側がエンジンの燃焼室１ａ側に位置するようにエンジンヘッド１にネジ結合可能な筒状のハウジング２０１を有する。ハウジング２０１の外周面には、当該ネジ結合のための取付ネジ部２０１ｂが形成されている。ハウジング２０１の内部には、一端側がハウジング２０１の一端から露出するようにパイプ部材２０２が保持されている。   The glow plug 100 has a cylindrical housing 201 that can be screw-coupled to the engine head 1 so that one end thereof is positioned on the combustion chamber 1a side of the engine. A mounting screw portion 201b for screw connection is formed on the outer peripheral surface of the housing 201. A pipe member 202 is held inside the housing 201 so that one end side is exposed from one end of the housing 201.

パイプ部材２０２の内部には、通電により発熱する発熱部材２０３が設けられている。この発熱部材２０３とパイプ部材２０２との間には絶縁粉末２０５が充填されている。それにより、発熱部材２０３、絶縁粉末２０５およびパイプ部材２０２が一体化されてなる発熱体２０６が構成されている。   Inside the pipe member 202, a heat generating member 203 that generates heat when energized is provided. An insulating powder 205 is filled between the heat generating member 203 and the pipe member 202. As a result, a heating element 206 is formed by integrating the heating member 203, the insulating powder 205, and the pipe member 202.

また、ハウジング２０１の内部には、金属製の電極としての中軸２０４が収納されている。中軸２０４の一端側は発熱部材２０３と接続されて電気的に導通し、中軸２０４の他端側はハウジング２０１の他端から突出している。   Further, inside the housing 201, a central shaft 204 as a metal electrode is accommodated. One end of the middle shaft 204 is electrically connected to the heat generating member 203, and the other end of the middle shaft 204 protrudes from the other end of the housing 201.

そして、ハウジング２０１の他端側には、燃焼圧を検出する燃焼圧センサ３００が設けられている。この燃焼圧センサ３００は、圧電素子からなるものであり、エンジンの燃焼圧の発生に伴いパイプ部材２０２に作用する力が中軸２０４を介して伝達されることで当該燃焼圧を検出するものである。   A combustion pressure sensor 300 that detects the combustion pressure is provided on the other end side of the housing 201. The combustion pressure sensor 300 is composed of a piezoelectric element, and detects the combustion pressure by transmitting the force acting on the pipe member 202 through the intermediate shaft 204 as the combustion pressure of the engine is generated. .

ここで、燃焼圧センサ３００は、中軸２０４の他端側に設けられた押圧部材としての固定ナット２１１によってハウジング２０１に締め付けられ固定されている。すなわち、固定ナット２１１は、燃焼圧センサ３００を中軸２０４の一端側方向に向かってハウジング２０１へ押しつけることで、燃焼圧センサ３００をハウジング２０１の他端側に固定している。   Here, the combustion pressure sensor 300 is fastened and fixed to the housing 201 by a fixing nut 211 as a pressing member provided on the other end side of the middle shaft 204. That is, the fixing nut 211 fixes the combustion pressure sensor 300 to the other end side of the housing 201 by pressing the combustion pressure sensor 300 toward the housing 201 toward the one end side of the middle shaft 204.

このようなグロープラグ１００は、図１５（ｂ）に示すように、ハウジング２０１の一端側から露出するパイプ部材２０２が燃焼室１ａ内に露出するようにエンジンヘッド１に対して、規定の締め付けトルクにてネジ結合されている。   As shown in FIG. 15B, such a glow plug 100 has a prescribed tightening torque with respect to the engine head 1 so that the pipe member 202 exposed from one end side of the housing 201 is exposed in the combustion chamber 1a. Are screwed together.

そして、このエンジンに装着されたグロープラグ１００においては、燃焼室１ａ内の圧力すなわち燃焼圧に応じた軸方向の荷重がパイプ部材２０２に印加されると、パイプ部材２０２はハウジング２０１に対して微小変動する。   In the glow plug 100 attached to the engine, when an axial load corresponding to the pressure in the combustion chamber 1 a, that is, the combustion pressure is applied to the pipe member 202, the pipe member 202 is minute relative to the housing 201. fluctuate.

このパイプ部材２０２の変位によりパイプ部材２０２に固定された中軸２０４も同様に変位し、この中軸２０４の変位によって、固定ナット２１１による燃焼圧センサ３００への荷重が変化（緩和）される。そして、その荷重変化に伴って燃焼圧センサ３００から出力される信号に基づいて、上記した燃焼圧が検出されるようになっている。
特開２００１−１２４３３６号公報（第３−５頁、第１図） Due to the displacement of the pipe member 202, the middle shaft 204 fixed to the pipe member 202 is similarly displaced, and the displacement of the middle shaft 204 changes (relaxes) the load applied to the combustion pressure sensor 300 by the fixed nut 211. And based on the signal output from the combustion pressure sensor 300 with the load change, the above-mentioned combustion pressure is detected.
JP 2001-124336 A (page 3-5, FIG. 1)

しかしながら、本発明者らの検討によれば、グロープラグ１００をエンジンに締め付けて装着した後において、次のような問題が新たに生じることを見出した。   However, according to the study by the present inventors, it has been found that the following problem newly occurs after the glow plug 100 is tightened and attached to the engine.

一つは、グロープラグ１００をエンジンに締め付けてネジ結合することによるセンサ出力特性の変動である。上述したように、燃焼圧センサ３００は、中軸２０４の他端側に設けられた押圧部材としての固定ナット２１１によって、中軸２０４の一端側方向に向かってハウジング２０１へ押しつけられることで固定されている。   One is a change in sensor output characteristics caused by fastening the glow plug 100 to the engine and screwing it. As described above, the combustion pressure sensor 300 is fixed by being pressed against the housing 201 toward the one end side of the middle shaft 204 by the fixing nut 211 as a pressing member provided on the other end side of the middle shaft 204. .

ここで、グロープラグ１００単体では、固定ナット２１１の螺着による燃焼圧センサ３００への予荷重は５００〜１０００Ｎ相当である。また、この状態では、上記図１５（ａ）に示すように、中軸２０４は、パイプ部材２０２に挿入されてパイプ部材２０２に固定されており、このパイプ部材２０２はハウジング２０１に固定部Ｋ１にてロウ付けや圧入等により固定保持されている。   Here, in the glow plug 100 alone, the preload applied to the combustion pressure sensor 300 by screwing the fixing nut 211 is equivalent to 500 to 1000 N. Further, in this state, as shown in FIG. 15A, the intermediate shaft 204 is inserted into the pipe member 202 and fixed to the pipe member 202, and the pipe member 202 is fixed to the housing 201 at the fixing portion K1. It is fixed and held by brazing or press fitting.

そのため、図１５（ａ）の矢印に示すように、グロープラグ１００単体の状態では、固定部Ｋ１と固定ナット２１１との間において、固定ナット２１１の螺着の力により、固定部Ｋ１を支点として中軸２０４には引っ張り力が作用し、ハウジング２０１には圧縮力が作用している。   Therefore, as shown by an arrow in FIG. 15A, in the state of the glow plug 100 alone, the fixing portion K1 is used as a fulcrum by the screwing force of the fixing nut 211 between the fixing portion K1 and the fixing nut 211. A tensile force acts on the middle shaft 204, and a compressive force acts on the housing 201.

一方、図１５（ｂ）の如くエンジンヘッド１へグロープラグ１００を締め付けて装着すると、厳密には、ハウジング２０１のうちシート部２０１ｃと取付けネジ部２０１ｂとの間の部位に、締め付けに伴う軸力の大半が作用することとなろ。そして、これら両部２０１ｃ、２０１ｂ間のハウジング部位には圧縮力が働き、モデル的には図１５（ｂ）に示すように歪変位し見かけ上は収縮することとなる。   On the other hand, when the glow plug 100 is tightened and attached to the engine head 1 as shown in FIG. 15B, strictly speaking, the axial force accompanying tightening is applied to a portion of the housing 201 between the seat portion 201c and the mounting screw portion 201b. Most of it will work. Then, a compressive force acts on the housing portion between the two portions 201c and 201b, and as a model, it is strain-displaced and apparently contracts as shown in FIG.

このようにエンジン装着の締め付けに伴ってハウジング２０１が収縮する結果、図１５（ｂ）に示すように、相対的には中軸２０４が隙間Ｅの分だけ浮き上がった状態となる。これにより、当初固定ナット２１１によって燃焼圧センサ３００に負荷された予荷重は開放される。したがって、グロープラグ１００をエンジンにネジ結合して装着すると、燃焼圧センサ３００に付加されている予荷重の低下を招くこととなる。   As a result of the contraction of the housing 201 as the engine is tightened as described above, the center shaft 204 is relatively lifted by the gap E as shown in FIG. As a result, the preload initially applied to the combustion pressure sensor 300 by the fixed nut 211 is released. Therefore, if the glow plug 100 is screwed to the engine and attached, the preload applied to the combustion pressure sensor 300 is reduced.

ここで、燃焼圧センサ３００は、例えば圧電素子が電極などとともにケースに組み付けられて一体化されたものであり、これら一体化された各構成部品が固定ナット２１１とハウジング２０１の他端側との間に挟まれた形となっている。   Here, the combustion pressure sensor 300 is formed by, for example, integrating a piezoelectric element with an electrode or the like in a case, and these integrated components are connected to the fixing nut 211 and the other end of the housing 201. The shape is sandwiched between them.

そのため、固定ナット２１１による燃焼圧センサ３００への予荷重が小さい場合、燃焼圧センサ３００とハウジング２０１、固定ナット２１１との間、および、燃焼圧センサ３００の各構成部品間における接触部界面には、表面のバリや平面度状態の影響等も受けて、微小な隙間が形成されることとなる。   Therefore, when the preload applied to the combustion pressure sensor 300 by the fixed nut 211 is small, there are contact points between the combustion pressure sensor 300 and the housing 201 and the fixed nut 211 and between the components of the combustion pressure sensor 300. In addition, a minute gap is formed under the influence of the surface burr and the flatness state.

その結果、発熱体２０６を構成するパイプ部材２０２が燃焼圧によって微小変動し、その変位が中軸２０４を介して固定ナット２１１から燃焼圧センサ３００へ伝わる際、この変位は上記の微小な隙間にて吸収されてしまう。ちなみに、有限要素法による解析では、発熱体２０６へ５ＭＰａの燃焼圧が加圧された時、燃焼圧センサ３００へ伝わる変位は数十ｎｍのレベルであり、上記の微小な隙間の影響は大きい。   As a result, when the pipe member 202 constituting the heating element 206 slightly fluctuates due to the combustion pressure, and the displacement is transmitted from the fixed nut 211 to the combustion pressure sensor 300 via the middle shaft 204, this displacement is caused by the above-described minute gap. Will be absorbed. Incidentally, in the analysis by the finite element method, when the combustion pressure of 5 MPa is applied to the heating element 206, the displacement transmitted to the combustion pressure sensor 300 is at the level of several tens of nm, and the influence of the above-mentioned minute gap is large.

つまり、燃焼圧センサ３００への予荷重が小さいと、上記した微小な隙間によって、▲１▼燃焼圧センサ３００中の圧電素子などのセンシング部への燃焼圧の伝達効率が低下するため、出力感度が減少する。▲２▼燃焼圧の伝達速度が減衰するため応答性が悪化する。   That is, if the preload to the combustion pressure sensor 300 is small, the transmission efficiency of the combustion pressure to the sensing unit such as the piezoelectric element in the combustion pressure sensor 300 is reduced due to the above-described minute gap. Decrease. (2) Since the transmission speed of the combustion pressure is attenuated, the response is deteriorated.

さらには、▲３▼各部品の固定保持力が小さくなるため、エンジン振動により各部品が振動あるいは共振する。この場合、この振動を燃焼圧センサ３００自身が受けることとなるため、圧力信号に加えて振動出力がノイズとして重畳し、ＳＮ比の悪化に繋がる。   Further, (3) since the fixing holding force of each component becomes small, each component vibrates or resonates due to engine vibration. In this case, since the combustion pressure sensor 300 itself receives this vibration, the vibration output is superimposed as noise in addition to the pressure signal, leading to deterioration of the SN ratio.

このように、グロープラグ１００をエンジンに装着した後においては、グロープラグ１００をエンジンに締め付けてネジ結合することによるセンサ出力特性の変動が問題となる。   Thus, after the glow plug 100 is mounted on the engine, fluctuations in sensor output characteristics due to the glow plug 100 being tightened to the engine and screwed together become a problem.

二つめの問題は、通電時の発熱体２０６の温度上昇によるセンサ出力特性の変動である。エンジン始動の際、始動補助として発熱体２０６の発熱部材２０３へ通電し赤熱状態とした場合において、通電を遮断した状態と比較して、発熱体２０６の温度上昇とともに出力感度の変化（低下）がみられた。   The second problem is a change in sensor output characteristics due to a temperature rise of the heating element 206 during energization. When the engine is started, when the heating member 203 of the heating element 206 is energized as a starting aid and is in a red hot state, the output sensitivity changes (decreases) as the temperature of the heating element 206 rises compared to the state where the energization is interrupted. It was seen.

例えば、通電時、発熱体２０６を９００℃に発熱させ飽和させた状態では、発熱部材２０３との接続部近傍の中軸２０４は、細径かつ長尺で放熱性が劣る点も重なり、先端部で４００℃以上にも達する。また、上述したように、中軸２０４は、燃焼圧センサ３００への予荷重の印加により、中軸２０４自体はその予荷重に相当する引っ張り力を受けている。   For example, when the heating element 206 is heated to 900 ° C. and saturated when energized, the middle shaft 204 in the vicinity of the connecting portion with the heating member 203 overlaps with a small diameter and a long length, and the heat dissipation is inferior. It reaches over 400 ° C. Further, as described above, the intermediate shaft 204 is subjected to a tensile force corresponding to the preload by applying the preload to the combustion pressure sensor 300.

その結果、通電時には発熱に伴う熱膨張と引っ張り力との作用により、図１５（ｂ）中の矢印Ｃに示すように、中軸２０４はハウジング２０１の他端側へ容易に伸ばされる。これにより燃焼圧センサ３００に印加されていた予荷重（加圧力）は開放され低下することとなる。   As a result, the middle shaft 204 is easily extended to the other end side of the housing 201 as shown by an arrow C in FIG. As a result, the preload (pressure) applied to the combustion pressure sensor 300 is released and reduced.

そのため、上述した一つめの問題と同様、燃焼圧センサ３００への予荷重の低下による出力感度の低下、応答性の悪化、ＳＮ比の悪化が生じる。このように、グロープラグ１００をエンジンに装着した後においては、通電時の発熱体２０６の温度上昇によるセンサ出力特性の変動が問題となる。   Therefore, similarly to the first problem described above, a decrease in output sensitivity due to a decrease in preload to the combustion pressure sensor 300, a deterioration in responsiveness, and a deterioration in the SN ratio occur. As described above, after the glow plug 100 is attached to the engine, a variation in sensor output characteristics due to a temperature rise of the heating element 206 during energization becomes a problem.

