JP5945153B2 - グロープラグ - Google Patents

Description

本発明は、圧力センサを搭載したグロープラグに関するものである。

発熱体としてセラミックヒータを採用したグロープラグに関する技術としては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。この技術では、セラミックヒータは、その先端が突出した状態で、後端部が金属製の筒状部材の内部に収容されており、セラミックヒータの後端部の外周と筒状部材の内周は接した状態となっている。そして、筒状部材の先端側には、テーパ状のテーパ部が形成されている。この筒状部材のテーパ部がエンジンのプラグホールのシート面に接することによって、エンジンの燃焼室の気密が確保されるとともに、この筒状部材のテーパ部が、セラミックヒータの熱をエンジンへと逃がす放熱経路として機能している。これにより、セラミックヒータの後端部の過熱が抑制されている。

セラミックヒータの後端部の過熱を抑制する理由は、セラミックヒータが燃焼ガスに曝されてセラミックヒータの後端部が過熱されると、セラミックヒータの後端部に設けられる電極取出部が酸化して、電極取出部を介した導通性の確保ができなくなるといったおそれや、電極取出部が酸化膨張してしまい、セラミックヒータが破損してしまうといったおそれがあるからである。なお、この電極取出部は、セラミックヒータの外表面に露出すると共に、セラミックヒータ内部に配置される抵抗発熱体と電気的に接続されており、外部から抵抗発熱体へ通電される通電経路の一部として用いられている。

ところで、燃焼ガスの圧力を検出する圧力センサとしての機能を搭載したグロープラグに関する技術としては、例えば、特許文献２に開示されたものが知られている。この燃焼ガスの圧力を検出する圧力センサとしての機能を搭載したグロープラグでは、セラミックヒータは、燃焼圧に応じて変位することができるように、特許文献１のような、テーパ部を有する筒状部材を用いることなく、ベローズ状や薄膜状などの弾性変形可能な薄肉の可動部材によって支持される。

特開２０１１−３３３１８号公報 特開２０１１−８９６８９号公報

ところが、この薄肉の可動部材では熱伝導が十分でなく、上記のような、セラミックヒータの後端部から可動部材、可動部材からエンジンへといった放熱経路を十分に確保することができず、セラミックヒータの後端部が過熱してしまうといったおそれがあった。

本発明は、上述した従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、圧力センサを搭載したグロープラグにおいて、セラミックヒータの後端部の過熱を抑制することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
本発明の第１の形態は、
軸線に沿って延びるセラミックヒータであり、絶縁性セラミックによって形成された柱状の基体と、前記基体の内部に埋設され、通電によって抵抗発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体と電気的に接続され、セラミックヒータの後端部の外表面に露出する電極取出部とを有する前記セラミックヒータと、
前記セラミックヒータの先端を突出させた状態で前記セラミックヒータを内部に収容する筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内部の気密を確保するとともに、直接または他の部材を介して前記ハウジングと前記セラミックヒータとを連結しつつ、弾性変形することによって、前記セラミックヒータの、前記ハウジングに対する前記軸線に沿った変位を許容する可動部材と、
前記ハウジングの内部のうち前記セラミックヒータよりも後端側に配置され、前記セラミックヒータの前記変位に基づいて燃焼ガスの圧力を検出する圧力センサと、
前記可動部材よりも後端側の前記ハウジング内に配置される圧力伝達部材であり、前記セラミックヒータの前記後端部に嵌め込まれると共に、前記ハウジングに直接または他部材を介して連結され、前記セラミックヒータの変位を前記圧力センサに伝達する筒状の圧力伝達部材と、
を備えるグロープラグであって、
前記圧力伝達部材の熱伝導率は、前記セラミックヒータの前記基体の熱伝導率よりも大きく、
前記圧力伝達部材は、前記セラミックヒータの前記後端部に圧設されると共に、前記電極取出部に接続された第１の部材と、前記第１の部材の少なくとも後端部の外側に嵌め込まれた第２の部材とを含み、
前記第２の部材の熱伝導率は、前記第１の部材の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする。

