JP6408844B2 - 燃焼圧センサ、グロープラグ兼用燃焼圧センサ、燃焼圧センサの製造方法及びグロープラグ兼用燃焼圧センサの製造方法 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1には、このような燃焼圧センサとして、筒状のプラグ本体(ハウジング)と、内燃機関の燃焼圧力を受圧し、その燃焼圧力の変化に応じてプラグ本体の軸線方向に変位するヒータ部材(変位部材)と、ヒータ部材及びプラグ本体に溶接され、ヒータ部材を軸線方向に弾性的に保持する筒状のメンブレン(連結部材)とを有する燃焼圧センサ(グロープラグ兼用燃焼圧センサ)が開示されている。なお、特許文献1のFig.3には、メンブレン36とヒータ部材38、及び、メンブレン36とプラグ本体12とを、それぞれ溶接部58,62を介して溶接している燃焼圧センサが開示されている。
この状態で、エネルギービームを連結部材の外側から連結部材に向けて照射して、連結部材とハウジングとを溶接すると、溶融した連結部材及びハウジングがなす肉(金属)が、これらの間の空隙を埋めるのに使用されてしまう。これにより、連結部材とハウジングとを溶接する溶接部をなす金属の量が少なくなり、強固に溶接できない場合がある。連結部材と変位部材との溶接についても同様に、溶融した連結部材及び変位部材がなす肉(金属)が、これらの間の空隙を埋めるのに使用されてしまう。これにより、これらを溶接する溶接部をなす金属の量が少なくなり、強固に溶接できない場合もある。
(2)本発明の他の一態様は、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備える燃焼圧センサであって、上記ハウジングと上記連結部材とを、これらの周方向の少なくとも一部で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記ハウジング由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、上記燃焼圧センサの縦断面において、上記ハウジングの一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含むハウジング溶接部を有し、上記連結部材のうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第1隣接部とし、上記ハウジングのうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第2隣接部としたとき、上記ハウジング溶接部は、前記連結部材のうち端縁から前記軸線方向に離れた部位と、前記ハウジングとを溶接してなり、径方向のうち上記第2隣接部から上記第1隣接部に向かう側に、上記第1隣接部よりも隆起した隆起ハウジング溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含み、前記軸線方向の寸法が、前記ハウジング内及び前記連結部材内よりも、離間した上記ハウジング及び上記連結部材との間で、大きい形態を有する燃焼圧センサである。
加えて、上述の(1)の燃焼圧センサでは、ハウジング溶接部で連結部材の端部とハウジングとを溶接しているので、ハウジング溶接部における溶接の状態を、目視等、外観で検査しやすい。また、ハウジング溶接部がハウジング由来の金属成分と連結部材由来の金属成分とからなる。即ち、ハウジング溶接部は、溶加材など他の金属成分を含まず、連結部材及びハウジングのみを溶かして形成されている。このため、溶加材など他の金属材が不要で安価な燃焼圧センサとなる。
また、上述の(2)の燃焼圧センサでは、連結部材の端縁から軸線方向に離れた部位とハウジングとをハウジング溶接部で溶接しているので、ハウジング溶接部の溶接の位置精度を確保する必要が無く、確実に接続できる。加えて、ハウジング溶接部は、離間したハウジングと連結部材との間で、軸線方向寸法が大きい形態とされているため、ハウジングと連結部材との接合強度をさらに向上させることができる。
また、ハウジング溶接部の形態としては、連結部材の端部とハウジングとを溶接した形態や、連結部材のうち端縁よりも軸線方向内側に位置する部位とハウジングとを溶接した形態が挙げられる。また、「径方向のうち第2隣接部から第1隣接部に向かう側」は、連結部材がハウジングの径方向外側に位置している場合には径方向外側が該当する。逆に、連結部材がハウジングの径方向内側に位置している場合には径方向内側が該当する。