本発明は上記問題に鑑み、エンジン装着後の燃焼圧センサ付きグロープラグにおいて、センサ出力特性の変動を抑制し、安定したセンサ出力特性を実現することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to suppress fluctuations in sensor output characteristics and realize stable sensor output characteristics in a glow plug with a combustion pressure sensor after the engine is mounted.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一端側がエンジンの燃焼室（１ａ）側に位置するようにエンジンに取り付けられる筒状のハウジング（２０１）と、一端側がハウジングの一端から露出するようにハウジングの内部に保持されたパイプ部材（２０２）と、パイプ部材内に設けられ通電により発熱する発熱部材（２０３）と、一端側がパイプ部材の内部にて発熱部材と接続されて電気的に導通するとともに他端側がハウジングの他端から突出するようにハウジング内に収納されている金属製の中軸（２０４）と、エンジンの燃焼圧の発生に伴いパイプ部材に作用する力が中軸を介して伝達されて燃焼圧を検出する燃焼圧センサ（３００）とを備える燃焼圧センサ付きグロープラグにおいて、中軸の一端側のうちパイプ部材の内部に位置する部位（２０４ｃ）を、熱膨張係数が１０．５×１０-6／℃以下であるものとしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a cylindrical housing (201) attached to the engine so that one end side is located on the combustion chamber (1a) side of the engine, and one end side from one end of the housing. A pipe member (202) held inside the housing so as to be exposed, a heat generating member (203) that is provided in the pipe member and generates heat when energized, and one end side is connected to the heat generating member inside the pipe member to And a metal center shaft (204) housed in the housing so that the other end protrudes from the other end of the housing, and the force acting on the pipe member when the engine combustion pressure is generated In a glow plug with a combustion pressure sensor, comprising a combustion pressure sensor (300) that is transmitted through the combustion pressure sensor to detect the combustion pressure, a pipe member of one end side of the central shaft The site (204c) located within the thermal expansion coefficient, characterized in that the not more 10.5 × 10 -6 / ℃ or less.

本発明も、実験的に見出されたものである。つまり、中軸の一端側のうちパイプ部材の内部に位置する部位すなわち発熱部材と隣り合う部位を、熱膨張係数が１０．５×１０-6／℃以下のものとすることで、通電後における中軸の熱膨張による伸びを抑制し、センサ出力特性の変動を大幅に抑制できることを実験的に見出した。 The present invention has also been found experimentally. In other words, a portion located inside the pipe member, that is, a portion adjacent to the heat generating member on one end side of the middle shaft has a coefficient of thermal expansion of 10.5 × 10 −6 / ° C. or less, so that It was experimentally found that the elongation due to the thermal expansion of the resin can be suppressed and fluctuations in the sensor output characteristics can be significantly suppressed.

そして、本発明によれば、通電時の発熱体の温度上昇による中軸の伸びを抑制することができるため、燃焼圧センサとハウジングとの間および燃焼圧センサを構成する各部品間などにおける微小な隙間を極力無くしてセンサ出力特性の変動を抑制できる。   Further, according to the present invention, since the elongation of the central shaft due to the temperature rise of the heating element during energization can be suppressed, there is a minute amount between the combustion pressure sensor and the housing and between the components constituting the combustion pressure sensor. Variations in sensor output characteristics can be suppressed by eliminating gaps as much as possible.

よって、本発明によっても、エンジン装着後の燃焼圧センサ付きグロープラグにおいて、センサ出力特性の変動を抑制し、安定したセンサ出力特性を実現することができる。   Therefore, according to the present invention, in the glow plug with the combustion pressure sensor after the engine is mounted, the fluctuation of the sensor output characteristic can be suppressed and the stable sensor output characteristic can be realized.

ここで、請求項２に記載の発明のように、中軸（２０４）の一端側のうちパイプ部材（２０２）の内部に位置する部位（２０４ｃ）の長さは、１５ｍｍ以上とすることが実用上、好ましい。   Here, as in the invention described in claim 2, it is practical that the length of the portion (204c) located inside the pipe member (202) on one end side of the central shaft (204) is 15 mm or more. ,preferable.

また、請求項３に記載の発明のように、ハウジング（２０１）は硫黄快削鋼または炭素鋼からなり、中軸（２０４）における熱膨張係数が１０．５×１０-6／℃以下の部位（２０４ｃ）は、Ｆｅを主成分としてＣｒ、Ｎｉ、Ｃｏから選択された少なくとも１種の金属が混合された合金からなるものにできる。 Further, as in the invention described in claim 3, the housing (201) is made of sulfur free-cutting steel or carbon steel, and the thermal expansion coefficient of the central shaft (204) is 10.5 × 10 −6 / ° C. or less ( 204c) can be made of an alloy containing Fe as a main component and at least one metal selected from Cr, Ni, and Co mixed.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。なお、説明の簡略化を図るため、以下の各実施形態相互において、同一部分には図中、同一符号を付してある。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments shown in the drawings will be described below. In addition, in order to simplify description, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected in the figure in the same part.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る燃焼圧センサ付きグロープラグ１００の全体概略をディーゼルエンジン（内燃機関）のエンジンヘッド（被取付部）１へ取り付けた状態にて示す縦断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an overall outline of a glow plug 100 with a combustion pressure sensor according to a first embodiment of the present invention attached to an engine head (attached part) 1 of a diesel engine (internal combustion engine). is there.

グロープラグ１００は、大きくは、発熱体を備えかつ燃焼圧伝達の媒体を果たすプラグ本体部２００と、燃焼圧に伴いプラグ本体部２００に作用する力を圧電素子の圧電特性に基づく電気信号に変換することによりエンジンの燃焼圧を検出する手段である圧力センサ（本発明でいう燃焼圧センサ）３００と、を備えて構成されている。   In general, the glow plug 100 includes a plug main body 200 that includes a heating element and serves as a medium for transmitting combustion pressure, and converts a force acting on the plug main body 200 with the combustion pressure into an electric signal based on the piezoelectric characteristics of the piezoelectric element. Thus, a pressure sensor (combustion pressure sensor referred to in the present invention) 300 that is means for detecting the combustion pressure of the engine is provided.

ここで、プラグ本体部２００は、大きくは、一端側（図１中の下方側）が燃焼室１ａ側に位置し他端側（図１中の上方側）がエンジンヘッド１の外部に位置するようにエンジンヘッド１にネジ結合される金属製筒状のハウジング２０１と、一端側がハウジング２０１の一端から露出し他端側がハウジング２０１の内部に保持された筒状のシース管（本発明でいうパイプ部材）２０２と、シース管２０２の一端側に収納保持され通電により発熱する発熱コイル（本発明でいう発熱部材）２０３と、一端側が発熱コイル２０３に電気的に導通されるとともに他端側がハウジング２０１の他端から突出するようにハウジング２０１の内部に保持された金属製棒状の中軸（電極体、棒状電極）２０４とを備えている。   Here, the plug main body 200 is broadly positioned at one end side (lower side in FIG. 1) on the combustion chamber 1 a side and at the other end side (upper side in FIG. 1) outside the engine head 1. In this manner, a metal cylindrical housing 201 screwed to the engine head 1 and a cylindrical sheath tube (one pipe in the present invention) having one end side exposed from one end of the housing 201 and the other end side held inside the housing 201. Member) 202, a heating coil (heat generating member in the present invention) 203 that is housed and held on one end side of the sheath tube 202 and generates heat when energized, and one end side is electrically connected to the heating coil 203 and the other end side is the housing 201. A metal rod-shaped central shaft (electrode body, rod-shaped electrode) 204 held inside the housing 201 so as to protrude from the other end of the housing 201.

エンジンヘッド１には、その外表面から内部の燃焼室１ａまで貫通するネジ穴（グローホール）が形成されており、プラグ本体部２００は、このネジ穴に対してプラグの軸方向（長手方向）に挿入されている。   The engine head 1 is formed with a screw hole (glow hole) penetrating from the outer surface thereof to the internal combustion chamber 1a, and the plug main body 200 has an axial direction (longitudinal direction) of the plug with respect to the screw hole. Has been inserted.

ハウジング２０１は、硫黄快削鋼または炭素鋼からなり、その外形形状は一端側（燃焼室１ａ側）が小径で他端側が大径の段付形状になっている。そして、ハウジング２０１の小径部外周面におけるプラグ軸方向の中間部には取付ネジ部２０１ｂが形成されている。   The housing 201 is made of sulfur free-cutting steel or carbon steel, and the outer shape thereof is a stepped shape having a small diameter on one end side (combustion chamber 1a side) and a large diameter on the other end side. A mounting screw portion 201b is formed at an intermediate portion in the plug shaft direction on the outer peripheral surface of the small diameter portion of the housing 201.

また、ハウジング２０１の大径部外周面にはグロープラグ１００をエンジンヘッド１にネジ結合する際に利用される六角部２０１ａが形成されている。そして、グロープラグ１００のプラグ本体部２００は、ハウジング２０１の取付ネジ部２０１ｂによって、エンジンヘッド１のネジ穴とネジ結合されている。   Further, a hexagonal portion 201 a used when the glow plug 100 is screwed to the engine head 1 is formed on the outer peripheral surface of the large-diameter portion of the housing 201. The plug body 200 of the glow plug 100 is screwed to the screw hole of the engine head 1 by the mounting screw 201b of the housing 201.

また、ハウジング２０１の一端にはテーパ状のシート面２０１ｃが形成され、このシート面２０１ｃとこれに対向するエンジンヘッド１のネジ穴のシート面とが密着して、燃焼室１ａからのガス漏れ防止がなされている。ここで、ハウジング２０１の六角部２０１ａは、エンジン装着スペースに合わせて、六角部の頂角の一部を除去・円周面を形成して外形を細化しても良い（図示せず）。   In addition, a tapered seat surface 201c is formed at one end of the housing 201, and the seat surface 201c and the seat surface of the screw hole of the engine head 1 facing the seat surface 201 are in close contact with each other, thereby preventing gas leakage from the combustion chamber 1a. Has been made. Here, the outer shape of the hexagonal portion 201a of the housing 201 may be reduced by removing a part of the apex angle of the hexagonal portion and forming a circumferential surface in accordance with the engine mounting space (not shown).

シース管２０２は、耐熱・耐食性合金（例えばステンレス材ＳＵＳ３１０等）等よりなる。シース管２０２において、ハウジング２０１の一端から露出する一端側の先端部は閉塞し、ハウジング２０１内に位置する他端は開口している。また、発熱コイル２０３はＮｉＣｒ及びＣｏＦｅ等の抵抗線からなるもので、シース管２０２の先端側内部に配設されている。   The sheath tube 202 is made of a heat-resistant / corrosion-resistant alloy (for example, stainless steel SUS310). In the sheath tube 202, the tip end on one end side exposed from one end of the housing 201 is closed, and the other end located in the housing 201 is open. The heating coil 203 is made of a resistance wire such as NiCr and CoFe, and is disposed inside the distal end side of the sheath tube 202.

一方、シース管２０２の他端側内部には、中軸２０４の一端側が挿入配置されている。そして、発熱コイル２０３の他端はシース管２０２の一端に結合し、発熱コイル２０３の他端はシース管２０２に挿入された中軸２０４の一端に結合している。また、発熱コイル２０３及び中軸２０４とシース管２０２との問には、耐熱性を有する酸化マグネシウム等の絶縁粉末２０５が充填されている。   On the other hand, one end side of the middle shaft 204 is inserted and disposed inside the other end side of the sheath tube 202. The other end of the heating coil 203 is coupled to one end of the sheath tube 202, and the other end of the heating coil 203 is coupled to one end of the central shaft 204 inserted into the sheath tube 202. Further, the heat generating coil 203 and the intermediate shaft 204 and the sheath tube 202 are filled with insulating powder 205 such as magnesium oxide having heat resistance.

シース管２０２にはスウェージングによる絞り加工が施されており、それによって、内部に充填された絶縁粉末２０５の緻密性を高めるている。つまり、絶縁粉末２０５の充填密度を高めることにより熱伝導効率を上げている。それとともに、上記絞り加工によって、該絶縁粉末２０５を介して中軸２０４及び発熱コイル２０３が、シース管２０２に強固に保持固定されている。   The sheath tube 202 is subjected to drawing processing by swaging, thereby enhancing the denseness of the insulating powder 205 filled therein. That is, the heat conduction efficiency is increased by increasing the packing density of the insulating powder 205. At the same time, the central shaft 204 and the heating coil 203 are firmly held and fixed to the sheath tube 202 through the insulating powder 205 by the drawing process.

ここで、シース管２０２のうち発熱コイル２０３を包含する部分において、これらシース管２０２、発熱コイル２０３及び絶縁粉末２０５により、発熱体２０６が構成されている。そして、発熱体２０６は、その先端部（シース管２０２の一端側）が露出するように、ハウジング２０１の一端側の内部に固定され保持されている。   Here, in a portion including the heat generating coil 203 in the sheath tube 202, the heat generating body 206 is configured by the sheath tube 202, the heat generating coil 203 and the insulating powder 205. And the heat generating body 206 is being fixed and hold | maintained inside the one end side of the housing 201 so that the front-end | tip part (one end side of the sheath pipe | tube 202) may be exposed.

これら発熱体２０６の外周面すなわちシース管２０２の外周面とハウジング２０１の内周面とは、嵌合圧入による固着、または、銀ロウ等のロウ付けにより接合、固定されている。   The outer peripheral surface of the heating element 206, that is, the outer peripheral surface of the sheath tube 202 and the inner peripheral surface of the housing 201 are joined and fixed by fixing by fitting press-fitting or brazing such as silver brazing.

それによって、ハウジング２０１の一端側にてハウジング２０１の内面とシース管２０２の外面とが全周に渡って実質的に隙間無く固定された部分Ｋ１が固定部として形成される。そして、この固定部Ｋ１により、燃焼室１ａからの燃焼ガスがハウジング２０１内部に侵入しないようになっている。   As a result, a portion K1 in which the inner surface of the housing 201 and the outer surface of the sheath tube 202 are fixed substantially without any gap on one end side of the housing 201 is formed as a fixing portion. The fixed portion K1 prevents the combustion gas from the combustion chamber 1a from entering the housing 201.

なお、固定部Ｋ１は、図中の引き出し線にて指示されたハウジング２０１の内面とシース管２０２の外面とが接触している界面であり、プラグ径方向の全周に渡っていれば、当該界面の一部でも全部でも構わない。   Note that the fixing portion K1 is an interface where the inner surface of the housing 201 and the outer surface of the sheath tube 202 that are instructed by the lead line in the drawing are in contact with each other, Some or all of the interface may be used.

また、シース管２０２の他端（開口端）において、当該他端と中軸２０４との問には、絶縁粉末２０５がスウェージングの際に抜けないようにするためのシール部材（シーリング）２０５ａが設けられている。   Further, at the other end (open end) of the sheath tube 202, a seal member (sealing) 205a for preventing the insulating powder 205 from coming off during swaging is provided between the other end and the middle shaft 204. It has been.

また、ハウジング２０１の他端側の内部において、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ等からなる円筒リング２０７が中軸２０４の他端側から挿入配置されている。   A cylindrical ring 207 made of silicon rubber, fluororubber, EPDM, NBR, H-NBR, or the like is inserted from the other end side of the center shaft 204 inside the other end side of the housing 201.

ここで、円筒リング２０７は中軸２０４の芯出しと振動抑制及びハウジング２０１内の防水・気密性確保とを目的としたものである。そして、ハウジング２０１の他端側のうち円筒リング２０７と接触する部分をテーパ形状にすることによって、円筒リング２０７とハウジング２０１との密着性が良くなり、制振効果・防水・気密性はさらに向上する。   Here, the cylindrical ring 207 is for the purpose of centering the center shaft 204, suppressing vibrations, and ensuring the waterproof and airtightness in the housing 201. Further, by making the portion of the other end side of the housing 201 in contact with the cylindrical ring 207 into a tapered shape, the adhesion between the cylindrical ring 207 and the housing 201 is improved, and the vibration damping effect, waterproofness and airtightness are further improved. To do.