[適用例１]
軸線に沿って延びるセラミックヒータであり、絶縁性セラミックによって形成された柱状の基体と、前記基体の内部に埋設され、通電によって抵抗発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体と電気的に接続され、セラミックヒータの後端部の外表面に露出する電極取出部とを有する前記セラミックヒータと、
前記セラミックヒータの先端を突出させた状態で前記セラミックヒータを内部に収容する筒状のハウジングと、
前記ハウジングの内部の気密を確保するとともに、直接または他の部材を介して前記ハウジングと前記セラミックヒータとを連結しつつ、弾性変形することによって、前記セラミックヒータの、前記ハウジングに対する前記軸線に沿った変位を許容する可動部材と、
前記ハウジングの内部のうち前記セラミックヒータよりも後端側に配置され、前記セラミックヒータの前記変位に基づいて前記燃焼ガスの圧力を検出する圧力センサと、
前記可動部材よりも後端側の前記ハウジング内に配置される圧力伝達部材であり、前記セラミックヒータの前記後端部に嵌め込まれると共に、前記ハウジングに直接または他部材を介して連結され、前記セラミックヒータの変位を前記圧力センサに伝達する筒状の圧力伝達部材と、
を備えるグロープラグであって、
前記圧力伝達部材の熱伝導率は、前記セラミックヒータの前記基体の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする、
グロープラグ。

この構成によれば、圧力伝達部材は、セラミックヒータの後端部に嵌め込まれると共に、ハウジングに直接または他部材を介して連結されているため、セラミックヒータの後端部から圧力伝達部材、圧力伝達部材からハウジング（エンジン）といった放熱経路を確保することができる。また、圧力伝達部材は、セラミックヒータの変位を圧力センサに伝達するものであり、通常、弾性変形する可動部材よりも厚肉で形成されることが多い。そこで、圧力伝達部材の熱伝導率を、セラミックヒータの基体の熱伝導率よりも大きくすることで、圧力伝達部材がセラミックヒータの後端部からハウジング（エンジン）への放熱経路として効果的に機能し、セラミックヒータの熱は、セラミックヒータの後端部から圧力伝達部材へ速やかに伝導するので、燃焼ガスの圧力を測定するための構成を維持したまま、セラミックヒータの後端部の過熱を効果的に抑制することができる。

[適用例２]
適用例１に記載のグロープラグであって、
前記電極取出部は、第１の端子と、前記第１の端子よりも前記セラミックヒータの先端側に設けられた第２の端子とを含み、
前記圧力伝達部材は、前記第２の端子に接続されていることを特徴とする、
グロープラグ。

セラミックヒータは、先端側に近いほど高温になる。したがって、この構成によれば、セラミックヒータの先端側に設けられた第２の端子の位置に放熱経路を設けることになるので、セラミックヒータ１５０の後端部への熱の伝導を効果的に抑制することができる。結果として、第２の端子だけでなく、第２の端子よりも後端側に設けられた第１の端子への熱の影響も抑制することができる。

[適用例３]
適用例１または適用例２に記載のグロープラグであって、
前記圧力伝達部材は、前記セラミックヒータの前記後端部に圧設されると共に、前記電極取出部に接続された第１の部材と、前記第１の部材の少なくとも後端部の外側に嵌め込まれた第２の部材とを含み、
前記第２の部材の熱伝導率は、前記第１の部材の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする、
グロープラグ。

電極取出部との電気的接続を良好にするために、セラミックヒータの後端部に圧力伝達部材を圧入やろう付け等によって圧設することがある。この場合、両者を圧設するための容易性を考慮し、圧力伝達部材として、第１の部材と、第１の部材の少なくとも後端部に嵌め込まれた第２の部材との２つの部材を用いることが好ましい。そして、このように、第１の部材および第２の部材を用いる際には、セラミックヒータの後端部からの熱引きは、第１の部材の熱伝導率よりも、第２の部材の熱伝導率の影響を大きく受ける。したがって、第１の部材の熱伝導率を第２の部材の熱伝導率よりも大きくする場合に比べて、第２の部材の熱伝導率を第１の部材の熱伝導率よりも大きくする場合の方が、セラミックヒータの後端部の過熱を効果的に抑制することができる。