また、「燃焼圧センサの縦断面において、ハウジングの一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含むハウジング溶接部」として、例えば、溶接前の連結部材である未溶接連結部材とハウジングとを径方向に重ね、未溶接連結部材にエネルギービームを径方向に直接照射して、連結部材とハウジングとを溶接した場合に形成されるハウジング溶接部が挙げられる。エネルギービームを直接照射された未溶接連結部材が、径方向の厚み全体にわたり溶融するほか、ハウジングのうち径方向の未溶接連結部材側の部位を一部溶融する。ハウジングにおいては内部に進むほどエネルギービームによる溶融量は少なくなる。従って、エネルギービーム溶接により、上述の形態を含むハウジング溶接部が形成される。
また、エネルギービーム溶接としては、例えば、レーザビームや電子ビームを用いた溶接が挙げられる。
(6)さらに、本発明の他の一態様は、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備える燃焼圧センサであって、上記変位部材と上記連結部材とを、これらの周方向の少なくとも一部で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記変位部材由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、上記燃焼圧センサの縦断面において、上記変位部材の一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含む変位部材溶接部を有し、上記連結部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第3隣接部とし、上記変位部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第4隣接部としたとき、上記変位部材溶接部は、前記連結部材のうち端縁から前記軸線方向に離れた部位と、前記変位部材とを溶接してなり、径方向のうち上記第4隣接部から上記第3隣接部に向かう側に、上記第3隣接部よりも隆起した隆起変位部材溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含み、前記軸線方向の寸法が、前記変位部材内及び前記連結部材内よりも、上記変位部材及び上記連結部材との間で、大きい形態を有する燃焼圧センサである。
さらに、上述の(5)の燃焼圧センサでは、変位部材溶接部で連結部材の端部と変位部材とを溶接しているので、変位部材溶接部における溶接の状態を、目視等、外観で検査しやすい。また、変位部材溶接部が変位部材由来の金属成分と連結部材由来の金属成分とからなる。即ち、変位部材溶接部は、溶加材など他の金属成分を含まず、連結部材及び変位部材のみを溶かして形成されている。このため、溶加材など他の金属材が不要で安価な燃焼圧センサとなる。
また、上述の(6)の燃焼圧センサでは、連結部材の端縁から軸線方向に離れた部位と変位部材とを変位部材溶接部で溶接しているので、変位部材溶接部の溶接の位置精度を確保する必要が無く、確実に接続できる。加えて、変位部材溶接部は、離間した変位部材と連結部材との間で、軸線方向寸法が大きい形態とされているため、変位部材と連結部材との接合強度をさらに向上させることができる。
また、変位部材溶接部の形態としては、連結部材の端部と変位部材とを溶接した形態や、連結部材のうち端縁よりも軸線方向内側に位置する部位と変位部材とを溶接した形態が挙げられる。また、「径方向のうち第4隣接部から第3隣接部に向かう側」は、連結部材が変位部材の径方向外側に位置している場合には径方向外側が該当する。逆に、連結部材が変位部材の径方向内側に位置している場合には径方向内側が該当する。
また、「燃焼圧センサの縦断面において、変位部材の一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含む変位部材溶接部」として、例えば、未溶接連結部材と変位部材とを径方向に重ね、未溶接連結部材にエネルギービームを径方向に直接照射して、連結部材と変位部材とを溶接した場合に形成される変位部材溶接部が挙げられる。エネルギービームを直接照射された未溶接連結部材が、径方向の厚み全体にわたり溶融するほか、変位部材のうち径方向の未溶接連結部材側の部位を一部溶融する。変位部材においては内部に進むほどエネルギービームによる溶融量は少なくなる。従って、エネルギービーム溶接により、上述の形態を含む変位部材溶接部が形成される。
なお、ヒータ部材としては、金属チューブの内部にコイル状の発熱体が配置されたメタルヒータや、絶縁性セラミック体の内部に導電性セラミック体からなる発熱体が配置されたセラミックヒータに、金属製の外筒が外嵌されたセラミックヒータが挙げられる。