また、中軸２０４の他端側には、樹脂系（例えばフェノール樹脂・ＰＰＳ・積層マイカ）あるいはセラミック系（例えばアルミナ）の絶縁材料から成る絶縁ブッシュ２１０が嵌め込まれている。また、ハウジング２０１の六角部２０１ａの内部には段付の大径穴部２０１ｄを設けることにより、その大径穴部２０１ｄと中軸２０４の外周面との問に収納部２０１ｅが形成されている。   Further, an insulating bush 210 made of a resin-based (for example, phenol resin, PPS, laminated mica) or ceramic-based (for example, alumina) insulating material is fitted into the other end side of the middle shaft 204. Further, by providing a stepped large-diameter hole 201 d inside the hexagonal part 201 a of the housing 201, a storage part 201 e is formed between the large-diameter hole 201 d and the outer peripheral surface of the central shaft 204.

この収納部２０１ｅには略円環状の圧力センサ３００（詳細後述）が収納されている。この圧力センサ３００は、収納部２０１ｅに収納された後、絶縁ブッシュ２１０を中軸２０４に嵌め込み、中軸２０４の他端に設けられた端子ネジ２０４ａに固定ナット２１１を締め付けることにより、絶縁ブッシュ２１０とハウジング２０１との間に固定保持されている。   A substantially annular pressure sensor 300 (described later in detail) is accommodated in the accommodating portion 201e. After the pressure sensor 300 is housed in the housing portion 201e, the insulating bush 210 is fitted into the middle shaft 204, and the fixing nut 211 is fastened to the terminal screw 204a provided at the other end of the middle shaft 204, whereby the insulation bush 210 and the housing 201 is fixedly held between.

このように、ハウジング他端側の収納部２０１ｅに設けられた圧力センサ３００は、押圧部材としての固定ナット２１１の軸力によって、中軸２０４の一端側方向に向かってハウジング２０１へ押しつけるように固定されている。   In this way, the pressure sensor 300 provided in the housing 201e on the other end side of the housing is fixed so as to be pressed against the housing 201 toward the one end side of the middle shaft 204 by the axial force of the fixing nut 211 as a pressing member. ing.

ここにおいて、本実施形態では、グロープラグ１００をエンジンヘッド１に装着した状態で、圧力センサ３００には、固定ナット２１１によって中軸２０４の一端側方向へ９００Ｎ以上の荷重が印加されている。   Here, in the present embodiment, a load of 900 N or more is applied to the pressure sensor 300 by the fixing nut 211 toward the one end side of the center shaft 204 in a state where the glow plug 100 is mounted on the engine head 1.

また、ハウジング２０１の大径穴部２０１ｄの内周面と圧力センサ３００の外周面との問にはＯリング２０８が配置され、圧力センサ３００の内周面と中軸２０４の外周面との問には円筒リング２０９が挿入され配置されている。なお、このＯリング２０８と円筒リング２０９は、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ等からなる。   In addition, an O-ring 208 is disposed between the inner peripheral surface of the large-diameter hole 201d of the housing 201 and the outer peripheral surface of the pressure sensor 300, and between the inner peripheral surface of the pressure sensor 300 and the outer peripheral surface of the center shaft 204. The cylindrical ring 209 is inserted and arranged. The O-ring 208 and the cylindrical ring 209 are made of silicon rubber, fluororubber, EPDM, NBR, H-NBR, or the like.

ここで、Ｏリング２０８は、ハウジング２０１内の防水・気密性確保を目的としたものであり、円筒リング２０９は、中軸２０４の振動抑制とハウジング２０１内の防水・気密性確保とを目的としたものである。そして、センサ３００の円筒リング２０９と接触する部分はテーパー形状にすると円筒リング２０９との密着性が良くなり、防水・気密性はさらに向上する。   Here, the O-ring 208 is intended to ensure waterproofness and airtightness in the housing 201, and the cylindrical ring 209 is intended to suppress vibration of the central shaft 204 and ensure waterproofness and airtightness in the housing 201. Is. And if the part which contacts the cylindrical ring 209 of the sensor 300 is made into a taper shape, adhesiveness with the cylindrical ring 209 will become good, and waterproof and airtightness will improve further.

また、圧力センサ３００と固定ナット２１１とは、絶縁ブッシュ２１０により電気的に絶縁されている。さらに、圧力センサ３００と中軸２０４とは円筒リング２０９によって電気的に絶縁されている。   Further, the pressure sensor 300 and the fixing nut 211 are electrically insulated by the insulating bush 210. Further, the pressure sensor 300 and the middle shaft 204 are electrically insulated by a cylindrical ring 209.

また、中軸２０４の他端に設けられた端子ネジ２０４ａには、各気筒問との結線用としてコネクティングバー２が端子ナット２１２によって固定され電気的に接続されている。このコネクティングバー２は図示しない電源に接続され、中軸２０４、発熱コイル２０３、シース管２０２、ハウジング２０１を介してエンジンヘッド１にアースされている。   The connecting bar 2 is fixed by a terminal nut 212 and electrically connected to a terminal screw 204a provided at the other end of the middle shaft 204 for connection to each cylinder. The connecting bar 2 is connected to a power source (not shown), and is grounded to the engine head 1 through the center shaft 204, the heating coil 203, the sheath tube 202, and the housing 201.

これにより、グロープラグ１００において発熱体２０６は発熱し、ディーゼルエンジンの着火始動の補助を行うことが可能となっている。なお、各気筒間との結線にあたっては、シース管２０２（本発明でいうパイプ部材）の微小変位の妨げにならないよう、柔軟性に優れたリードワイヤ（自動車用電線）を用いても良い。   As a result, the heat generating element 206 generates heat in the glow plug 100, and it is possible to assist ignition start of the diesel engine. In connecting the cylinders, a lead wire (automotive electric wire) having excellent flexibility may be used so as not to prevent a minute displacement of the sheath tube 202 (pipe member in the present invention).

［圧力センサの詳細構成］
次に、圧力センサ３００の詳細構成を図２を参照して説明する。図２は、図１中の圧力センサ３００の拡大断面図である。 [Detailed configuration of pressure sensor]
Next, a detailed configuration of the pressure sensor 300 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the pressure sensor 300 in FIG.

圧力センサ３００においては、円環状の極性を有した圧電セラミックス３０２が、ともに略円環状をなすメタルケース３０３と電極３０１に挟持されるようにパッケージングされてなるものである。   In the pressure sensor 300, a piezoelectric ceramic 302 having an annular polarity is packaged so as to be sandwiched between a metal case 303 and an electrode 301 having a substantially annular shape.

この圧電セラミックス３０２は例えば厚さ０．４ｍｍのチタン酸鉛あるいはチタン酸ジルコン酸鉛からなるものである。また、圧力センサ３００におけるメタルケース３０３および電極３０１とハウジング２０１の収納部２０１ｅとの間には、インシュレータ３０４が介在されている。   The piezoelectric ceramic 302 is made of, for example, lead titanate or lead zirconate titanate having a thickness of 0.4 mm. An insulator 304 is interposed between the metal case 303 and the electrode 301 in the pressure sensor 300 and the housing part 201 e of the housing 201.

このインシュレータ３０４は天然マイカ、積層マイカ及びアルミナ等のセラミックス材あるいは、ポリイミドフィルム、フェノール等の樹脂材からなるもので、例えば厚さ０．２ｍｍ程度のものである。インシュレータ３０４は、圧力センサ３００で発生した出力信号がハウジング２０１ヘ短絡しない様、電極３０１を電気的に絶縁している。   The insulator 304 is made of a ceramic material such as natural mica, laminated mica and alumina, or a resin material such as polyimide film or phenol, and has a thickness of about 0.2 mm, for example. The insulator 304 electrically insulates the electrode 301 so that the output signal generated by the pressure sensor 300 is not short-circuited to the housing 201.

なお、メタルケース３０３および電極３０１における圧電セラミックス３０２との接触面は、表面粗さ６．３Ｚ以下（例えば３．２Ｚや１．６Ｚ）となるような研削または研磨加工を施すことにより平面度を向上させることが好ましい。   The contact surface of the metal case 303 and the electrode 301 with the piezoelectric ceramic 302 has a flatness by grinding or polishing so as to have a surface roughness of 6.3 Z or less (for example, 3.2 Z or 1.6 Z). It is preferable to improve.

それにより、メタルケース３０３および電極３０１が圧電セラミックス３０２と接触する面において面圧の均一化が図られ、密着性の向上と組み付け加圧時の素子割れを防止しやすくできる。ここで、メタルケース３０３と電極３０１の材質は、上記の研削又は研磨加工を容易にするため、磁性材である例えばＳＵＳ４３０を選定することができる。   As a result, the surface pressure of the metal case 303 and the electrode 301 in contact with the piezoelectric ceramic 302 can be made uniform, and adhesion can be improved and element cracking during assembly pressing can be easily prevented. Here, for the material of the metal case 303 and the electrode 301, for example, SUS430, which is a magnetic material, can be selected in order to facilitate the above grinding or polishing process.

また、メタルケース３０３は大きくは略円環状のフランジ部３０３ａと突出したパイプ状の小円形部３０３ｄで形成されているので、上記の研削又は研磨加工する上では、加工が容易ではない。そこで、メタルケース３０３をフランジ部と小円筒部に分離し、研削又は研磨力加工を必要とするフランジ部を単純な円盤状とし、加工後に双方をロウ付け等により一体化しても良い。   Further, since the metal case 303 is generally formed by a substantially annular flange portion 303a and a protruding pipe-like small circular portion 303d, it is not easy to perform the above grinding or polishing. Therefore, the metal case 303 may be separated into a flange portion and a small cylindrical portion, the flange portion that requires grinding or polishing force processing may be formed into a simple disk shape, and both may be integrated by brazing or the like after processing.

また、メタルケース３０３の一端側のフランジ部３０３ａには、プラグ軸方向に延びる貫通穴が形成されており、その貫通穴には筒状のプロテクションチューブ３０３ｂの一端が挿入され、溶接、ロウ付け等にて一体に形成されている。一方、絶縁ブッシュ２１０にもプラグ軸方向に延びる貫通穴２１０ａが形成され、その貫通穴２１０ａにプロテクションチューブ３０３ｂの他端が挿入されている。   Further, a through hole extending in the plug axis direction is formed in the flange portion 303a on one end side of the metal case 303, and one end of a cylindrical protection tube 303b is inserted into the through hole, and welding, brazing, etc. Are integrally formed. On the other hand, the insulating bush 210 is also formed with a through hole 210a extending in the plug axial direction, and the other end of the protection tube 303b is inserted into the through hole 210a.

このプロテクションチューブ３０３ｂには、圧力センサ３００の信号を取り出す出力線としてのシールド付き電線３０５が、挿入されて支持されるようになっている。メタルケース３０３内に挿入されたシールド付き電線３０５においては、その芯線３０５ａが電極３０１に溶接されて結線されている。   In this protection tube 303b, a shielded electric wire 305 serving as an output line for extracting a signal from the pressure sensor 300 is inserted and supported. In the shielded electric wire 305 inserted into the metal case 303, the core wire 305 a is welded to the electrode 301 and connected.

また、芯線３０５ａとは絶縁されたシールド線３０５ｂは、プロテクションチューブ３０３ｂとかしめられることにより、ボディーアースでもあるメタルケース３０３に結線されている。   Further, the shield wire 305b insulated from the core wire 305a is connected to the metal case 303 which is also a body ground by being caulked with the protection tube 303b.

なお、本例の圧力センサ３００では、圧電セラミックス３０２を１枚としているが、その目的は、圧力センサ３００の簡素化と低重心化を図り、圧力センサ３００自体が発生する振動ノイズを低減し信号出力のＳ／Ｎ比を向上させることにある。   In the pressure sensor 300 of this example, one piezoelectric ceramic 302 is used, but the purpose is to simplify the pressure sensor 300 and lower the center of gravity, to reduce vibration noise generated by the pressure sensor 300 itself, The purpose is to improve the S / N ratio of the output.

しかし、上記した特許文献１の第２図に記載の圧力センサのように、圧電セラミックス３０２が２枚でも検出は可能である。なお、この場合、電極３０１の下側のインシュレータ３０４を排除し圧電セラミックス３０２を配置することとなる。このように、圧電セラミックス３０２を２枚並列結合させることにより、出力感度が２倍に高まり、出力信号の対ノイズ性が向上できる。   However, as with the pressure sensor described in FIG. 2 of Patent Document 1 described above, even two piezoelectric ceramics 302 can be detected. In this case, the insulator 304 on the lower side of the electrode 301 is excluded and the piezoelectric ceramic 302 is disposed. Thus, by connecting two piezoelectric ceramics 302 in parallel, the output sensitivity is doubled and the noise resistance of the output signal can be improved.

［圧力センサの組付け方法］
この圧力センサ３００の組付けは、次のようである。まず、メタルケース３０３の小径部３０３ｄの円周側面にシリコン製の熱収縮性の絶縁チューブ３０６を加熱して密着させる。 [Assembly method of pressure sensor]
The assembly of the pressure sensor 300 is as follows. First, the heat-shrinkable insulating tube 306 made of silicon is heated and adhered to the circumferential side surface of the small diameter portion 303 d of the metal case 303.

次に、圧電セラミックス３０２、電極３０１の順に、これらをメタルケース３０３の小径部３０３ｄにはめ込む。ここで、絶縁チューブ３０６は、圧電セラミックス３０２および電極３０１とメタルケース３０３との電気的短絡を防止している。   Next, the piezoelectric ceramic 302 and the electrode 301 are inserted into the small diameter portion 303 d of the metal case 303 in this order. Here, the insulating tube 306 prevents an electrical short circuit between the piezoelectric ceramic 302 and the electrode 301 and the metal case 303.

上記の組付け後、メタルケース３０３にはめ込まれた電極３０１に対して、シールド付き電線３０５の芯線３０５ａを、抵抗溶接あるいはレーザ溶接等にて結線する。   After the above assembly, the core wire 305a of the shielded electric wire 305 is connected to the electrode 301 fitted in the metal case 303 by resistance welding or laser welding.

また、シールド付き電線３０５とプロテクションチューブ３０３ｂとをシールド線３０５ｂを含む部分でかしめる。それにより、シールド線３０５ｂとメタルケース３０３との電気的接続、シールド付き電線３０５の保持固定、及び、シールド付き電線３０５とプロテクションチューブ３０３ｂとの密着性を確保する。   Further, the shielded electric wire 305 and the protection tube 303b are caulked at a portion including the shielded wire 305b. Thereby, electrical connection between the shielded wire 305b and the metal case 303, holding and fixing of the shielded wire 305, and adhesion between the shielded wire 305 and the protection tube 303b are ensured.

そして、このようにして、メタルケース３０３、圧電セラミックス３０２、電極３０１およびシールド付き電線３０５が一体化された圧力センサ３００は、後述するように、ハウジング２０１の収納部２０１ｅへインシュレータ３０４を介して配設される。   In this way, the pressure sensor 300 in which the metal case 303, the piezoelectric ceramic 302, the electrode 301, and the shielded electric wire 305 are integrated is arranged via the insulator 304 in the housing portion 201e of the housing 201 as will be described later. Established.

それにより、圧力センサ３００は、金属性のメタルケース３０３と、金属性のプラグ本体部２００により包含された形となる。その結果、完全密閉型かつ完全電気シールド型の圧力センサを提供することができる。   As a result, the pressure sensor 300 is enclosed by the metallic metal case 303 and the metallic plug body 200. As a result, it is possible to provide a completely sealed and fully electrically shielded pressure sensor.

［燃焼圧センサ付きグロープラグの組付方法］
次に、本実施形態の燃焼圧センサ付きグロープラグ１００の組付方法について図１、図２を参照して説明する。まず、中軸２０４が組み付けられた発熱体２０６と、メッキを施したハウジング２０１とを用意する。用意される発熱体２０６におけるシース管２０２の外径は、ハウジング２０１の内径部に対してやや大きく、例えば＋６０〜＋１４０μｍの寸法差を有したものとする。 [Assembly method of glow plug with combustion pressure sensor]
Next, a method for assembling the glow plug 100 with the combustion pressure sensor of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, a heating element 206 to which the center shaft 204 is assembled and a plated housing 201 are prepared. It is assumed that the outer diameter of the sheath tube 202 in the prepared heating element 206 is slightly larger than the inner diameter portion of the housing 201, and has a dimensional difference of, for example, +60 to +140 μm.

そして、発熱体２０６のシース管２０２をハウジング２０１へ嵌合圧入し、ハウジング２０１とシース管２０２とを相互の弾性力で固着して密閉する。こうして、ハウジング２０１、中軸２０４及び発熱体２０６が一体化される。なお、ハウジング２０１と発熱体２０６との組付けは、上記以外に、双方を銀ロウ等のロウ付けにより完全接合しても良い。この結果、ハウジング２０１内部の高い気密性が確保出来る。   Then, the sheath tube 202 of the heating element 206 is fitted and press-fitted into the housing 201, and the housing 201 and the sheath tube 202 are fixed and sealed with mutual elastic force. Thus, the housing 201, the middle shaft 204, and the heating element 206 are integrated. In addition to the above, the housing 201 and the heating element 206 may be completely joined together by brazing such as silver brazing. As a result, high airtightness inside the housing 201 can be ensured.

続いて、中軸２０４の他端側（つまり、端子ネジ２０４ａ側）からハウジング２０１内に、円筒リング２０７、インシュレータ３０４を順に投入して配置する。そして、フランジ部３０３ａの外周にＯリング２０８を挿入した状態で、圧力センサ３００を収納部２０１ｅ内に配置する。   Subsequently, the cylindrical ring 207 and the insulator 304 are sequentially placed and arranged in the housing 201 from the other end side of the middle shaft 204 (that is, the terminal screw 204a side). And the pressure sensor 300 is arrange | positioned in the accommodating part 201e in the state which inserted the O ring 208 in the outer periphery of the flange part 303a.

続いて、中軸２０４の他端側より円筒リング２０９を投入し、さらには、圧力センサ３００に結線されたシールド付き電線３０５の他端側よりＯリング３０９を投入し、所定場所に配置する。この状態にて絶縁ブッシュ２１０を中軸２０４の他端側より投入するとともに、シールド付き電線３０５は、絶縁ブッシュ２１０の貫通穴２１０ａを通して外部へ導出する。   Subsequently, the cylindrical ring 209 is inserted from the other end side of the central shaft 204, and further, the O-ring 309 is inserted from the other end side of the shielded electric wire 305 connected to the pressure sensor 300, and is arranged at a predetermined place. In this state, the insulating bush 210 is inserted from the other end side of the middle shaft 204, and the shielded electric wire 305 is led out through the through hole 210 a of the insulating bush 210.

なお、図２に示すように、Ｏリング３０９は、シールド付き電線３０５の外周面とプロテクションチューブ３０３ｂの端面と絶縁ブッシュ２１０に設けた貫通穴２１０ａの底部端面に接触するように押圧され挿入されている。このＯリング３０９は、シリコンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ等からなるもので、防水、防振を目的とするものである。   As shown in FIG. 2, the O-ring 309 is pressed and inserted so as to contact the outer peripheral surface of the shielded electric wire 305, the end surface of the protection tube 303b, and the bottom end surface of the through hole 210a provided in the insulating bush 210. Yes. The O-ring 309 is made of silicon rubber, fluorine rubber, EPDM, NBR, H-NBR, or the like, and is intended for waterproofing and vibration isolation.

また、絶縁ブッシュ２１０は、樹脂系（例えばフェノール樹脂、ＰＰＳ、積層マイカ）あるいはセラミック系（例えばアルミナ）の絶縁材料であれば問題はないが、好ましくは、比重が小さく、ヤング率が大きく、クリープ特性に優れた素材が有効である。   The insulating bush 210 is not a problem as long as it is a resin-based (for example, phenol resin, PPS, laminated mica) or ceramic-based (for example, alumina) insulating material, but preferably has a low specific gravity, a large Young's modulus, and a creep. Materials with excellent characteristics are effective.

これにより、絶縁ブッシュ２１０を軽くして圧力センサ３００の低重心化が図られ、振動ノイズレベルを低減できる。また、絶縁ブッシュ２１０の経時変化すなわちクリープを抑制できるため、このクリープに伴う圧力センサ３００に印加される予荷重（つまり固定ナット２１１による圧力センサ３００の加圧力）の変化で生じる出力変動を、低減できる。   As a result, the insulating bush 210 is lightened, the center of gravity of the pressure sensor 300 is lowered, and the vibration noise level can be reduced. In addition, since the temporal change, that is, creep of the insulating bush 210 can be suppressed, output fluctuation caused by the change of the preload applied to the pressure sensor 300 accompanying this creep (that is, the pressure applied by the pressure sensor 300 by the fixed nut 211) is reduced. it can.

そこで、絶縁ブッシュ２１０としては、例えばガラス繊維を配合した熱硬化性のフェノール樹脂を選定し、さらに熱処理として例えば１７５℃〜２０５℃、３〜２０時間加熱を加えることによりクリープ特性を改善したものを採用できる。   Therefore, as the insulating bush 210, for example, a thermosetting phenol resin blended with glass fiber is selected, and further heat treatment is performed at 175 ° C. to 205 ° C. for 3 to 20 hours to improve the creep characteristics. Can be adopted.

こうして、絶縁ブッシュ２１０まで組み付けた後、中軸２０４の端子ネジ２０４ａに沿って固定ナット２１１を締め付けることにより、圧力センサ３００を収納部２０１ｅ内に固定して保持する。   Thus, after assembling the insulating bush 210, the fixing nut 211 is tightened along the terminal screw 204a of the middle shaft 204, thereby fixing and holding the pressure sensor 300 in the storage portion 201e.

ここにおいて、本実施形態では、グロープラグ１００をエンジンヘッド１に装着した状態で、圧力センサ３００には、固定ナット２１１によって中軸２０４の一端側方向へ９００Ｎ以上の荷重が印加されるようにする。   In this embodiment, in the state where the glow plug 100 is mounted on the engine head 1, a load of 900 N or more is applied to the pressure sensor 300 by the fixing nut 211 toward the one end side of the center shaft 204.

［燃焼圧センサ付きグロープラグの取付方法］
このような荷重が印加された状態を実現するためのグロープラグ１００の取付方法について、図３の工程図を参照して述べる。図３（ａ）に示すように、ハウジング２０１の他端側に上記圧力センサ３００および絶縁ブッシュ２１０までが組み付けられた状態のグロープラグ１００を用意する。図３では圧力センサ３００は六角部２０１ａ内に収納され見えていない。 [How to install a glow plug with a combustion pressure sensor]
A method for attaching the glow plug 100 for realizing the state in which such a load is applied will be described with reference to the process diagram of FIG. As shown in FIG. 3A, the glow plug 100 is prepared in a state where the pressure sensor 300 and the insulating bush 210 are assembled to the other end of the housing 201. In FIG. 3, the pressure sensor 300 is not housed in the hexagonal portion 201a.

なお、このグロープラグ１００の状態では、固定ナット２１１は、中軸２０４の端子ネジ２０４ａに仮締めされた形で組み付けられているが、固定ナット２１１は無いものでも良い。   In the state of the glow plug 100, the fixing nut 211 is assembled in a form temporarily fastened to the terminal screw 204a of the center shaft 204, but the fixing nut 211 may be omitted.

そして、図３（ｂ）に示すように、この状態のグロープラグ１００を、パイプ部材２０２すなわち発熱体２０６が燃焼室１ａ内に露出するように、エンジンヘッド１に対して規定の締め付けトルクにてネジ結合して取り付ける。具体的には、六角部２０１ａをトルクレンチ等で締め付ける。   As shown in FIG. 3B, the glow plug 100 in this state is applied to the engine head 1 with a specified tightening torque so that the pipe member 202, that is, the heating element 206 is exposed in the combustion chamber 1a. Install with screw connection. Specifically, the hexagonal portion 201a is tightened with a torque wrench or the like.

その後、図３（ｃ）に示すように、仮締めされて中軸２０４の他端側に取り付けられた固定ナット（押圧部材）２１１をトルクレンチ等によって締め付ける。なお、固定ナット２１１は、グロープラグ１００をエンジンヘッド１にネジ結合した後に、中軸２０４の端子ネジ２０４ａに挿入し、ネジ締めするようにしても良い。   Thereafter, as shown in FIG. 3C, a fixing nut (pressing member) 211 that is temporarily tightened and attached to the other end of the center shaft 204 is tightened with a torque wrench or the like. The fixing nut 211 may be inserted into the terminal screw 204a of the center shaft 204 and screwed after the glow plug 100 is screwed to the engine head 1.

この固定ナット２１１の締め付けにより、圧力センサ３００に対して中軸２０４の一端側方向へ荷重が印加され、圧力センサ３００がグロープラグ１００のハウジング２０１の収納部２０１ｅ内にて固定される。   By tightening the fixing nut 211, a load is applied to the pressure sensor 300 in the direction of one end of the middle shaft 204, and the pressure sensor 300 is fixed in the housing portion 201 e of the housing 201 of the glow plug 100.

このとき、固定ナット２１１の締め付けトルクを調整することで、上記圧力センサ３００への荷重を９００Ｎとすれば、エンジンヘッド１に装着後のグロープラグ１００において、圧力センサ３００に対して中軸２０４の一端側方向へ９００Ｎ以上の荷重が印加されている状態を実現できる。   At this time, if the load on the pressure sensor 300 is set to 900 N by adjusting the tightening torque of the fixing nut 211, one end of the middle shaft 204 with respect to the pressure sensor 300 in the glow plug 100 after being mounted on the engine head 1. A state in which a load of 900 N or more is applied in the lateral direction can be realized.

［圧力センサへの予荷重の測定方法］
ここで、固定ナット２１１の締め付け時の軸力が圧力センサ３００への予荷重となるが、この軸力の測定方法について、図４を参照して述べる。エンジンヘッド１にネジ結合されて装着されたグロープラグ１００におけるハウジング２０１の他端部にて、既に荷重に対する発生出力電圧を校正・換算した略円環状の圧電式ロードワッシャＲＷを中軸２０４に貫通させて配置する。 [Measurement method of preload to pressure sensor]
Here, the axial force when the fixing nut 211 is tightened becomes a preload to the pressure sensor 300. A method for measuring the axial force will be described with reference to FIG. At the other end of the housing 201 in the glow plug 100 that is screwed to the engine head 1, a substantially annular piezoelectric load washer RW that has already calibrated and converted the generated output voltage with respect to the load is passed through the center shaft 204. Arrange.

続いて、絶縁ブッシュ２１０を中軸２０４に貫通させ、ロードワッシャＲＷの上面にて、固定ナット２１１を中軸２０４の端子ネジ２０４ａに螺着する。このとき、固定ナット２１１の締め付けトルク（トルクレンチ使用）に対するロードワッシャＲＷの発生出力電圧を測定し、この発生出力電圧を軸力（予荷重）に換算する。なお、厳密には、ロードワッシャＲＷはチャージアンプに接続して電荷−電圧増幅し、例えばオシロスコープにて発生出力電圧を測定した。   Subsequently, the insulating bush 210 is passed through the middle shaft 204, and the fixing nut 211 is screwed onto the terminal screw 204 a of the middle shaft 204 on the upper surface of the load washer RW. At this time, the generated output voltage of the load washer RW with respect to the tightening torque (using a torque wrench) of the fixing nut 211 is measured, and this generated output voltage is converted into an axial force (preload). Strictly speaking, the load washer RW was connected to a charge amplifier for charge-voltage amplification, and the generated output voltage was measured using, for example, an oscilloscope.

それにより、例えば、図５に示すような固定ナット２１１の締め付けトルク（Ｎ・ｍ）と軸力（予荷重）（Ｎ）との関係が得られる。締め付けトルクの値がある大きさのところまでは、締め付けトルクと軸力とは線形の関係にある。   Thereby, for example, the relationship between the tightening torque (N · m) of the fixing nut 211 and the axial force (preload) (N) as shown in FIG. 5 is obtained. Up to a certain value of the tightening torque, the tightening torque and the axial force have a linear relationship.

したがって、このような関係に基づいて、所望の軸力となる締め付けトルクを求め、この求めた締め付けトルクにて固定ナット２１１の螺着を行えば良い。例えば、図５から９００Ｎ以上の予荷重（軸力）を実現するには、約１．０Ｎ・ｍ以上の締め付けトルクとすれば良い。   Accordingly, a tightening torque that provides a desired axial force may be obtained based on such a relationship, and the fixing nut 211 may be screwed with the obtained tightening torque. For example, in order to realize a preload (axial force) of 900 N or more from FIG. 5, a tightening torque of about 1.0 N · m or more may be used.

このようにして、エンジンに装着されたグロープラグ１００に対して、固定ナット２１１を締め付けて圧力センサ３００を固定した状態が、上記図３（ｃ）に示される。その後、固定ナット２１１の上面にて、コネクティングバー２を端子ネジ２０４ａに取り付け、端子ナット２１２で固定する。こうして、上記図１に示す状態になる。   FIG. 3C shows a state in which the pressure sensor 300 is fixed by tightening the fixing nut 211 to the glow plug 100 attached to the engine in this way. Thereafter, the connecting bar 2 is attached to the terminal screw 204 a on the upper surface of the fixing nut 211 and fixed with the terminal nut 212. Thus, the state shown in FIG. 1 is obtained.

なお、固定ナット２１１を締め付けた後、固定ナット２１１の六角面の１箇所をかしめて変形させるか、あるいは予め螺着面（ネジの部分）にネジロック剤を塗布して固定ナット２１１を締め付けることで、振動に対する固定ナット２１１の緩み防止策を講じても良い。   After tightening the fixing nut 211, one of the hexagonal surfaces of the fixing nut 211 is caulked and deformed, or a screw lock agent is applied in advance to the screwing surface (screw portion) and the fixing nut 211 is tightened. Further, a measure for preventing the loosening of the fixing nut 211 against vibration may be taken.

また、絶縁ブッシュ２１０は、略円環状のものであるが、その円周面の一部に対向し合うフラットな２面を有するものとして良い。このような絶縁ブッシュ２１０を用いれば、完全に円環状のものに比べて、固定ナット２１１を締め付ける際に、絶縁ブッシュ２１０の対向し合うフラットな２面をスパナ等で拘束することで、絶縁ブッシュ２１０が回転しないように固定ナット２１１を回転させることができる。   The insulating bush 210 has a substantially annular shape, but may have two flat surfaces facing a part of the circumferential surface. When such an insulating bush 210 is used, the two opposing flat surfaces of the insulating bush 210 are constrained by a spanner or the like when the fixing nut 211 is tightened as compared to a completely annular one. The fixing nut 211 can be rotated so that 210 does not rotate.