[適用例４]
適用例３に記載のグロープラグであって、
前記第２の部材には、径方向内側に向かって凹む縮径部が形成されており、
前記第１の部材は、前記縮径部よりも後端側にて前記第２の部材と接していることを特徴とする、
グロープラグ。

第１の部材の少なくとも後端部に第２の部材を嵌め込む場合に、第２の部材の嵌め込みの容易性を考慮し、第２の部材には、径方向内側に向かって凹む縮径部を設けることが好ましい。ところが、この際には、第２の部材の縮径部が薄肉となるため、放熱経路を十分に確保することができないことがある。そこで、第１の部材が縮径部よりも後端側にて第２の部材と接することで、縮径部の影響を受けずに、放熱経路を十分に確保でき、セラミックヒータの後端部の過熱をより効果的に抑制することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、グロープラグの製造方法および製造装置等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態としてのグロープラグ１００の断面構成を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施形態：
Ｂ．変形例：

Ａ．実施形態：
図１は、本発明の一実施形態としてのグロープラグ１００の断面構成を示す説明図である。以下では、図１におけるグロープラグ１００の軸線Ｏの下方をグロープラグ１００の先端側とし、上方を後端側として説明する。また、この図１には、セラミックヒータ１５０の先端側近傍を拡大した図も示した。

グロープラグ１００は、自動車用のディーゼルエンジン等の内燃機関において、燃焼の補助を行なう発熱体としての機能を有しており、主な構成要素として、略円筒状のハウジング１１０と、ハウジング１１０の後端側に設けられたシール用保護筒１２０と、ハウジング１１０の先端側から一部が突出した状態で配置されたセラミックヒータ１５０と、セラミックヒータ１５０に電力を供給するための中軸１７０とを備えている。

グロープラグ１００は、さらに、内燃機関のシリンダ内の圧力（燃焼圧）を検出する圧力センサとしての機能を有している。グロープラグ１００は、圧力センサとしての機能を実現するための主な構成要素として、可動部材１３０と、伝達スリーブ１３４と、歪部材１６０と、圧力検出素子１６４とを備えている。これらの構成要素については後述する。

ハウジング１１０は、略円筒状の部材であり、本実施形態では、炭素鋼によって形成されている。ただし、ハウジング１１０は、炭素鋼に限らず、ステンレス鋼等の他の材料によって形成されていてもよい。

ハウジング１１０は、先端側ハウジング１１２と、中間ハウジング１１４と、後端側ハウジング１１６とによって構成されている。後端側ハウジング１１６には、グロープラグ１００を内燃機関のシリンダヘッドに固定するためのネジ溝部１１７が形成されており、このネジ溝部１１７がシリンダヘッド（図示せず）のプラグ取り付け孔に螺合することによって、グロープラグ１００が内燃機関に固定される。また、先端側ハウジング１１２の先端面には、テーパ状のテーパ部１１３が設けられており、このテーパ部１１３がプラグ取り付け孔に設けられたシート面（図示せず）に接する。これにより、エンジンの燃焼室の気密が確保される。

シール用保護筒１２０は、後端側ハウジング１１６の後端側に、歪部材１６０を挟んだ状態で取り付けられている。シール用保護筒１２０の内部には、端子金具１２２および端子バネ１２４が配置されている。また、シール用保護筒１２０の後端には、シール部材１２６が挿入されており、グロープラグ１００内を封止している。

端子金具１２２は、シール用保護筒１２０の後端に挿入されたシール部材１２６によって固定されている。端子バネ１２４は、端子金具１２２および中軸１７０に電気的に接続された金属製の弾性部材であり、中軸１７０の軸線Ｏに沿った変位を許容する。