(11)あるいは、本発明の他の一態様は、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備え、上記ハウジングと上記連結部材とを、これらの周方向の少なくとも一部で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記ハウジング由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、燃焼圧センサの縦断面において、上記ハウジングの一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含むハウジング溶接部を有し、上記連結部材のうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第1隣接部とし、上記ハウジングのうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第2隣接部としたとき、上記ハウジング溶接部は、前記連結部材のうち端縁から前記軸線方向に離れた部位と、前記ハウジングとを溶接してなり、径方向のうち上記第2隣接部から上記第1隣接部に向かう側に、上記第1隣接部よりも隆起した隆起ハウジング溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含み、前記軸線方向の寸法が、前記ハウジング内及び前記連結部材内よりも、離間した上記ハウジング及び上記連結部材との間で、大きい形態を有する燃焼圧センサの製造方法であって、未溶接連結部材と上記ハウジングとを径方向に重ね、上記未溶接連結部材にエネルギービームを照射して、上記ハウジング溶接部を形成しつつ、上記連結部材と上記ハウジングとを上記周方向に環状に溶接するハウジング溶接工程を備え、前記ハウジング溶接工程は、前記未溶接連結部材の前記端縁が残る形態に溶接する燃焼圧センサの製造方法である。
さらに、上述の(10)により製造された燃焼圧センサでは、ハウジング溶接部で連結部材の端部とハウジングとを溶接しているので、ハウジング溶接部における溶接の状態を、目視等、外観で検査しやすい。また、ハウジング溶接部がハウジング由来の金属成分と連結部材由来の金属成分とからなる。即ち、ハウジング溶接部は、溶加材など他の金属成分を含まず、連結部材及びハウジングのみを溶かして形成されている。このため、溶加材など他の金属材が不要で安価な燃焼圧センサとなる。また、上述の(10)の燃焼圧センサの製造方法は、ハウジング溶接工程において、エネルギービームを未溶融端部のうち内側端部に照射する。これにより、未溶融端部のうち内側端部のほか内側端部よりも端縁側(外側)の部分も溶融させてハウジング溶接部の形成に用いることができる。従って、ハウジング溶接部の少なくとも一部が隆起ハウジング溶接部である燃焼圧センサを容易に製造できる。
また、上述の(11)により製造された燃焼圧センサでは、連結部材の端縁から軸線方向に離れた部位とハウジングとをハウジング溶接部で溶接しているので、ハウジング溶接部の溶接の位置精度を確保する必要が無く、確実に接続できる。加えて、ハウジング溶接部は、離間したハウジングと連結部材との間で、軸線方向寸法が大きい形態とされているため、ハウジングと連結部材との接合強度をさらに向上させることができる。また、この(11)の燃焼圧センサの製造方法では、未溶接連結部材の端縁が残るように溶接しているので、ハウジング溶接部における溶接の位置精度を確保する必要が無いため、容易に接合できる。
なお、エネルギービームとしては、例えば、レーザビームや電子ビームが挙げられる。
(14)さらに、本発明の他の一態様は、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備え、上記変位部材と上記連結部材とを、これらの周方向の少なくとも一部で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記変位部材由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、燃焼圧センサの縦断面において、上記変位部材の一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含む変位部材溶接部を有し、上記連結部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第3隣接部とし、上記変位部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第4隣接部としたとき、上記変位部材溶接部は、前記連結部材のうち端縁から前記軸線方向に離れた部位と、前記変位部材とを溶接してなり、径方向のうち上記第4隣接部から上記第3隣接部に向かう側に、上記第3隣接部よりも隆起した隆起変位部材溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含み、前記軸線方向の寸法が、前記変位部材内及び前記連結部材内よりも、上記変位部材及び上記連結部材との間で、大きい形態を有する燃焼圧センサの製造方法であって、未溶接連結部材の未溶融端部と上記変位部材とを径方向に重ね、上記未溶融端部にエネルギービームを照射して上記未溶融端部を溶融させ、上記変位部材溶接部を形成しつつ、上記連結部材と上記変位部材とを上記周方向に環状に溶接する変位部材溶接工程を備え、前記変位部材溶接工程は、前記未溶接連結部材の前記未溶融端部のうち、端縁から離れた内側端部に前記エネルギービームを照射する燃焼圧センサの製造方法である。
さらに、上述の(13)により製造された燃焼圧センサでは、変位部材溶接部で連結部材の端部と変位部材とを溶接しているので、変位部材溶接部における溶接の状態を、目視等、外観で検査しやすい。また、変位部材溶接部が変位部材由来の金属成分と連結部材由来の金属成分とからなる。即ち、変位部材溶接部は、溶加材など他の金属成分を含まず、連結部材及び変位部材のみを溶かして形成されている。このため、溶加材など他の金属材が不要で安価な燃焼圧センサとなる。また、上述の(13)の燃焼圧センサの製造方法は、変位部材溶接工程において、エネルギービームを未溶融端部のうち内側端部に照射する。これにより、未溶融端部のうち内側端部のほか内側端部よりも端縁側(外側)の部分も溶融させて変位部材溶接部の形成に用いることができる。従って、変位部材溶接部の少なくとも一部が隆起変位部材溶接部である燃焼圧センサを容易に製造できる。
上述の(14)により製造された燃焼圧センサでは、連結部材の端縁から軸線方向に離れた部位と変位部材とを変位部材溶接部で溶接しているので、変位部材溶接部の溶接の位置精度を確保する必要が無く、確実に接続できる。加えて、変位部材溶接部は、離間した変位部材と連結部材との間で、軸線方向寸法が大きい形態とされているため、変位部材と連結部材との接合強度をさらに向上させることができる。また、この(14)の燃焼圧センサの製造方法では、未溶接連結部材の端縁が残るように溶接しているので、変位部材溶接部における溶接の位置精度を確保する必要が無いため、容易に接合できる。
まず、本実施形態にかかるグロープラグ兼用燃焼圧センサ1(以下、単にグロープラグ1ともいう)について図1〜3を参照して説明する。図1は、グロープラグ1の全体を示す部分破断断面図であり、図2は、図1のうち圧力センサ部200付近を、また、図3は、図2のうちメンブレン160付近(図2中、B部)をさらに拡大した部分拡大断面図(縦断面図)である。なお、図1〜3において、グロープラグ1の軸線AXに沿う軸線方向DXのうち、ヒータ部材130が配置された側(図中下側)を先端側XSとし、これと反対側(図中上側)を後端側XKとして説明する。
また、この中軸120とシースチューブ131との径方向DRの間隙には、図示しない絶縁粉末が充填されており、この絶縁粉末によって、中軸120とシースチューブ131とが一体にされている。また、中軸120とシースチューブ131のチューブ後端部131kとの間には、環状のゴム140により間隙が保たれ絶縁されると共に、この間隙が気密に封止されている(図2参照)。
なお、円筒部151の内側には、ヒータ部材130と内筒190とを連結するメンブレン160が収容されている。即ち、先端キャップ150は、メンブレン160を内筒190の先端部190s及びヒータ部材130のシースチューブ131に溶接によりそれぞれ接合した後に、内筒190の先端部190sに外嵌され、フランジ部191に溶接されている。
また、先端キャップ150の先端側XSには、先端150sに向かって縮径する形状のテーパ部152が形成されている。グロープラグ1を内燃機関に取り付けた際には、テーパ部152が、内燃機関のプラグ取り付け孔(図示しない)の所定のシート面に密接し、燃焼室内からの気密が確保される。
シースチューブ131は、ステンレス鋼材からなり、軸線方向DX先端側XSに位置するチューブ先端部131sが半球状に閉塞した筒状チューブである。このシースチューブ131内に、上述したチューブ先端部131sに内側から接合された発熱コイル132と、この発熱コイル132の後端に直列接続された制御コイル133とがそれぞれ配置されている。
なお、シースチューブ131の内側の空間のうち、発熱コイル132及び制御コイル133が配置されている空間には、酸化マグネシウム粉末等の絶縁粉末(図示しない)が充填されている。また、シースチューブ131の内側には、前述した中軸120が軸線AXに沿って挿入されている。