それにより、圧力センサ３００を構成する圧電セラミック３０２や電極３０１と芯線３０５ａとの溶接部へのねじり力を回避しつつ、圧力センサ３００へ予荷重を加えることが可能となる。これにより、圧電セラミック３０２や芯線３０５へのねじりによる破壊や破断を防止することができる。   Accordingly, it is possible to apply a preload to the pressure sensor 300 while avoiding a torsional force on the welded portion between the piezoelectric ceramic 302 and the electrode 301 and the core wire 305a constituting the pressure sensor 300. Thereby, destruction and fracture | rupture by the twist to the piezoelectric ceramic 302 or the core wire 305 can be prevented.

［燃焼圧センサ付きグロープラグにおける燃焼圧の検出メカニズム］
次に、本実施形態のグロープラグ１００における基本的な燃焼圧の検出メカニズムについて、上記図１、図２に加えて、図６も参照して説明する。図６は、燃焼圧の伝達経路を説明するための簡略モデルを示す説明図（半断面図）である。 [Detection mechanism of combustion pressure in glow plug with combustion pressure sensor]
Next, a basic combustion pressure detection mechanism in the glow plug 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 6 in addition to FIGS. FIG. 6 is an explanatory view (half-sectional view) showing a simplified model for explaining a combustion pressure transmission path.

上記図１において、圧力センサ３００は予め固定ナット２１１により、プラグ本体部２００に固定保持され一体化が図られている。この時、圧力センサ３００に内蔵されている圧電セラミックス３０２には、エンジン装着後に９００Ｎ以上の予荷重が負荷されるように、グロープラグ１００がエンジンヘッド１に装着されている。   In FIG. 1, the pressure sensor 300 is fixed and held in advance by the fixing nut 211 on the plug body 200 so as to be integrated. At this time, the glow plug 100 is attached to the engine head 1 so that a preload of 900 N or more is applied to the piezoelectric ceramic 302 built in the pressure sensor 300 after the engine is attached.

エンジン始動時、コネクテイングバー２を介して電圧が印加され、中軸２０４、発熱コイル２０３、シース管２０２、ハウジング２０１、取付けネジ部２０１ｂを介してエンジンヘッド１にアースされる。   When the engine is started, a voltage is applied via the connecting bar 2 and grounded to the engine head 1 via the center shaft 204, the heat generating coil 203, the sheath tube 202, the housing 201, and the mounting screw portion 201b.

これにより、グロープラグ１００における発熱体２０６が発熱し、ディーゼルエンジンの着火始動の補助を行うことができる。そして、エンジン始動後、エンジン内で発生した燃焼圧は、図６の太線矢印に示す如く２つの経路Ｒ１及びＲ２に分散され、圧力センサ３００に作用する。   As a result, the heating element 206 in the glow plug 100 generates heat, and the ignition start of the diesel engine can be assisted. Then, after the engine is started, the combustion pressure generated in the engine is distributed to the two paths R1 and R2 as shown by the thick arrows in FIG.

第１の経路Ｒ１は、発熱体２０６に印加された燃焼圧が、発熱体２０６と接合されたハウジング２０１に伝達され、圧力センサ３００に作用するものである。この経路Ｒ１においては、ハウジング２０１自体は取付けネジ部２０１ｂによりエンジンヘッド１へ強固に拘束されている。   In the first path R <b> 1, the combustion pressure applied to the heating element 206 is transmitted to the housing 201 joined to the heating element 206 and acts on the pressure sensor 300. In this path R1, the housing 201 itself is firmly bound to the engine head 1 by the mounting screw portion 201b.

そのため、それより上部では力の伝達は著しく減衰され、圧力センサ３００が配置されているハウジング２０１の収納部２０１ｅ近傍の位置変動は極めて小さい。   Therefore, transmission of force is significantly attenuated above that, and the position fluctuation in the vicinity of the housing portion 201e of the housing 201 in which the pressure sensor 300 is disposed is extremely small.

一方、第２の経路Ｒ２は、発熱体２０６に印加された燃焼圧が、発熱体２０６自身に充填された絶縁粉末２０５、中軸２０４、固定ナット２１１、絶縁ブッシュ２１０の４つの部材を介して圧力センサ３００に作用するものである。この経路Ｒ２においては、これら４つの部材には位置変動を阻害する部材等の要因は無く、全く開放されている。   On the other hand, in the second path R <b> 2, the combustion pressure applied to the heating element 206 is pressured through four members, the insulating powder 205 filled in the heating element 206 itself, the middle shaft 204, the fixing nut 211, and the insulating bush 210. It acts on the sensor 300. In this path R2, these four members are free from any factors such as members that hinder position fluctuations.

また、ハウジング２０１とシース管２０２とが固定部Ｋ１にて固定されていても、シース管２０２は、ハウジング２０１の弾性力を利用してプラグの軸方向（図６中の上下方向）へ変位できる。そのため、第２の経路Ｒ２に沿って発熱体２０６に燃焼圧が印加されたとき、シース管２０２及び中軸２０４は一体に、プラグの軸方向へ変位する。   Even if the housing 201 and the sheath tube 202 are fixed by the fixing portion K1, the sheath tube 202 can be displaced in the axial direction of the plug (vertical direction in FIG. 6) using the elastic force of the housing 201. . Therefore, when the combustion pressure is applied to the heating element 206 along the second path R2, the sheath tube 202 and the middle shaft 204 are integrally displaced in the axial direction of the plug.

この結果、第１の経路Ｒ１で発生するハウジング２０１の収納部２０１ｅ近傍の変位量と、第２の経路Ｒ２で発生する主たる中軸２０４の変位量とでは差が生じる。つまり、第２の経路Ｒ２の変位量の方が第１の経路Ｒ１の変位量よりも大きくなる。この変動に伴い、圧力センサ３００には、固定ナット２１１にて予め負荷されている予荷重が緩和される。   As a result, there is a difference between the amount of displacement in the vicinity of the housing portion 201e of the housing 201 that occurs in the first path R1 and the amount of displacement of the main central shaft 204 that occurs in the second path R2. That is, the displacement amount of the second route R2 is larger than the displacement amount of the first route R1. Along with this change, the preload preliminarily applied to the pressure sensor 300 by the fixing nut 211 is relaxed.

こうして、圧力センサ３００に内蔵された圧電セラミックス３０２に負荷される荷重状態が変化するために、圧電セラミックス３０２の有する圧電特性に伴って出力される電気信号としての発生電荷が変化する。   Thus, since the load state applied to the piezoelectric ceramic 302 incorporated in the pressure sensor 300 changes, the generated charge as an electric signal output in accordance with the piezoelectric characteristics of the piezoelectric ceramic 302 changes.

そして、この電気信号は、図２に示す電極３０１を介してシールド付き電線３０５の芯線３０５ａと、アースであるメタルケース３０３、プロテクションチューブ３０３ｂを介してアース線を兼用したシールド線３０５ｂとの問に出力される。   The electrical signal is transmitted between the core wire 305a of the shielded electric wire 305 through the electrode 301 shown in FIG. 2 and the shielded wire 305b that also serves as the ground wire through the metal case 303 and the protection tube 303b. Is output.

この出力信号を、シールド付き電線３０５を介して、出力である発生電荷を電圧に変換して増幅させるチャージアンプ（図示せず）及び車載ＥＣＵ（エンジン制御回路／図示せず）へ入力することによって、燃焼圧を電気信号として、燃焼制御に応用することができる。本実施形態の燃焼圧の検出メカニズムは、以上であるが、図７に本実施形態による検出波形の一例を示す。   By inputting this output signal to a charge amplifier (not shown) and an in-vehicle ECU (engine control circuit / not shown) for converting the generated generated charge into a voltage and amplifying it via a shielded electric wire 305. The combustion pressure can be used as an electrical signal for combustion control. Although the combustion pressure detection mechanism of the present embodiment is as described above, FIG. 7 shows an example of a detection waveform according to the present embodiment.

［検出波形の一例］
図７（ａ）及び（ｂ）は、図１に示したグロープラグ１００において、エンジン条件を１２００ｒｐｍで４０Ｎ負荷時とした場合の検出結果を示している、図７において、（ａ）は、指圧計のエンジン出力波形（つまり基準筒内圧）とグロープラグ１００における圧力センサ３００の出力波形（実施形態）との比較図、（ｂ）は、グロープラグ１００における圧力センサ３００からの出力を縦軸に、指圧計からの出力を横軸にとった相関出力波形を示す。 [Example of detected waveform]
7 (a) and 7 (b) show detection results when the engine conditions are set at 1200 rpm and 40N load in the glow plug 100 shown in FIG. 1. In FIG. FIG. 5B is a comparison diagram of the engine output waveform of the meter (that is, the reference in-cylinder pressure) and the output waveform (embodiment) of the pressure sensor 300 in the glow plug 100, and FIG. The correlation output waveform which took the output from the acupressure meter on the horizontal axis is shown.

図７からわかる様に、本グロープラグ１００における圧力センサ３００からの出力と指圧計からの出力とはほぼ同一形状波形を示し、また、相関出力波形も圧力上昇時、減少時を含めほぼ直線的な値を示し応答性に優れていることがわかる。ちなみに、図７（ｂ）には、ヒステリシスを有し応答性の悪い相関出力波形の模式的な例を破線にて並記してある。   As can be seen from FIG. 7, the output from the pressure sensor 300 and the output from the acupressure gauge in the glow plug 100 show substantially the same shape waveform, and the correlation output waveform is also almost linear including when the pressure rises and when it decreases. It can be seen that the value is excellent and the response is excellent. Incidentally, in FIG. 7B, schematic examples of correlation output waveforms having hysteresis and poor responsiveness are shown in broken lines.

このことから、本グローブラグ１００による燃焼圧の検出において、エンジン内の圧力変動に対応して圧力センサ３００に作用する荷重の変動が正確に測定できていることがわかる。つまり、ＳＮ比が小さく、出力感度も優れ且つヒステリシスがほとんどなく応答性に優れた出力特性を実現できている。   From this, it can be seen that in the detection of the combustion pressure by the glove lug 100, the fluctuation of the load acting on the pressure sensor 300 corresponding to the pressure fluctuation in the engine can be measured accurately. That is, an output characteristic with a small SN ratio, excellent output sensitivity, almost no hysteresis, and excellent response can be realized.

［圧力センサへの予荷重とセンサ出力特性との関係についての検討］
このように、本実施形態において、安定した出力特性が得られるのは、圧力センサ（燃焼圧センサ）３００に対して、固定ナット（押圧部材）２１１によって中軸２０４の一端側方向へ９００Ｎ以上の荷重が印加されている取付構造を採用していることによる。 [Examination of relationship between preload to pressure sensor and sensor output characteristics]
Thus, in this embodiment, stable output characteristics can be obtained with respect to the pressure sensor (combustion pressure sensor) 300 with a load of 900 N or more in the one end side direction of the central shaft 204 by the fixing nut (pressing member) 211. By adopting a mounting structure to which is applied.

このような取付構造は、本発明者らの行った圧力センサへの予荷重についての検討の結果を根拠としたものである。上記図１５に示したように、グロープラグをエンジンに装着した後、予荷重の低下により、圧力センサ３００とハウジング２０１との間および圧力センサ３００を構成する各部品間などにおいて微小な隙間が生じる。   Such a mounting structure is based on the result of the study of the preload applied to the pressure sensor by the present inventors. As shown in FIG. 15, after the glow plug is attached to the engine, a small gap is generated between the pressure sensor 300 and the housing 201 and between the components constituting the pressure sensor 300 due to a decrease in the preload. .

特に、本実施形態の圧力センサ３００では、上記図２に示すように、メタルケース３０３、圧電セラミックス３０２、電極３０１の３部品より構成され、さらに、絶縁ブッシュ２１０とインシュレータ３０４を介した計５点からなる独立した部品の積層構造をなしている。そのため、上記の微小な隙間も多数形成されることとなる。   In particular, the pressure sensor 300 of the present embodiment is composed of three parts, a metal case 303, a piezoelectric ceramic 302, and an electrode 301, as shown in FIG. 2, and a total of five points via an insulating bush 210 and an insulator 304. It has a laminated structure of independent parts. For this reason, a large number of the above-mentioned minute gaps are also formed.

本発明者らは、このような微小な隙間を極力無くしてセンサ出力特性の変動を抑制するには、エンジン装着状態の圧力センサ３００に対して中軸２０４の一端側方向へある大きさ以上の荷重を印加すれば良いと考えた。そして、そのような荷重の大きさを検討した。   In order to suppress the fluctuation of the sensor output characteristics by eliminating such a minute gap as much as possible, the inventors have applied a load larger than a certain amount in the direction of one end of the central shaft 204 with respect to the pressure sensor 300 in the engine mounted state. I thought that I should apply. And the magnitude | size of such a load was examined.

具体的には、燃焼圧センサ付きグロープラグ１００を規定の締め付けトルクでエンジンヘッド１に装着した後、圧力センサ３００ヘの予荷重を３００Ｎから１３００Ｎに変化させて、エンジン評価にて基本特性の挙動を観察した。その結果を図８に示す。   Specifically, after mounting the glow plug 100 with a combustion pressure sensor on the engine head 1 with a specified tightening torque, the preload on the pressure sensor 300 is changed from 300N to 1300N, and the behavior of basic characteristics is evaluated in the engine evaluation. Was observed. The result is shown in FIG.

図８において（ａ）はセンサ出力への振動ノイズの影響を出力信号におけるＳＮ比として示した図、（ｂ）はセンサ出力感度を示す図、（ｃ）はセンサの応答性をヒステリシスを指標として示す図である。なお、これら出力特性の測定は、上記図７と同様のエンジン条件にて行った。   8A is a diagram showing the influence of vibration noise on the sensor output as an S / N ratio in the output signal, FIG. 8B is a diagram showing sensor output sensitivity, and FIG. 8C is a graph showing sensor responsiveness using hysteresis as an index. FIG. These output characteristics were measured under the same engine conditions as in FIG.

ここで、ＳＮ比は、上記図７（ａ）中の圧力センサ３００の出力波形におけるピーク高さｈに対するノイズの振幅の比率であり、小さいほど良い。また、ヒステリシスは、上記図７（ｂ）中の破線で示すヒステリシスを有する相関出力波形において、ヒステリシスの高さＷ１と幅Ｗ２との比率Ｗ２／Ｗ１（％）であり、これも小さいほど良い。   Here, the S / N ratio is the ratio of the amplitude of noise to the peak height h in the output waveform of the pressure sensor 300 in FIG. Further, the hysteresis is a ratio W2 / W1 (%) between the height W1 and the width W2 of the hysteresis in the correlation output waveform having hysteresis shown by the broken line in FIG. 7B, and the smaller the better.

図８に示すように、エンジン装着後のグロープラグ１００において、圧力センサ３００への予荷重を９００Ｎ以上に確保することにより、センサ出力の基本特性の全てにおいて特性の改善がなされ、かつそれ以上の予荷重範囲では予荷重に影響されること無く、非常に特性が安定することがわかった。   As shown in FIG. 8, in the glow plug 100 after the engine is mounted, by ensuring a preload to the pressure sensor 300 of 900 N or more, the characteristics of all the basic characteristics of the sensor output are improved, and more It was found that the characteristics were very stable in the preload range without being affected by the preload.

