JP2015036597A - 圧力センサ付きグロープラグ - Google Patents
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図1は、本発明の第1実施形態としてのグロープラグ100の構成を示す概略図である。図1では、便宜上、グロープラグ100の紙面上側の部位についてはその外部構成を概略正面図によって図示し、紙面下側の部位についてはその内部構成が概略断面図によって図示してある。また、図1では、グロープラグ100の仮想中心軸CX(以下、単に「中心軸CX」とも呼ぶ)が一点鎖線によって図示してある。さらに、図1では、中心軸CXに平行な方向(以後、「軸線方向AD」と呼ぶ)を双方向の矢印で図示してあり、中心軸CXに垂直な方向(以後、「径方向RD」)を双方向の矢印で図示してある。
図3は、本発明の第2実施形態としてのグロープラグ100Aが備えるメンブレン部135Aの構成を示す概略断面図である。第2実施形態のメンブレン部135Aは、第1の膜状部材11の両端部を貫通する接合部15が第2の膜状部材12の先端側延伸部12fまたは後端側延伸部12rの下に配置されている点以外は、第1実施形態のメンブレン部135(図2)とほぼ同じである。なお、第2実施形態のグロープラグ100Aの他の構成は、第1実施形態のグロープラグ100(図1)と同じである。
図4は、本発明の第3実施形態としてのグロープラグ100Bが備えるメンブレン部135Bの構成を示す概略断面図である。第3実施形態のメンブレン部135Bは、第1と第2の膜状部材11,12の両端部がそれぞれほぼ同じ位置にあり、第1の膜状部材11の全体が第2の膜状部材12によって被覆されている点以外は、第2実施形態のメンブレン部135A(図3)とほぼ同じである。なお、第3実施形態のグロープラグ100Bの他の構成は、第2実施形態のグロープラグ100Aと同じである。
図5は、本発明の第4実施形態としてのグロープラグ100Cが備えるメンブレン部135Cの構成を示す概略断面図である。第4実施形態のメンブレン部135Cの構成は、以下の点以外は、第3実施形態のメンブレン部135B(図4)とほぼ同じである。第4実施形態のメンブレン部135Cでは、第2の膜状部材12の先端側延伸部12fの端部が、第1の膜状部材11の先端側延伸部11fの先端部よりも先端側に延出しており、その延出している端部においてシース管111に接合されている。
図6は、本発明の第5実施形態としてのグロープラグ100Dが備えるメンブレン部135Dの構成を示す概略断面図である。第5実施形態のメンブレン部135Dの構成は、以下の点以外は、第4実施形態のメンブレン部135C(図5)とほぼ同じである。第5実施形態のメンブレン部135Dでは、第2の膜状部材12の後端側延伸部12rの端部が、第1の膜状部材11の後端側延伸部11rの端部よりも後端側に延出しており、その延出している端部において固定部材133に接合されている。なお、第5実施形態のグロープラグ100Dの他の構成は、第4実施形態のグロープラグ100Cと同じである。
図7は、本発明の第6実施形態としてのグロープラグ100Eが備えるメンブレン部135Eの構成を示す概略断面図である。第6実施形態のメンブレン部135Eの構成は、第2の膜状部材12の上に、さらに、第3の膜状部材13が積層配置されている点以外は、第5実施形態のメンブレン部135D(図6)とほぼ同じである。なお、第6実施形態のグロープラグ100Eの他の構成は、第5実施形態のグロープラグ100Dと同じである。
G1.変形例1:
上記の各実施形態のグロープラグ100,100A〜100Eは、二層構造または三層構造のメンブレン部135,135A〜135Eを備えていたが、メンブレン部における膜状部材の積層数は、二層または三層に限定されるものではない。メンブレン部は複数の膜状部材が積層された多層構造を有していれば良い。ただし、メンブレン部では、ヒータ部101から見てn(nは自然数)+1層目に配置されている膜状部材が、n+1層目に配置されている膜状部材を厚み方向に貫通する接合部によって、n層目に配置されている膜状部材に接合されており、その接合部は、n+1層目に配置されている膜状部材を厚み方向に貫通するとともに、n層目に配置されている膜状部材の厚み方向の途中まで形成されていることが望ましい。即ち、メンブレン部では、膜状部材を貫通する接合部が、当該膜状部材の下層に隣接して配置されている膜状部材を貫通していないことが望ましい。これによって、メンブレン部における接合の容易性が向上し、メンブレン部の固定性やシール性が向上されるとともに、メンブレン部の製造コストが低減される。なお、各層の接合部は、膜状部材の積層方向に沿ってみたときに互いの位置がオフセットされて分散して形成されていることが好ましい。これによって、メンブレン部における接合部の形成位置が集中することによって、メンブレン部の耐久性が低下してしまうことを抑制できる。
上記の各実施形態のグロープラグ100,100A〜100Eでは、メンブレン部135,135A〜135Eは、略S字状の断面形状を有する膜状部材によって構成されていたが、メンブレン部を構成する膜状部材は略S字状の断面形状を有していなくても良い。メンブレン部を構成する膜状部材は、例えば、一方の端部が固定部材133に固定され、他方の端部がシース管111に固定された、略U字状の断面形状を有する膜状部材によって構成されていても良い。
上記第1実施形態および第2実施形態のグロープラグ100,100Aでは、メンブレン部135,135Aの第1の膜状部材11の先端側端部および後端側端部の両方が第2の膜状部材12の端部から延出していた。しかし、メンブレン部135,135Aの第1の膜状部材11の先端側端部および後端側端部のいずれか一方のみが第2の膜状部材12の端部から延出していても良い。