セラミックヒータ１５０は、その先端が突出した状態でハウジング１１０の内部に収容されている。セラミックヒータ１５０は、柱状の基体１５１と、基体１５１の内部に埋設され、通電によって抵抗発熱する抵抗発熱体１５２と、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の外表面に露出すると共に、抵抗発熱体１５２に電気的に接続される電極取出部１５４、１５５とを備えている。

基体１５１は、軸線Ｏに沿って延びた柱状の部材であり、本実施形態では、窒化珪素（熱伝導率：１７Ｗ／（ｍ・Ｋ））によって形成されている。ただし、基体１５１は、窒化珪素に限らず、例えば、アルミナやサイアロン等の他の絶縁性のセラミックによって形成されていてもよい。

抵抗発熱体１５２は、セラミックヒータ１５０の先端近傍で折り返すＵ字状の部材であり、本実施形態では、タングステンカーバイド（熱伝導率：２２．５Ｗ／（ｍ・Ｋ））によって形成されている。ただし、抵抗発熱体１５２は、タングステンカーバイドに限らず、例えば、二珪化モリブデンや二珪化タングステン等の他の導電性のセラミックによって形成されていてもよい。

電極取出部１５４は、抵抗発熱体１５２および中軸１７０と電気的に接続されており、抵抗発熱体１５２の正電位側端子として機能する。電極取出部１５５は、伝達スリーブ１３４と電気的に接続されており、抵抗発熱体１５２の接地側端子として機能する。なお、本実施形態では、電極取出部１５４、１５５は、抵抗発熱体１５２と同じ材料で形成されており、抵抗発熱体１５２と一体となって形成されている。もとより、電極取出部１５４、１５５は、抵抗発熱体１５２と別体であってもよい。

中軸１７０は、セラミックヒータ１５０の後端側に配置された金属製の棒状の部材である。セラミックヒータ１５０と中軸１７０とは、金属製の連結筒１７２によって連結されている。

連結筒１７２は、導電性を有する筒状の部材であり、圧入によって中軸１７０およびセラミックヒータ１５０の外側から嵌められている。連結筒１７２は、内周側において電極取出部１５４と電気的に接続されている。すなわち、連結筒１７２は、中軸１７０と電極取出部１５４とを電気的に接続している。連結筒１７２よりも先端側には、外筒１７３が圧入によってセラミックヒータ１５０の後端部１５３の外側から嵌められている。

外筒１７３は、導電性を有する筒状の部材であり、本実施形態では、ＳＵＳ６３０（熱伝導率：１８．４Ｗ／（ｍ・Ｋ））によって形成されている。ただし、外筒１７３は、ＳＵＳ６３０以外の他の材料で形成されていてもよいが、他の材料の候補については後述する。

外筒１７３は、内周側において電極取出部１５５と電気的に接続されており、外周側において伝達スリーブ１３４と電気的に接続されている。すなわち、外筒１７３は、電極取出部１５５と伝達スリーブ１３４とを電気的に接続している。

以上の構成により、端子金具１２２に電力が供給されると、端子バネ１２４、中軸１７０、連結筒１７２および電極取出部１５４を通じて抵抗発熱体１５２に電力が供給され、セラミックヒータ１５０が発熱する。なお、電極取出部１５５は、外筒１７３、伝達スリーブ１３４、歪部材１６０、ハウジング１１０（テーパ部１１３）、エンジン（シート面）を通じて接地されている。

次に、内燃機関のシリンダ内の圧力を検出するための構成について説明する。ハウジング１１０内には、セラミックヒータ１５０とハウジング１１０とを連結するとともに、セラミックヒータ１５０の軸線Ｏに沿った変位を許容する可動部材１３０と、セラミックヒータ１５０の変位を歪部材１６０に伝達する伝達スリーブ１３４と、セラミックヒータ１５０の変位に基づいて変形する歪部材１６０と、歪部材１６０の変形量を検出する圧力検出素子１６４とが設けられている。