［本実施形態の効果等について］
このように、本実施形態によれば、圧力センサ３００への荷重が９００Ｎ以上であるグロープラグ１００の取付構造とすることにより、エンジン装着後の弛緩力を排除することで上記微小な隙間を極力除去している。そのため、エンジン装着後の燃焼圧センサ付きグロープラグ１００において、センサ出力特性の変動を抑制し、安定したセンサ出力特性を実現することができる。 [Effects of this embodiment]
As described above, according to this embodiment, the glow plug 100 mounting structure in which the load on the pressure sensor 300 is 900 N or more eliminates the relaxation force after the engine is mounted, thereby eliminating the minute gap as much as possible. It has been removed. Therefore, in the glow plug 100 with the combustion pressure sensor after the engine is mounted, fluctuations in sensor output characteristics can be suppressed and stable sensor output characteristics can be realized.

ちなみに従来では、グロープラグ単体の状態で固定ナットにより、燃焼圧センサ３００には５００Ｎ〜１０００Ｎの予荷重が印加されていたが、エンジン装着後は、上記した図１５（ｂ）に示すように、予荷重の低下が起こり、９００Ｎ未満の荷重となっていた。   Incidentally, in the past, a preload of 500 N to 1000 N was applied to the combustion pressure sensor 300 by a fixed nut in the state of a glow plug alone, but after installing the engine, as shown in FIG. A decrease in preload occurred and the load was less than 900N.

また、圧力センサ３００への荷重（予荷重）は、中軸２０４の破壊強度の７０％以下の大きさであることが好ましい。上記図５に示されているように、固定ナット２１１による圧力センサ３００への予荷重（軸力）が大きすぎると、この固定ナット２１１のネジ締め付けによる中軸２０４の破壊が発生する。   The load (preload) on the pressure sensor 300 is preferably 70% or less of the breaking strength of the middle shaft 204. As shown in FIG. 5, if the preload (axial force) applied to the pressure sensor 300 by the fixing nut 211 is too large, the middle shaft 204 is broken due to the tightening of the fixing nut 211.

そのため、本発明者らは安全率を考慮して、当該予荷重を９００Ｎ以上としても中軸２０４の破壊強度の７０％以下の大きさとすることで、中軸２０４の破壊を極力抑制するようにした。   Therefore, in consideration of the safety factor, the present inventors tried to suppress the breakage of the center shaft 204 as much as possible by setting the preload to 900 N or more and setting it to 70% or less of the break strength of the center shaft 204.

また、本実施形態では、上記図３を参照して述べたようなグロープラグの取付方法を採用している。   In this embodiment, the glow plug mounting method described with reference to FIG. 3 is employed.

すなわち、圧力センサ３００をハウジング２０１の他端側に設けるとともに、ハウジング２０１を規定の締め付けトルクでエンジンヘッド１にネジ結合してグロープラグ１００をエンジンに取り付けた後、中軸２０４の他端側に取り付けられた押圧部材としての固定ナット２１１によって、圧力センサ３００に対して中軸２０４の一端側方向へ荷重を印加することで、圧力センサ３００をグロープラグ１００に固定するという方法である。   That is, the pressure sensor 300 is provided on the other end side of the housing 201, and the housing 201 is screwed to the engine head 1 with a specified tightening torque to attach the glow plug 100 to the engine, and then attached to the other end side of the center shaft 204. In this method, the pressure sensor 300 is fixed to the glow plug 100 by applying a load toward the one end side of the center shaft 204 with respect to the pressure sensor 300 by the fixing nut 211 as the pressed member.

それによれば、グロープラグ１００をエンジンに装着した後、固定ナット２１１によって圧力センサ３００に対して中軸２０４の一端側方向へ印加する荷重を９００Ｎ以上とすることで、本実施形態の取付構造を適切に実現することができる。   Accordingly, after the glow plug 100 is mounted on the engine, the load applied to the pressure sensor 300 in the one end side direction of the central shaft 204 by the fixing nut 211 is set to 900 N or more, so that the mounting structure of this embodiment is appropriately Can be realized.

なお、上述したように、固定ナット２１１の螺着の際、嫌気性接着剤等のネジロック剤を塗布することにより、ネジ緩みを防止することが好ましい。これにより、エンジン装着に伴う圧力センサ３００ヘの弛緩力が排除されるため、予荷重負荷の変動要因をひとつ排除することができ、基本特性の向上・安定化につながる。   As described above, it is preferable to prevent screw loosening by applying a screw lock agent such as anaerobic adhesive when the fixing nut 211 is screwed. As a result, the relaxation force applied to the pressure sensor 300 due to the mounting of the engine is eliminated, so that one variation factor of the preload load can be eliminated, leading to improvement and stabilization of the basic characteristics.

また、この取付方法を行うにあたっては、中軸２０４および絶縁ブッシュ２１０に対して必要最小限の予荷重の負荷にて対応することが好ましい。その結果、細径且つ長尺の中軸２０４には必要以上の引張り力が、樹脂製の絶縁ブッシュ２１０には必要以上の圧縮力が作用しないようすることができ、ともに耐クリープ性等の信頼性の改善が図れる。   Moreover, when performing this attachment method, it is preferable to respond to the intermediate shaft 204 and the insulating bush 210 with a minimum required preload. As a result, it is possible to prevent an excessive tensile force from being applied to the thin and long middle shaft 204 and an excessive compressive force from being applied to the insulating bush 210 made of resin. Can be improved.

（第２実施形態）
本第２実施形態は上記第１実施形態に示した圧力センサ３００への予荷重が９００Ｎ以上であるグロープラグ１００の取付構造を実現するための、もう一つの取付方法に関するものである。 (Second Embodiment)
The second embodiment relates to another mounting method for realizing the mounting structure of the glow plug 100 in which the preload to the pressure sensor 300 shown in the first embodiment is 900 N or more.

図９は本実施形態に係るグロープラグの取付方法を示す工程図である。本実施形態の取付方法においても、グロープラグ１００をエンジンヘッド１に装着した状態で、圧力センサ３００には、固定ナット２１１によって中軸２０４の一端側方向へ９００Ｎ以上の荷重が印加されるようにする。   FIG. 9 is a process diagram showing a method for attaching a glow plug according to the present embodiment. Also in the mounting method of the present embodiment, a load of 900 N or more is applied to the pressure sensor 300 by the fixing nut 211 toward the one end side of the center shaft 204 with the glow plug 100 mounted on the engine head 1. .

図９（ａ）に示すように、ハウジング２０１の他端側に上記圧力センサ３００（図示せず）および絶縁ブッシュ２１０までが組み付けられた状態のグロープラグ１００を用意する。このとき、図示例では、固定ナット２１１は、中軸２０４の端子ネジ２０４ａに仮締めされた形で組み付けられているが、固定ナット２１１は無いものでも良い。   As shown in FIG. 9A, the glow plug 100 is prepared in a state where the pressure sensor 300 (not shown) and the insulating bush 210 are assembled to the other end of the housing 201. At this time, in the illustrated example, the fixing nut 211 is assembled in a form temporarily tightened to the terminal screw 204a of the middle shaft 204, but the fixing nut 211 may be omitted.

そして、図９（ｂ）に示すように、エンジンヘッド１と同様の形態でグロープラグ１００を取付可能な代替治具５００を用意する。この代替治具５００は、例えば金属製のものにでき、エンジンヘッド１そのものでもよいし、グローホールを有するものであってグロープラグ１００がネジ結合可能ならばよい。   Then, as shown in FIG. 9B, an alternative jig 500 to which the glow plug 100 can be attached in the same form as the engine head 1 is prepared. This alternative jig 500 can be made of, for example, a metal, and may be the engine head 1 itself, or may have a glow hole so long as the glow plug 100 can be screwed together.

そして、圧力センサ３００をハウジング２０１の他端側に設けるとともに、エンジンヘッド１への締め付け時における規定の締め付けトルク以上でハウジング２０１を代替治具５００にネジ結合する。   Then, the pressure sensor 300 is provided on the other end side of the housing 201 and the housing 201 is screwed to the alternative jig 500 with a tightening torque equal to or higher than a predetermined tightening torque when tightening to the engine head 1.

その後、図９（ｃ）に示すように、仮締めされて中軸２０４の他端側に取り付けられた固定ナット（押圧部材）２１１をトルクレンチ等によって締め付ける。なお、固定ナット２１１は、グロープラグ１００を代替治具５００にネジ結合した後に、中軸２０４の端子ネジ２０４ａに挿入し、ネジ締めするようにしても良い。   Thereafter, as shown in FIG. 9C, a fixing nut (pressing member) 211 that is temporarily tightened and attached to the other end of the middle shaft 204 is tightened with a torque wrench or the like. The fixing nut 211 may be inserted into the terminal screw 204a of the center shaft 204 and screwed after the glow plug 100 is screwed to the alternative jig 500.

この固定ナット２１１の締め付けにより、圧力センサ３００に対して中軸２０４の一端側方向へ荷重が印加され、圧力センサ３００がグロープラグ１００のハウジング２０１の収納部２０１ｅ内にて固定される。   By tightening the fixing nut 211, a load is applied to the pressure sensor 300 in the direction of one end of the middle shaft 204, and the pressure sensor 300 is fixed in the housing portion 201 e of the housing 201 of the glow plug 100.

このとき、固定ナット２１１の締め付けトルクを調整することで、上記圧力センサ３００への荷重を９００Ｎとすれば、代替治具５００に装着されたグロープラグ１００において、圧力センサ３００に対して中軸２０４の一端側方向へ９００Ｎ以上の荷重が印加されている状態を実現できる。この荷重調整も、上記第１実施形態と同様に行うことができる。   At this time, if the load on the pressure sensor 300 is set to 900 N by adjusting the tightening torque of the fixing nut 211, the glow plug 100 mounted on the alternative jig 500 has the center shaft 204 with respect to the pressure sensor 300. A state where a load of 900 N or more is applied in the one end side direction can be realized. This load adjustment can also be performed in the same manner as in the first embodiment.

そして、図９（ｄ）に示すように、グロープラグ１００を代替治具５００から取り外す。次に、グロープラグ１００を規定の締め付けトルクにてエンジンヘッド１にネジ結合する。その後、固定ナット２１１の上面にて、コネクティングバー２を端子ネジ２０４ａに取り付け、端子ナット２１２で固定する。こうして、上記図１に示す状態になる。   Then, the glow plug 100 is removed from the alternative jig 500 as shown in FIG. Next, the glow plug 100 is screwed to the engine head 1 with a specified tightening torque. Thereafter, the connecting bar 2 is attached to the terminal screw 204 a on the upper surface of the fixing nut 211 and fixed with the terminal nut 212. Thus, the state shown in FIG. 1 is obtained.

なお、本実施形態の取付方法においても、固定ナット２１１を締め付けた後かしめて変形させたり、ネジロック剤の塗布等により、振動に対する固定ナット２１１の緩み防止策を講じても良い。また、絶縁ブッシュ２１０として上記と同様の回転防止形状を採用しても良い。   In the mounting method according to the present embodiment, measures for preventing the loosening of the fixing nut 211 against vibration may also be taken by tightening the fixing nut 211 and then deforming it, or applying a screw lock agent. Moreover, you may employ | adopt the rotation prevention shape similar to the above as the insulation bush 210. FIG.

この本実施形態の取付方法によれば、グロープラグ１００を代替治具５００から取り外して、同様の締め付けトルクにてエンジンヘッド１に装着したときには、圧力センサ３００には、上記した微小な隙間を極力無くしセンサ出力特性の変動を抑制するのに十分な荷重が、固定ナット２１１によって印加されている。   According to the mounting method of this embodiment, when the glow plug 100 is detached from the alternative jig 500 and mounted on the engine head 1 with the same tightening torque, the pressure sensor 300 has the above-described minute gap as much as possible. A sufficient load is applied by the fixing nut 211 to suppress fluctuations in the lost sensor output characteristics.

そのため、本実施形態によっても、エンジン装着後の燃焼圧センサ付きグロープラグにおいて、センサ出力特性の変動を抑制し、安定したセンサ出力特性を実現することができる。   Therefore, according to the present embodiment as well, in the glow plug with a combustion pressure sensor after the engine is mounted, fluctuations in sensor output characteristics can be suppressed and stable sensor output characteristics can be realized.

また、グロープラグの組付け段階で、既にエンジン装着に伴う予荷重の弛緩力を補正することができるため、エンジン装着後において、固定ナット２１１をあらためて締め付けるなどの組付け作業を廃止できる。   Further, since the loosening force of the preload accompanying the engine mounting can be corrected at the stage of mounting the glow plug, the mounting work such as retightening the fixing nut 211 after the engine mounting can be eliminated.

また、本取付方法では、代替治具５００にグロープラグ１００を規定の締め付けトルク以上でネジ結合したときに、上記図１５（ｂ）に示したようなハウジング２１０の圧縮が生じる。そして、この状態で９００Ｎ以上の高い予荷重を圧力センサ３００に負荷する。   Further, in this mounting method, when the glow plug 100 is screwed to the alternative jig 500 with a specified tightening torque or more, the housing 210 is compressed as shown in FIG. In this state, a high preload of 900 N or more is applied to the pressure sensor 300.

そのため、グロープラグ１００を代替治具５００から取り外した際には、エンジン装着時に発生する本来の予荷重の弛緩力が補正されたグロープラグとなる。また、規定の締め付けトルクは、必ずハウジング２０１の弾性域内で設定されているため、代替治具５００から取り外せば、ハウジング２０１は締め付け力から解放されて元の状態に戻ろうと伸びる。   For this reason, when the glow plug 100 is removed from the alternative jig 500, the glow plug is corrected with respect to the relaxation force of the original preload generated when the engine is mounted. In addition, since the specified tightening torque is always set within the elastic range of the housing 201, when the housing 201 is removed from the alternative jig 500, the housing 201 is released from the tightening force and extends to return to the original state.

このハウジング２０１の復帰しようとする力によって発生する荷重も、圧力センサ３００に加わることとなる。そのため、代替治具５００から取り外した後のグロープラグ単体の状態においては、固定ナット２１１の締め付けトルクにより実現可能な予荷重よりも大きな予荷重を、圧力センサ３００に印加できるようになる。   A load generated by the force to return the housing 201 is also applied to the pressure sensor 300. Therefore, in the state of the glow plug alone after being removed from the alternative jig 500, a preload larger than the preload that can be realized by the tightening torque of the fixing nut 211 can be applied to the pressure sensor 300.

例えば、上記図５によれば、固定ナット２１１の締め付けトルクのみでは、約１８００Ｎ程度の予荷重が限界である。つまり、従来では、グロープラグ単体では、当該予荷重は、固定ナット２１１の締め付けトルクにより実現可能な大きさが限界であった。   For example, according to FIG. 5 described above, the preload of about 1800 N is the limit only with the tightening torque of the fixing nut 211. In other words, conventionally, with a glow plug alone, the preload has a limit that can be realized by the tightening torque of the fixing nut 211.

しかし、同じく上記図５中には、中軸２０４の単純な引っ張り強度が並記してあり、この引っ張り強度は、固定ナット２１１の締め付けトルクにより実現可能な予荷重（例えば約１７００Ｎ）よりも更に大きい（例えば約３０００Ｎ）のが通常である。   However, in FIG. 5, the simple tensile strength of the middle shaft 204 is also listed, and this tensile strength is larger than the preload (for example, about 1700 N) that can be realized by the tightening torque of the fixing nut 211 ( For example, about 3000 N) is normal.

そのため、本取付方法を採用することにより、中軸２０４の本来の強度を生かして、グロープラグ単体の状態にて従来よりも高い予荷重を実現することができるという利点もある。そして、このことは、センサ出力特性の更なる安定化につながる。   Therefore, by adopting this mounting method, there is an advantage that it is possible to realize a preload higher than that in the past in the state of the glow plug alone by utilizing the original strength of the middle shaft 204. This leads to further stabilization of the sensor output characteristics.