上記第1〜第3実施形態のグロープラグ100,100A,100Bでは、メンブレン部135,135A,135Bの第1と第2の膜状部材11,12の間に空隙14が形成されていたが、空隙14は省略されても良い。一方、上記第4〜第6実施形態のグロープラグ100C〜100Eでは、メンブレン部135C〜135Eの各膜状部材11,12,13の間には空隙14が形成されていなかったが、メンブレン部135C〜135Eの各膜状部材11,12,13の間には空隙14が形成されていても良い。
上記の各実施形態のグロープラグ100,100A〜100Eでは、第1と第2の膜状部材11,12のバネ定数K1,K2がK1>K2の関係を有していたが、第1と第2の膜状部材11,12のバネ定数K1,K2は、K1>K2の関係を有していなくても良い。第1と第2の膜状部材11,12のバネ定数K1,K2はK1=K2の関係を有していても良いし、K1<K2の関係を有していても良い。
上記の第4〜第6実施形態のグロープラグ100C〜100Eでは、第2の膜状部材12の方が第1の膜状部材11よりも熱膨張率が小さく、高温耐力が高く構成されていた。第2の膜状部材12の熱膨張率は、第1の膜状部材11と等しくても良いし、大きくても良く、第2の膜状部材12の高温耐力は、第1の膜状部材11と等しくても良いし、低くても良い。
上記の各実施形態のグロープラグ100,100A〜100Eでは、各接合部15はメンブレン部135,135A〜135Eの外周全体にわたって周状に形成されていたが、全ての各接合部15がメンブレン部135,135A〜135Eの外周全体にわたって周状に形成されていなくても良い。メンブレン部では、少なくとも、膜状部材とシース管111または固定部材133とを接合する接合部が、メンブレン部の外周全体にわたって周状に形成されていれば良い。
11f,12f,13f…先端側延伸部
11m,12m,13m…中間延伸部
11r,12r,13r…後端側延伸部
14…空隙
15…接合部
100,100A〜100E…グロープラグ
101…ヒータ部
102…本体部
103…配線
111…シース管
112…発熱コイル
113…絶縁粉末
114…シール部材
120…主体金具
121…軸孔
122…ネジ部
124…工具取付部
130…ヒータ保持部
131…中軸部材
132…伝達スリーブ
133…固定部材
133f…フランジ部
135,135A〜135E…メンブレン部
140…圧力検出部
141…圧力センサ部
142…集積回路
150…キャップ部
151…テーパー部
152…本体部
AD…軸線方向
CX…中心軸
RD…径方向
Claims (7)
- 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
前記軸線方向に延び、後端部が前記ハウジング内に収容され、先端部が前記ハウジングの先端から延出されるヒータ部と、
一方の端部が前記ハウジングに固定されるとともに、他方の端部が前記ヒータ部に固定されて前記ヒータ部を保持する保持部材であって、外力に応じて前記ヒータ部が前記軸線方向に変位するように弾性変形する保持部材と、
前記ヒータ部の変位量に基づいて燃焼室内の圧力を測定する圧力センサと、
を備える圧力センサ付きグロープラグであって、
前記保持部材は、複数の膜状部材が積層された多層構造を有しており、
前記保持部材において、前記ヒータ部から見てn(nは自然数)+1層目に配置されている膜状部材は、前記n+1層目に配置されている膜状部材を厚み方向に貫通する接合部によって、n層目に配置されている膜状部材に接合されており、
前記接合部は、前記n+1層目に配置されている膜状部材を厚み方向に貫通するとともに、前記n層目に配置されている膜状部材の厚み方向の途中まで形成されていることを特徴とする、圧力センサ付きグロープラグ。 - 請求項1記載の圧力センサ付きグロープラグであって、
前記n層目に配置されている膜状部材の前記ハウジング側の端部および前記ヒータ部側の端部のうちの少なくとも一方の端部は、前記n+1層目に配置されている膜状部材における前記ハウジング側の端部または前記ヒータ部側の端部から露出している、圧力センサ付きグロープラグ。 - 請求項2記載の圧力センサ付きグロープラグであって、
前記n層目に配置されている膜状部材の前記ハウジング側の端部および前記ヒータ部側の端部はいずれも、前記n+1層目に配置されている膜状部材における前記ハウジング側の端部または前記ヒータ部側の端部から露出している、圧力センサ付きグロープラグ。 - 請求項3記載の圧力センサ付きグロープラグであって、
前記ヒータ部から見てN(Nは自然数)層目に配置されている膜状部材を貫通する接合部は、N+1層目に配置されている膜状部材の端部から露出している、圧力センサ付きグロープラグ。 - 請求項1記載の圧力センサ付きグロープラグであって、
前記保持部材は、前記軸線方向に伸びて前記ヒータ部に固定されるヒータ部側延伸部を備え、
前記ヒータ部から見てm(mは2以上の自然数)層目に配置されている膜状部材は、前記ヒータ部側延伸部において、m層目より下層に配置されている膜状部材の端部から前記軸線方向に延出している第1の端部部位を有するとともに、前記第1の端部部位を貫通する接合部によって前記ヒータ部に接合されている、圧力センサ付きグロープラグ。 - 請求項5記載の圧力センサ付きグロープラグであって、
前記保持部材は、前記軸線方向に伸びて前記ハウジングに固定されるハウジング側延伸部を備え、
前記m層目に配置されている膜状部材は、前記ハウジング側延伸部において、前記m層目より下層に配置されている膜状部材の端部から前記軸線方向に延出している第2の端部部位を有するとともに、前記第2の端部部位を貫通する接合部によって前記ハウジングに固定されている、圧力センサ付きグロープラグ。 - 請求項5または6記載の圧力センサ付きグロープラグであって、
前記m層目に配置されている膜状部材は前記保持部材における最外層の膜状部材である、圧力センサ付きグロープラグ。
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