可動部材１３０は、セラミックヒータ１５０とハウジング１１０とを連結する金属製のベローズであり、本実施形態では、ＳＵＳ３１６によって形成されている。ただし、可動部材１３０は、ニッケル合金や、ステンレス鋼等の他の材料によって形成されていてもよい。本実施形態では、可動部材１３０の後端側は、中間ハウジング１１４に溶接され、可動部材１３０の先端側は、セラミックヒータ１５０の外周に設けられた第２外筒１７４に溶接されている。

セラミックヒータ１５０は、この可動部材１３０によってハウジング１１０に連結されるとともに、この可動部材１３０の弾性力によって、軸線Ｏに沿った変位が許容される。また、この可動部材１３０は、セラミックヒータ１５０とハウジング１１０とを連結することで、ハウジング１１０内の気密を確保する役割も果たす。

伝達スリーブ１３４は、導電性を有する略円筒状の部材であり、本実施形態では、Ｓ４５Ｃの炭素鋼（熱伝導率：５５．４Ｗ／（ｍ・Ｋ））によって形成されている。ただし、伝達スリーブ１３４は、炭素鋼以外の他の材料で形成されていてもよい。他の材料の候補については後述する。

伝達スリーブ１３４の先端は、外筒１７３の後端部の外側に嵌め込まれ、伝達スリーブ１３４と外筒１７３とは溶接されている。他方、伝達スリーブ１３４の後端は、環状の歪部材１６０の内周部に溶接されている。セラミックヒータ１５０の軸線Ｏに沿った変位は、この伝達スリーブ１３４が軸線Ｏに沿って変位することによって、歪部材１６０の内周部に伝達される。

なお、後述するように、伝達スリーブ１３４および外筒１７３は、セラミックヒータ１５０の軸線Ｏに沿った変位を金属ダイアフラムに伝達する機能の他に、セラミックヒータ１５０の放熱経路としての機能も有する。

歪部材１６０は、導電性を有する環状の部材であり、本実施形態では、ステンレス鋼によって形成されたダイアフラムが採用されている。ただし、歪部材１６０は、ステンレス鋼に限定されず、炭素鋼等の他の材料によって形成されていてもよい。歪部材１６０は、ハウジング１１０の内部のうち、可動部材１３０よりも後端側に配置されており、外周部が後端側ハウジング１１６とシール用保護筒１２０との間に挟まれることによって固定されている。

歪部材１６０の中央には、中軸１７０が通る開口部１６１が設けられている。前述のように、歪部材１６０の内周部には、伝達スリーブ１３４の後端が溶接されている。このため、燃焼ガスの圧力（燃焼圧）を受けてセラミックヒータ１５０が軸線Ｏに沿って変位すると、伝達スリーブ１３４によってその変位量が歪部材１６０に伝達され、歪部材１６０が変形する。

圧力検出素子１６４は、歪部材１６０の上面（後端側の面）に設けられており、歪部材１６０の変形量に基づいて圧力を検出する。本実施形態では、圧力検出素子１６４として、ピエゾ抵抗素子が用いられている。ただし、圧力検出素子１６４としては、ピエゾ抵抗素子の他に、歪部材１６０の変形量を検出することのできる他の素子を採用することができる。例えば、圧力検出素子１６４としては、抵抗線を用いたひずみゲージや、半導体を用いたひずみゲージ等を採用することができる。

本実施形態の圧力検出素子１６４（ピエゾ抵抗素子）は、歪部材１６０の変形量に応じてその抵抗値が変化する。圧力検出素子１６４には、ハウジング１１０内の所定の部位に設けられた集積回路（図示せず）が電気的に接続されている。

集積回路は、圧力検出素子１６４の抵抗値の変化を検出することによって、内燃機関の燃焼圧を検出する。集積回路は、こうして検出された燃焼圧を示す電気信号を、ハウジング１１０の後端から挿入された配線を通じて外部のＥＣＵ等に出力する。