なお、上記第１および第２実施形態においては、発熱体２０６は、図１に示したような金属抵抗線（発熱コイル２０３）を基本としたいわゆる金属発熱体の他に、例えば図１０に示すようなものであっても良い。図１０は第１、第２実施形態の変形例としてのグロープラグ１１０を示す縦断面図である。   In the first and second embodiments, the heating element 206 is shown in FIG. 10, for example, in addition to the so-called metal heating element based on the metal resistance wire (heating coil 203) as shown in FIG. It may be something like this. FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a glow plug 110 as a modification of the first and second embodiments.

図１０に示す発熱体４００は、窒化珪素と珪化モリブデン又はタングステンカーバイドとを主成分とした導電性セラミックからなる発熱部材４０１とタングステン製の一対のリードワイヤ４０２とを、窒化珪素を主成分とした絶縁性セラミックからなる絶縁体４０３で内包する形で焼結してなるもので、いわゆるセラミック発熱体である。   A heating element 400 shown in FIG. 10 includes a heating member 401 made of a conductive ceramic mainly composed of silicon nitride and molybdenum silicide or tungsten carbide, and a pair of tungsten lead wires 402 mainly composed of silicon nitride. It is a so-called ceramic heating element that is sintered in a form encapsulated by an insulator 403 made of an insulating ceramic.

この発熱体４００は、耐熱・耐食性合金（例えばＳＵＳ４３０）等よりなる筒状の保護パイプ（本発明でいうパイプ部材）４０４に挿入され、保護パイプ４０４の一端側から露出するように保護パイプ４０４に保持されている。   The heating element 400 is inserted into a cylindrical protection pipe (pipe member in the present invention) 404 made of a heat-resistant / corrosion-resistant alloy (for example, SUS430) or the like, and is attached to the protection pipe 404 so as to be exposed from one end side of the protection pipe 404. Is retained.

この保護パイプ４０４は、その他端側がハウジング２０１の一端側に挿入され、上記のシース管と同様、圧入やロウ付け等により、ハウジング２０１の内面と保護パイプ４０４の外面とは、隙間無く固定されている。   The other end of the protective pipe 404 is inserted into one end of the housing 201, and the inner surface of the housing 201 and the outer surface of the protective pipe 404 are fixed without a gap by press-fitting or brazing, as in the case of the sheath pipe. Yes.

また、リードワイヤ４０２の一方は、中軸２０４の一端に取り付けられたキャップリード４０５を介して中軸２０４に結合され、他方は、保護パイプ４０４を介してハウジング２０１にアースされている。これにより、中軸２０４と発熱部材４０１とは電気的に導通され、発熱部材４０１に通電されて、発熱体４００は発熱するようになっている。   One of the lead wires 402 is coupled to the middle shaft 204 via a cap lead 405 attached to one end of the middle shaft 204, and the other is grounded to the housing 201 via a protective pipe 404. Thereby, the middle shaft 204 and the heat generating member 401 are electrically connected to each other, and the heat generating member 401 is energized to generate heat.

なお、中軸２０４とハウジング２０１との問には、中軸２０４の保持・固定及び芯出しを行うための溶着ガラス４０６及びインシュレータ４０７が介在している。   Note that, between the intermediate shaft 204 and the housing 201, a welding glass 406 and an insulator 407 for holding, fixing, and centering the intermediate shaft 204 are interposed.

このグロープラグ１１０は出力感度が低下する点を除けば、上記図１に示すグロープラグ１００と同様の効果を奏することができる。また、発熱体をセラミック化することにより、発熱体自体の寿命を飛躍的に向上することができ、実質的には、メンテナンスフリー化を実現できる。   The glow plug 110 can achieve the same effects as the glow plug 100 shown in FIG. 1 except that the output sensitivity is lowered. In addition, by making the heating element ceramic, the life of the heating element itself can be dramatically improved, and substantially maintenance-free can be realized.

（第３実施形態）
図１１は、本発明の第３実施形態に係る燃焼圧センサ付きグロープラグ１００’の全体概略をディーゼルエンジン（内燃機関）のエンジンヘッド（被取付部）１へ取り付けた状態にて示す縦断面図である。 (Third embodiment)
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an overall outline of a glow plug 100 ′ with a combustion pressure sensor according to a third embodiment of the present invention attached to an engine head (attached part) 1 of a diesel engine (internal combustion engine). It is.

図１１に示すグロープラグ１００’は、上記図１に示すグロープラグ１００と図面上は同様のものである。本実施形態では、中軸２０４の一端側のうちパイプ部材２０２の内部に位置する部位２０４ｃの熱膨張係数を１０．５×１０-6／℃以下であるものとしたことが独自の特徴点である。 A glow plug 100 ′ shown in FIG. 11 is similar to the glow plug 100 shown in FIG. In the present embodiment, the unique feature is that the thermal expansion coefficient of the portion 204c located inside the pipe member 202 on one end side of the central shaft 204 is 10.5 × 10 −6 / ° C. or less. .

「課題」の欄にて述べたように、グロープラグ１００をエンジンに装着した後においては、通電時の発熱体２０６の温度上昇によるセンサ出力特性の変動が問題となる。   As described in the “Problems” section, after the glow plug 100 is mounted on the engine, fluctuations in sensor output characteristics due to temperature rise of the heating element 206 during energization become a problem.

これは、通電時の発熱に伴う熱膨張と固定ナット２１１による引っ張り力との作用により、中軸２０４がハウジング２０１の他端側へ容易に伸ばされることが原因である。そして、これにより圧力センサ３００に印加されていた予荷重が開放され低下することで、センサ出力特性の変動が生じる。   This is because the middle shaft 204 is easily extended to the other end side of the housing 201 due to the action of thermal expansion accompanying heat generation during energization and the pulling force of the fixing nut 211. As a result, the preload applied to the pressure sensor 300 is released and reduced, thereby causing fluctuations in sensor output characteristics.

そこで、本発明者らは実験検討を行い、中軸２０４の一端側のうちパイプ部材２０２の内部に位置する部位２０４ｃすなわち発熱部材２０３と隣り合う部位を、熱膨張係数が１０．５×１０-6／℃以下のものとすることで、通電後における中軸２０４の熱膨張による伸びを抑制し、センサ出力感度の低下を大幅に抑制できることを見出した。 Therefore, the present inventors have conducted an experimental study, and the thermal expansion coefficient of the portion 204c located inside the pipe member 202, that is, the portion adjacent to the heat generating member 203, on one end side of the central shaft 204 is 10.5 × 10 −6. It has been found that by making the temperature below / ° C., elongation due to thermal expansion of the middle shaft 204 after energization can be suppressed, and a decrease in sensor output sensitivity can be significantly suppressed.

その検討の一例を図１２、図１３に示す。図１２は、出力感度の時間（通電時間）変化を調べたもので、（ａ）が中軸２０４の上記部位２０４ｃとして従来の一般的な材料である炭素鋼を用いた場合、（ｂ）が中軸２０４の上記部位２０４ｃとして本実施形態独自の材料であるＦｅ−２７Ｃｒ（２７％がＣｒ、残部がＦｅの合金）を用いた場合である。   An example of the examination is shown in FIGS. FIG. 12 shows the change in time (energization time) of output sensitivity. When (a) uses carbon steel, which is a conventional general material, as the portion 204c of the middle shaft 204, (b) shows the middle shaft. This is a case where Fe-27Cr (27% is Cr and the balance is Fe alloy), which is a material unique to the present embodiment, is used as the portion 204c of 204.

（ａ）の炭素鋼は３０℃での熱膨張係数αが１２×１０-6／℃であり、（ｂ）のＦｅ−２７Ｃｒは３０℃での熱膨張係数αが１０．５×１０-6／℃である。図１２において、グロープラグ１００の装着条件はエンジン装着後に圧力センサ３００に９００Ｎの予荷重を印加したものとした。また、エンジン運転条件はアイドル状態、グロープラグ１００への印加電圧は１５Ｖとした。 The carbon steel of (a) has a thermal expansion coefficient α of 12 × 10 −6 / ° C. at 30 ° C., and the Fe-27Cr of (b) has a thermal expansion coefficient α of 10.5 × 10 −6 at 30 ° C. / ° C. In FIG. 12, the mounting condition of the glow plug 100 is that a preload of 900 N is applied to the pressure sensor 300 after the engine is mounted. Further, the engine operating condition was an idle state, and the voltage applied to the glow plug 100 was 15V.

図１２（ａ）、（ｂ）では、時間（通電時間）に対する基準筒内圧、圧力センサ３００の出力（センサ出力）、さらにグロープラグに流れる電流であるＧＰ電流の変化を示してある。   12A and 12B show changes in the reference in-cylinder pressure with respect to time (energization time), the output of the pressure sensor 300 (sensor output), and the GP current that is the current flowing through the glow plug.

図１２（ａ）では時間の経過とともにセンサ出力が基準筒内圧よりも小さくなり、あるところで飽和している。この基準筒内圧に対するセンサ出力の比（％）が感度変化であり、図１２（ａ）において飽和した箇所では感度変化は約２％である。ちなみに、通電を停止すれば、もとの出力感度に回復することは確認している。   In FIG. 12A, the sensor output becomes smaller than the reference in-cylinder pressure with time, and is saturated at a certain point. The ratio (%) of the sensor output with respect to the reference in-cylinder pressure is a sensitivity change, and the sensitivity change is about 2% at a saturated point in FIG. By the way, it has been confirmed that if the power supply is stopped, the original output sensitivity is restored.

それに対して、本実施形態である図１２（ｂ）では、感度変化は０．５％以下に抑制されている。この感度変化は上述したように、時間とともに中軸２０４が伸びることで発生する。本実施形態では、通電後における中軸２０４の熱膨張による伸びを抑制し、発熱の有無に影響されることなく、基準筒内圧と同等の燃焼圧の検出精度を確保することができる。   On the other hand, in FIG. 12B which is the present embodiment, the sensitivity change is suppressed to 0.5% or less. As described above, this sensitivity change occurs when the central shaft 204 extends with time. In the present embodiment, elongation due to thermal expansion of the central shaft 204 after energization is suppressed, and the detection accuracy of the combustion pressure equivalent to the reference in-cylinder pressure can be ensured without being affected by the presence or absence of heat generation.

さらに、図１３は、中軸２０４の熱膨張係数と感度変化との関係を調べた結果を示す図である。この結果から、中軸２０４の一端側のうちパイプ部材２０２の内部に位置する部位２０４ｃを、熱膨張係数が１０．５×１０-6／℃以下のものとすれば、出力感度の低下を大幅に抑制できることがわかった。なお、その他、出力のＳＮ比や応答性についても同様の傾向が確認された。 Further, FIG. 13 is a diagram showing the results of examining the relationship between the thermal expansion coefficient of the central shaft 204 and the sensitivity change. From this result, if the portion 204c located inside the pipe member 202 on one end side of the middle shaft 204 is made to have a thermal expansion coefficient of 10.5 × 10 −6 / ° C. or less, the output sensitivity is greatly reduced. It turned out that it can suppress. In addition, the same tendency was confirmed also about output S / N ratio and responsiveness.

このように、本実施形態によれば、中軸２０４の一端側のうちパイプ部材２０２の内部に位置する部位２０４ｃの熱膨張係数を１０．５×１０-6／℃以下とすることで、通電時における中軸２０４の伸びを抑制し、上記の微小な隙間を極力無くすことができる。そして、エンジン装着後において、センサ出力特性の変動を抑制でき、安定したセンサ出力特性を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, the thermal expansion coefficient of the portion 204c located inside the pipe member 202 in the one end side of the middle shaft 204 is set to 10.5 × 10 −6 / ° C. or less, so It is possible to suppress the elongation of the central shaft 204 and eliminate the minute gap as much as possible. And after engine mounting, the fluctuation | variation of a sensor output characteristic can be suppressed and the stable sensor output characteristic can be implement | achieved.

ここで、中軸２０４の一端側のうちパイプ部材２０２の内部に位置する部位２０４ｃの長さは、１５ｍｍ以上であることが実用上好ましい。これは次の理由による。   Here, it is practically preferable that the length of the part 204c located inside the pipe member 202 on one end side of the middle shaft 204 is 15 mm or more. This is due to the following reason.

一般に、スウェージング成形後の発熱体２０６において、中軸２０４は１５ｍｍ以上、シース管２０２内に絶縁粉末２０５とともに包含されるように設計されている。   Generally, in the heating element 206 after the swaging molding, the intermediate shaft 204 is designed to be included in the sheath tube 202 together with the insulating powder 205 by 15 mm or more.

この狙いは、ネジサイズＭ４の固定ナット２１１による中軸２０４の端子ネジ２０４ａへの螺着を想定した場合の、発生ねじり力並びに引っ張り力に対する必要最小限の保持強度を確保するためである。   This aim is to secure the minimum necessary holding strength against the generated torsional force and tensile force when assuming that the fixing shaft 211 of the screw size M4 is screwed onto the terminal screw 204a of the central shaft 204.

もし、中軸２０４がシース管２０２内に絶縁粉末２０５とともに包含される長さが短かすぎると、固定ナット２１１の螺着の際に、中軸２０４が回転したり、発熱体２０６から抜けてしまったりする。   If the length of the middle shaft 204 included in the sheath tube 202 together with the insulating powder 205 is too short, the middle shaft 204 rotates or comes off the heating element 206 when the fixing nut 211 is screwed. To do.

このような実用性を考慮して、中軸２０４の一端側のうちパイプ部材２０２の内部に位置する部位２０４ｃの長さは１５ｍｍ以上とし、この１５ｍｍ以上の部位２０４ｃを、熱膨張係数が１０．５×１０-6／℃以下の低熱膨張材とすることが好ましい。 In consideration of such practicality, the length of the portion 204c located inside the pipe member 202 on one end side of the central shaft 204 is set to 15 mm or more, and the portion 204c of 15 mm or more has a thermal expansion coefficient of 10.5. It is preferable to use a low thermal expansion material of × 10 -6 / ° C or less.

また、温度的には、中軸２０４の先端より１５ｍｍ以上離れた部分、いわゆる中軸２０４がシース管２０２から露出した付近では、周囲のハウジング温度と同様、中軸温度は１５０℃程度に低下するため、積極的にそれ以上の中軸部分に低熱膨張材を適用する必要はない。もちろん、中軸２０４全体を低熱膨張材としても良い。   Further, in terms of temperature, the portion of the center shaft 204 that is 15 mm or more away from the tip, that is, the vicinity of the so-called center shaft 204 exposed from the sheath tube 202, the center shaft temperature decreases to about 150 ° C., as with the surrounding housing temperature. Therefore, it is not necessary to apply the low thermal expansion material to the middle shaft portion beyond that. Of course, the entire middle shaft 204 may be a low thermal expansion material.

具体的に、本実施形態の中軸２０４に用いられる熱膨張係数が１０．５×１０-6／℃以下である低熱膨張材としては、Ｆｅを主成分としてＣｒ、Ｎｉ、Ｃｏから選択された少なくとも１種の金属が混合された合金からなるものを採用できる。 Specifically, the low thermal expansion material having a thermal expansion coefficient of 10.5 × 10 −6 / ° C. or less used for the central shaft 204 of the present embodiment is at least selected from Cr, Ni, and Co containing Fe as a main component. One made of an alloy in which one kind of metal is mixed can be employed.