このような構成のグロープラグ１００においては、外筒１７３および伝達スリーブ１３４は、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の過熱を抑制する主な放熱経路として機能する。これは、外筒１７３および伝達スリーブ１３４は、セラミックヒータ１５０の後端部１５３に嵌め込まれると共に、ハウジング１１０に歪部材１６０を介して連結されているため、セラミックヒータ１５０の後端部１５３から外筒１７３、外筒１７３から伝達スリーブ１３４、伝達スリーブ１３４からハウジング１１０（歪部材１６０を介して）といった放熱経路が確保できるからである。また、外筒１７３および伝達スリーブ１３４は、セラミックヒータ１５０の変位を圧力検出素子１６４に伝達する機能も有しており、通常、弾性変形する可動部材１３０よりも厚肉に形成されることが多いからである。

そのうえ、上述したように、本実施形態では、基体１５１は、窒化珪素（熱伝導率：１７Ｗ／（ｍ・Ｋ））によって形成されている。そして、外筒１７３は、ＳＵＳ６３０（熱伝導率：１８．４Ｗ／（ｍ・Ｋ））によって形成されており、伝達スリーブ１３４は、Ｓ４５Ｃの炭素鋼（熱伝導率：５５．４Ｗ／（ｍ・Ｋ））によって形成されている。すなわち、外筒１７３および伝達スリーブ１３４は、基体１５１の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有する材料によって形成されている。

このため、外筒１７３および伝達スリーブ１３４は、セラミックヒータ１５０の後端部１５３からハウジング１１０への放熱経路として効果的に機能する。したがって、セラミックヒータ１５０の熱は、セラミックヒータ１５０の後端部１５３から外筒１７３および伝達スリーブ１３４へ速やかに伝導し、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の過熱を効果的に抑制することができる。

なお、外筒１７３や伝達スリーブ１３４は、セラミックヒータ１５０の基体１５１の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有していればよく、ステンレス鋼や炭素鋼以外の他の材料によって形成されていてもよい。例えば、外筒１７３や伝達スリーブ１３４は、金や銀、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、白金、またはこれらの合金などの導電性を有する他の部材によって形成されていてもよい。参考に、これらの熱伝導率を以下に示す。
金（Ａｕ）の熱伝導率：約３２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
銀（Ａｇ）の熱伝導率：約４２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
銅（Ｃｕ）の熱伝導率：約４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）
アルミニウム（Ａｌ）の熱伝導率：約２４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
ＡＬ７０７５の熱伝導率：１２９．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
ＡＬ２０１７の熱伝導率：１３４．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
ニッケル（Ｎｉ）の熱伝導率：約８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
鉄（Ｆｅ）の熱伝導率：約８４Ｗ／（ｍ・Ｋ）
白金（Ｐｔ）の熱伝導率：約７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）

また、外筒１７３や伝達スリーブ１３４は、窒化アルミニウム（熱伝導率：約１７０Ｗ／（ｍ・Ｋ））などの導電性を有しない材料によって形成されていてもよい。この場合には、導電性を有しない部材の表面に対してめっき処理（例えば金めっきや銅めっき等）を施すことが好ましい。こうすれば、電極取出部１５５の接地側端子としての機能を確保することができる。

さらに、本実施形態では、外筒１７３は、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の後端側に設けられている電極取出部１５４ではなく、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の先端側に設けられている電極取出部１５５に接続されている。この理由について説明する。セラミックヒータ１５０は、先端側に近いほど高温になるため、セラミックヒータ１５０の先端側に設けられた電極取出部１５５の位置、すなわち、セラミックヒータ１５０の先端側により近い位置に放熱経路を設ければ、セラミックヒータ１５０の後端部１５３への熱の伝導を効果的に抑制することができるからである。この結果、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の過熱をさらに効果的に抑制することができる。

また、仮に、外筒１７３が、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の先端側に設けられている電極取出部１５５には接続されておらず、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の後端側に設けられている電極取出部１５４に接続されている場合には、電極取出部１５４の過熱を抑制することはできるものの、電極取出部１５５の過熱は抑制することができない。これに対して、本実施形態では、電極取出部１５５の過熱を抑制することができるとともに、セラミックヒータ１５０の後端部１５３、すなわち電極取出部１５４への熱の伝導を効果的に抑制することができるので、電極取出部１５４の過熱も抑制することができる。

さらに、本実施形態では、伝達スリーブ１３４の熱伝導率は、外筒１７３の熱伝導率よりも大きくなっている。この理由について説明する。本実施形態では、電極取出部１５５との電気的接続を良好にするために、セラミックヒータ１５０の後端部１５３に外筒１７３を圧入している。そして、両者の圧入の容易性を考慮し、本実施形態では、外筒１７３と、外筒１７３の後端部に嵌め込まれる伝達スリーブ１３４との２つの部材を用いている。そして、外筒１７３および伝達スリーブ１３４を用いる際には、セラミックヒータ１５０の後端部１５３からの熱引きは、外筒１７３の熱伝導率よりも、伝達スリーブ１３４の熱伝導率の影響を大きく受ける。したがって、外筒１７３の熱伝導率を伝達スリーブ１３４の熱伝導率よりも大きくする場合に比べて、伝達スリーブ１３４の熱伝導率を外筒１７３の熱伝導率よりも大きくする場合の方が、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の過熱をさらに効果的に抑制することができるからである。

さらに、本実施形態では、伝達スリーブ１３４の先端側には、径方向内側に向かって凹む縮径部１３５が形成されている。これは、外筒１７３の後端部に伝達スリーブ１３４を嵌め込む場合に、伝達スリーブ１３４の嵌め込みの容易性を向上させるためである。ただし、薄肉の縮径部１３５が形成されていると、放熱経路を十分に確保することができない場合がある。そこで、本実施形態では、外筒１７３は、縮径部１３５よりも後端側にて伝達スリーブ１３４と接している。これにより、縮径部１３５の影響を受けずに、放熱経路を十分に確保でき、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の過熱をより効果的に抑制することができる。

このように、本実施形態によれば、外筒１７３および伝達スリーブ１３４の熱伝導率は、セラミックヒータ１５０の基体１５１の熱伝導率よりも大きいので、外筒１７３および伝達スリーブ１３４がセラミックヒータ１５０の放熱経路として効果的に機能し、セラミックヒータ１５０の後端部１５３の過熱を効果的に抑制することができる。

なお、本実施形態において、外筒１７３および伝達スリーブ１３４は、本発明の「圧力伝達部材」に相当し、外筒１７３は、本発明の「第１の部材」に相当し、伝達スリーブ１３４は、本発明の「第２の部材」に相当する。また、歪部材１６０および圧力検出素子１６４は、本発明の「圧力センサ」に相当し、電極取出部１５４は、本発明の「第１の端子」に相当し、電極取出部１５５は、本発明の「第２の端子」に相当する。

Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｂ１．変形例１：
上記実施形態では、可動部材１３０は、第２外筒１７４を介して、セラミックヒータ１５０に連結されている。しかし、可動部材１３０は、セラミックヒータ１５０に直接連結（固定）されていてもよい。また、上記実施形態では、可動部材１３０は、中間ハウジング１１４に溶接されている。しかし、可動部材１３０は、ハウジング１１０の他の部位に溶接されていてもよく、他の部材を介してハウジング１１０に連結されていてもよい。すなわち、可動部材１３０は、直接または他の部材を介してハウジング１１０とセラミックヒータ１５０とを連結していればよい。

Ｂ２．変形例２：
上記実施形態では、セラミックヒータ１５０の後端部１５３に外筒１７３が圧入されている。しかし、外筒１７３は省略されていてもよく、伝達スリーブ１３４がセラミックヒータ１５０の電極取出部１５５に直接接続されていてもよい。なお、この場合には、伝達スリーブ１３４と電極取出部１５５との電気的接続を考慮すると、伝達スリーブ１３４は、セラミックヒータ１５０の後端部１５３に圧入やろう付け等によって圧設されることが好ましい。この場合には、伝達スリーブ１３４が本発明の「圧力伝達部材」に相当することになる。