より具体的な中軸材料の例としては、次の材料等が挙げられる。なお、材料名の後の括弧内には熱膨張係数（３０℃）を示してある。Ｆｅ−２７Ｃｒ（１０．５×１０-6／℃）、Ｆｅ−４７Ｎｉ−６Ｃｒ（１０．２×１０-6／℃）、Ｆｅ−５０Ｎｉ（９．９×１０-6／℃）、Ｆｅ−２９Ｎｉ−１７Ｃｏ（４．８×１０-6／℃）等である。ちなみに、ハウジング２０１の材質は硫黄快削鋼、炭素鋼等であり、その熱膨張係数は１２×１０-6／℃相当である。 The following materials etc. are mentioned as an example of a more specific center shaft material. The thermal expansion coefficient (30 ° C.) is shown in parentheses after the material name. Fe-27Cr (10.5 × 10 -6 /℃),Fe-47Ni-6Cr(10.2×10 -6 /℃),Fe-50Ni(9.9×10 -6 / ℃), Fe-29Ni −17Co (4.8 × 10 −6 / ° C.) and the like. Incidentally, the material of the housing 201 is sulfur free cutting steel, carbon steel or the like, and its thermal expansion coefficient is equivalent to 12 × 10 −6 / ° C.

（他の実施形態）
なお、グロープラグ１００をエンジンに装着する際は、エンジン自体の冷間時が望ましい。これは、一般にグロープラグのハウジング材（硫黄快削鋼、炭素鋼等）に比ベ、エンジンヘッドを形成するアルミニウム合金の方がはるかに熱膨張係数が大きいことによる。 (Other embodiments)
When the glow plug 100 is attached to the engine, it is desirable that the engine itself is cold. This is because, in general, the aluminum alloy forming the engine head has a much larger thermal expansion coefficient than the glow plug housing materials (sulfur free-cutting steel, carbon steel, etc.).

例えば、エンジンの温間時にグロープラグを装着した場合、エンジンヘッドが膨張した状態で装着されることとなる。この状態で、エンジンが冷却されると、エンジンヘッドの収縮に伴い、グロープラグのハウジングが圧縮される。そのため、上記図１５と同様、中軸が浮き上がった状態となり、当初負荷した圧力センサへの予荷重は開放され、低下を招くこととなる。   For example, when a glow plug is attached when the engine is warm, the engine head is attached in an expanded state. When the engine is cooled in this state, the glow plug housing is compressed as the engine head contracts. Therefore, as in FIG. 15, the center shaft is lifted, and the preload to the initially loaded pressure sensor is released, leading to a decrease.

このこととは逆に、エンジンの冷間時に装着すれば、予荷重は加算されることとなる。そのため、グロープラグ１００をエンジンに装着する際は、エンジン自体の冷間時が望ましい。   Contrary to this, if it is mounted when the engine is cold, the preload is added. Therefore, when the glow plug 100 is attached to the engine, it is desirable that the engine itself is cold.

また、圧力センサ３００の固定・保持手段は図１４に示す変形例のようであっても良い。図１４の例では、圧力センサ３００を中軸２０４の一端側方向に向かってハウジング２０１へ押しつけるように固定する押圧部材として固定ナットに代えてストップドリング２１３を用いたものである。   Further, the fixing / holding means of the pressure sensor 300 may be as in the modification shown in FIG. In the example of FIG. 14, a stop ring 213 is used instead of a fixing nut as a pressing member that fixes the pressure sensor 300 so as to press the housing 201 toward the one end side of the center shaft 204.

圧力センサ３００、円筒リング２０９、Ｏリング２０８、Ｏリング３０９、及び絶縁ブッシュ２１０等を所定場所に配置した後、金属材料からなる円環状のストップドリング２１３（例えば板厚４ｍｍ）を中軸２０４の中段部２０４ｂへ嵌合圧入する。   After the pressure sensor 300, the cylindrical ring 209, the O-ring 208, the O-ring 309, the insulating bush 210, and the like are arranged at predetermined positions, an annular stopped ring 213 (for example, a plate thickness of 4 mm) made of a metal material is placed in the middle stage of the middle shaft 204. The fitting is press-fitted into the portion 204b.

それにより、ストップドリング２１３とハウジング２０１との問に、圧力センサ３００と絶縁ブッシュ２１０とが挟まれた形で固定・保持される。この場合も、上記第１実施形態や第２実施形態のような取付方法を行うことができる。   Accordingly, the pressure sensor 300 and the insulating bush 210 are fixed and held between the stop ring 213 and the housing 201. Also in this case, the attachment method like the said 1st Embodiment or 2nd Embodiment can be performed.

すなわち、荷重計等で印加荷重をモニタしながら、ストップドリング２１３によって圧力センサ３００に対して中軸２０４の一端側方向へ印加する荷重を９００Ｎ以上とすることで、同様の効果が得られる。   That is, by monitoring the applied load with a load meter or the like and setting the load applied to the pressure sensor 300 in the one end side direction of the central shaft 204 by the stop ring 213 to 900 N or more, the same effect can be obtained.

なお、ストップドリング２１３の内径は、中軸２０４の中段部２０４ｂの外径に対しては、圧入締め代として、例えば−６０μｍ〜−１４０μｍ程度小さめに設定するとともに、中軸２０４の端子ネジ２０４ａの外径に対しては、干渉せず挿入できるように寸法を設定することで、嵌合圧入がなされている。   The inner diameter of the stop ring 213 is set to be, for example, about −60 μm to −140 μm smaller than the outer diameter of the middle step portion 204b of the middle shaft 204, and the outer diameter of the terminal screw 204a of the middle shaft 204. Is fitted and press-fitted by setting the dimensions so that they can be inserted without interference.

この結果、組付け性自体は多少悪化するが、中軸２０４はもちろん圧力センサ３００にもねじり力が作用することなく予荷重の印加と固定・保持が可能となる。こうして、中軸２０４の強度を含め、シールド付き電線３０５の芯線３０５ａの断線といった品質上のトラブルは皆無となり、信頼性は向上する。   As a result, the assemblability itself is somewhat deteriorated, but the preload can be applied, fixed and held without the torsional force acting on the pressure sensor 300 as well as the center shaft 204. Thus, there is no quality problem such as disconnection of the core wire 305a of the shielded electric wire 305 including the strength of the middle shaft 204, and the reliability is improved.

また、燃焼圧センサは、荷重に基づいてエンジンの燃焼圧を検出するものであれば、圧電セラミックスを用いたものでなくとも良く、例えば半導体圧力センサ等であっても良い。   Further, the combustion pressure sensor need not use piezoelectric ceramics as long as it detects the combustion pressure of the engine based on the load, and may be a semiconductor pressure sensor, for example.

本発明の第１実施形態に係る燃焼圧センサ付きグロープラグの取付構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the attachment structure of the glow plug with a combustion pressure sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１中の圧力センサの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the pressure sensor in FIG. 上記第１実施形態に係るグロープラグの取付方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the attachment method of the glow plug which concerns on the said 1st Embodiment. 固定ナットの締め付け時の軸力の測定方法を示す図である。It is a figure which shows the measuring method of the axial force at the time of fastening of a fixing nut. 固定ナットの締め付けトルクと軸力（予荷重）との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the fastening torque of a fixed nut, and axial force (preload). 燃焼圧の伝達経路を説明するための簡略モデルを示す図である。It is a figure which shows the simple model for demonstrating the transmission path | route of a combustion pressure. 上記第１実施形態による燃焼圧の検出波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detection waveform of the combustion pressure by the said 1st Embodiment. 圧力センサへの予荷重を変化させてセンサの各出力特性を調べた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having investigated each output characteristic of the sensor by changing the preload to a pressure sensor. 本発明の第２実施形態に係るグロープラグの取付方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the attachment method of the glow plug which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 上記第１および第２実施形態に適用可能なグロープラグの変形例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the modification of the glow plug applicable to the said 1st and 2nd embodiment. 本発明の第３実施形態に係る燃焼圧センサ付きグロープラグを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the glow plug with a combustion pressure sensor which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 中軸の材料を変えた場合について出力感度の時間変化を調べた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having investigated the time change of output sensitivity about the case where the material of a center axis | shaft is changed. 中軸の熱膨張係数と感度変化との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the thermal expansion coefficient of a center axis | shaft, and a sensitivity change. 固定ナットに変わる押圧部材の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the press member replaced with a fixing nut. 一般的な燃焼圧センサ付きグロープラグの概略断面構成を示す図であり、（ａ）はグロープラグ単体の図、（ｂ）はグロープラグをエンジンのエンジンヘッドに取り付けた状態を示す図である。It is a figure which shows the general | schematic cross-section structure of the general glow plug with a combustion pressure sensor, (a) is a figure of a glow plug single-piece | unit, (b) is a figure which shows the state which attached the glow plug to the engine head of the engine.

符号の説明Explanation of symbols

１…エンジンヘッド、１ａ…燃焼室、
１００、１１０…燃焼圧センサ付きグロープラグ、２０１…ハウジング、
２０２…シース管、２０３…発熱コイル、２０４…中軸、
２１１…固定ナット、２１３…ストップドリング、３００…圧力センサ、
４０１…発熱部材、４０４…保護パイプ、５００…代替治具。 1 ... engine head, 1a ... combustion chamber,
100, 110 ... Glow plug with combustion pressure sensor, 201 ... Housing,
202 ... sheath tube, 203 ... heating coil, 204 ... middle shaft,
211 ... Fixing nut, 213 ... Stopd ring, 300 ... Pressure sensor,
401 ... heating member, 404 ... protective pipe, 500 ... alternative jig.

Claims (3)

一端側がエンジンの燃焼室（１ａ）側に位置するように前記エンジンに取り付けられる筒状のハウジング（２０１）と、一端側が前記ハウジングの前記一端から露出するように前記ハウジングの内部に保持されたパイプ部材（２０２）と、前記パイプ部材内に設けられ、通電により発熱する発熱部材（２０３）と、一端側が前記パイプ部材の内部にて前記発熱部材と接続されて電気的に導通するとともに、他端側が前記ハウジングの他端から突出するように前記ハウジング内に収納されている金属製の中軸（２０４）と、前記エンジンの燃焼圧の発生に伴い前記パイプ部材に作用する力が前記中軸を介して伝達されて前記燃焼圧を検出する燃焼圧センサ（３００）とを備える燃焼圧センサ付きグロープラグにおいて、前記中軸の一端側のうち前記パイプ部材の内部に位置する部位（２０４ｃ）は、熱膨張係数が１０．５×１０-6／℃以下であることを特徴とする燃焼圧センサ付きグロープラグ。 A cylindrical housing (201) attached to the engine so that one end side is located on the combustion chamber (1a) side of the engine, and a pipe held inside the housing so that one end side is exposed from the one end of the housing A member (202), a heat generating member (203) provided in the pipe member and generating heat when energized, and one end side of which is connected to the heat generating member inside the pipe member and is electrically connected, and the other end A metal center shaft (204) housed in the housing so that the side protrudes from the other end of the housing, and a force acting on the pipe member in association with generation of combustion pressure of the engine via the center shaft A glow plug with a combustion pressure sensor comprising a combustion pressure sensor (300) that is transmitted to detect the combustion pressure; Site located inside the serial pipe member (204c) is a combustion pressure sensor glow plug, wherein the thermal expansion coefficient of 10.5 × 10 -6 / ℃ or less. 前記中軸（２０４）の一端側のうち前記パイプ部材（２０２）の内部に位置する部位（２０４ｃ）の長さが、１５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の燃焼圧センサ付きグロープラグ。 2. The glow with a combustion pressure sensor according to claim 1, wherein a length of a portion (204 c) located inside the pipe member (202) of one end side of the central shaft (204) is 15 mm or more. plug. 前記ハウジング（２０１）は硫黄快削鋼または炭素鋼からなり、前記中軸（２０４）における前記熱膨張係数が１０．５×１０-6／℃以下の部位（２０４ｃ）は、Ｆｅを主成分としてＣｒ、Ｎｉ、Ｃｏから選択された少なくとも１種の金属が混合された合金からなることを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼圧センサ付きグロープラグ。 The housing (201) is made of sulfur free-cutting steel or carbon steel, and the portion (204c) having a thermal expansion coefficient of 10.5 × 10 −6 / ° C. or less in the central shaft (204) is composed mainly of Fe and Cr. The glow plug with a combustion pressure sensor according to claim 1, wherein the glow plug is made of an alloy in which at least one metal selected from Ni, Co, and Ni is mixed.
JP2006237722A 2006-09-01 2006-09-01 Glow plug with combustion sensor Expired - Lifetime JP4207070B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006237722A JP4207070B2 (en) 2006-09-01 2006-09-01 Glow plug with combustion sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006237722A JP4207070B2 (en) 2006-09-01 2006-09-01 Glow plug with combustion sensor

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002293746A Division JP3900059B2 (en) 2002-10-07 2002-10-07 Mounting structure and mounting method of glow plug with combustion sensor and glow plug with combustion pressure sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006316796A true JP2006316796A (en) 2006-11-24
JP4207070B2 JP4207070B2 (en) 2009-01-14

Family

ID=37537665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006237722A Expired - Lifetime JP4207070B2 (en) 2006-09-01 2006-09-01 Glow plug with combustion sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4207070B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009203938A (en) * 2008-02-28 2009-09-10 Toyota Motor Corp Control device and control method of internal combustion engine
JP2011504587A (en) * 2007-11-26 2011-02-10 キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト Parts for measuring force or pressure and sensors comprising such parts
JP2015052504A (en) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社日本自動車部品総合研究所 Pressure detector and method of manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011504587A (en) * 2007-11-26 2011-02-10 キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト Parts for measuring force or pressure and sensors comprising such parts
JP2009203938A (en) * 2008-02-28 2009-09-10 Toyota Motor Corp Control device and control method of internal combustion engine
JP2015052504A (en) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社日本自動車部品総合研究所 Pressure detector and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP4207070B2 (en) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3885515B2 (en) Glow plug with combustion pressure sensor
JP3911930B2 (en) Glow plug with combustion pressure sensor
JP4300663B2 (en) Combustion pressure sensor structure
JP3900059B2 (en) Mounting structure and mounting method of glow plug with combustion sensor and glow plug with combustion pressure sensor
JP4386117B2 (en) Glow plug with combustion pressure sensor
US6973820B2 (en) Combustion pressure sensor designed to ensure stability of output characteristic and sensitivity
US7337657B2 (en) Pressure glow plug for a diesel engine
US7712444B2 (en) Sheathed-element glow plug
JP3900060B2 (en) Glow plug with combustion pressure sensor
US8519306B2 (en) Glow plug
JP3912352B2 (en) Glow plug with combustion pressure sensor
JP2004278932A (en) Glowing plug with combustion pressure detection function and method for manufacturing the same
JP2003077620A (en) Spark plug and manufacturing method thereof
JP4407044B2 (en) Combustion pressure sensor structure
JP5295743B2 (en) Glow plug with combustion pressure sensor
JP4753389B2 (en) Sheath type glow plug with combustion chamber pressure sensor and seal element
JP4207070B2 (en) Glow plug with combustion sensor
JP4206941B2 (en) Combustion pressure sensor
JP4960002B2 (en) Spark plug
JP2001123930A (en) Mounting structure of glow plug
JP2006336918A (en) Glow plug with combustion pressure sensor
JP2023049395A (en) Pressure sensing device
JP2006284011A (en) Glow plug with combustion pressure sensor
JP2018136286A (en) Combustion pressure sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080702

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080924

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081007

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4207070

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131031

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term