また、上記実施形態では、セラミックヒータ１５０の後端部１５３に外筒１７３が圧入されている。しかし、外筒１７３がセラミックヒータ１５０の後端部１５３にろう付けによって圧設されていてもよい。

一方、外筒１７３や伝達スリーブ１３４の間に、他の部材が介在していてもよい。この場合には、外筒１７３、伝達スリーブ１３４および当該他の部材が本発明の「圧力伝達部材」に相当することになる。

また、上記実施形態では、伝達スリーブ１３４とハウジング１１０との間には、歪部材１６０が介在している。しかし、伝達スリーブ１３４と歪部材１６０とが一体にて形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、縮径部１３５が伝達スリーブ１３４の最先端に設けられている。しかし、縮径部１３５が伝達スリーブ１３４の中央部（つまり、最先端でない部分）に設けられていてもよい。この場合であっても、外筒１７３は、縮径部１３５よりも後端側にて伝達スリーブ１３４と接することが好ましい。

１００…グロープラグ
１１０…ハウジング
１１３…テーパ部
１１２…先端側ハウジング
１１４…中間ハウジング
１１６…後端側ハウジング
１１７…ネジ溝部
１２０…シール用保護筒
１２２…端子金具
１２４…端子バネ
１２６…シール部材
１３０…可動部材
１３４…伝達スリーブ
１３５…縮径部
１５０…セラミックヒータ
１５１…基体
１５２…抵抗発熱体
１５４…電極取出部
１５３…後端部
１５５…電極取出部
１６０…歪部材
１６１…開口部
１６４…圧力検出素子
１７０…中軸
１７２…連結筒
１７３…外筒
１７４…第２外筒

Claims (3)

1. 軸線に沿って延びるセラミックヒータであり、絶縁性セラミックによって形成された柱状の基体と、前記基体の内部に埋設され、通電によって抵抗発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体と電気的に接続され、セラミックヒータの後端部の外表面に露出する電極取出部とを有する前記セラミックヒータと、
   前記セラミックヒータの先端を突出させた状態で前記セラミックヒータを内部に収容する筒状のハウジングと、
   前記ハウジングの内部の気密を確保するとともに、直接または他の部材を介して前記ハウジングと前記セラミックヒータとを連結しつつ、弾性変形することによって、前記セラミックヒータの、前記ハウジングに対する前記軸線に沿った変位を許容する可動部材と、
   前記ハウジングの内部のうち前記セラミックヒータよりも後端側に配置され、前記セラミックヒータの前記変位に基づいて燃焼ガスの圧力を検出する圧力センサと、
   前記可動部材よりも後端側の前記ハウジング内に配置される圧力伝達部材であり、前記セラミックヒータの前記後端部に嵌め込まれると共に、前記ハウジングに直接または他部材を介して連結され、前記セラミックヒータの変位を前記圧力センサに伝達する筒状の圧力伝達部材と、
   を備えるグロープラグであって、
   前記圧力伝達部材の熱伝導率は、前記セラミックヒータの前記基体の熱伝導率よりも大きく、
   前記圧力伝達部材は、前記セラミックヒータの前記後端部に圧設されると共に、前記電極取出部に接続された第１の部材と、前記第１の部材の少なくとも後端部の外側に嵌め込まれた第２の部材とを含み、
   前記第２の部材の熱伝導率は、前記第１の部材の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする、
   グロープラグ。
2. 請求項１に記載のグロープラグであって、
   前記電極取出部は、第１の端子と、前記第１の端子よりも前記セラミックヒータの先端側に設けられた第２の端子とを含み、
   前記圧力伝達部材は、前記第２の端子に接続されていることを特徴とする、
   グロープラグ。
3. 請求項１または請求項２に記載のグロープラグであって、
   前記第２の部材には、径方向内側に向かって凹む縮径部が形成されており、
   前記第１の部材は、前記縮径部よりも後端側にて前記第２の部材と接していることを特徴とする、
   グロープラグ。

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