また、内筒190の先端部190sよりもメンブレン160の後筒部178が径大であるため、互いの径差により、両者は周方向DYの少なくとも一部が径方向DRに離間している。しかるに、ハウジング溶接部W1は、周方向DYの全周にわたり、メンブレン160の後筒部178のハウジング溶接部W1に隣接する後端隣接部176よりも、径方向DRの外側DR1に隆起した隆起ハウジング溶接部RW1となっている。なお、内筒190の先端部190sのうち、ハウジング溶接部W1に隣接する部位を内筒隣接部196としたとき、径方向DRの外側DR1は、径方向DRのうち内筒隣接部196から後端隣接部176に向かう側である(図3参照)。
加えて、本実施形態では、この隆起ハウジング溶接部RW1(ハウジング溶接部W1)は、メンブレン160の後筒部178のうち軸線方向DX後端側XKの後端部179に沿って形成されており、この後端部179とハウジング100(内筒190の先端部190s)とを溶接している。つまり、隆起ハウジング溶接部RW1(ハウジング溶接部W1)は、メンブレン160の後端側XKの端縁を為している。また、この隆起ハウジング溶接部RW1(ハウジング溶接部W1)は、内筒190の先端部190sをなすステンレス鋼由来の金属成分(主成分:Fe,その他:Ni,Cr)及びメンブレン160をなすニッケル合金由来の金属成分(主成分:Ni,その他:Fe,Cr)からなる。
また、ハウジング溶接部W1でメンブレン160の後端部179とハウジング100(内筒190の先端部190s)とを溶接しているので、ハウジング溶接部W1における溶接の状態を、目視等、外観で検査しやすい。
また、シースチューブ131よりもメンブレン160の先筒部188が径大であるため、互いの径差により、両者は周方向DYの少なくとも一部が径方向DRに離間している。しかるに、ヒータ溶接部W2は、周方向DYの全周にわたり、メンブレン160の先筒部188のヒータ溶接部W2に隣接する先端隣接部186よりも、径方向DRの外側DR1に隆起した隆起ヒータ溶接部RW2となっている。なお、シースチューブ131のうち、ヒータ溶接部W2に隣接する部位をチューブ隣接部136としたとき、径方向DRの外側DR1は、径方向DRのうちチューブ隣接部136から先端隣接部186に向かう側である(図3参照)。
加えて、本実施形態では、この隆起ヒータ溶接部RW2(ヒータ溶接部W2)は、メンブレン160の先筒部188のうち軸線方向DX先端側XSの先端部189に沿って形成されており、この先端部189とヒータ部材130(シースチューブ131)とを溶接している。つまり、隆起ヒータ溶接部RW2(ヒータ溶接部W2)は、メンブレン160の先端側XSの端縁を為している。また、この隆起ヒータ溶接部RW2(ヒータ溶接部W2)は、シースチューブ131をなすステンレス鋼由来の金属成分(主成分:Fe,その他:Ni,Cr)及びメンブレン160をなすニッケル合金由来の金属成分(主成分:Ni,その他:Fe,Cr)からなる。
また、ヒータ溶接部W2でメンブレン160の先端部189とヒータ部材130(シースチューブ131)とを溶接しているので、ヒータ溶接部W2における溶接の状態を、目視等、外観で検査しやすい。
まず、圧力センサ部200をヒータ部材130とハウジング100とに連結する。具体的には、予めシースチューブ131、発熱コイル132及び制御コイル133が一体とされたヒータ部材130、及び、センサ本体210の内周部211に伝達スリーブ220、外周部212に内筒本体192をそれぞれ接合した圧力センサ部200を用意する。そして、圧力センサ部200の内周部211の径方向DR内側に中軸120を挿通させると共に、シースチューブ131の径方向DR外側に伝達スリーブ220を外嵌した。その後、主体金具110の金具先端部110sと内筒190のフランジ部191とをレーザ溶接した。これにより、内筒190の内筒本体192を通じて、ハウジング100と圧力センサ部200とが連結する。次いで、伝達スリーブ220のスリーブ先端部220sを、ヒータ部材130のシースチューブ131の外周面にレーザ溶接した。これにより、圧力センサ部200の伝達スリーブ220とヒータ部材130とが連結する。
また、本実施形態では、未溶接後筒部170の内径寸法R1を内筒190の先端部190sの外径寸法R2よりも大きくしてある(R1>R2)。このため、未溶接後筒部170を内筒190の先端部190sに容易に被せることができる。但し、先端部190sに未溶接後筒部170を被せたとき、これらの間で、周方向DYの少なくとも一部が径方向DRに離間してしまう。
具体的には、図4に示すように、二段円筒状の未溶接メンブレン160bのうち径小とされた未溶接先筒部180を、軸線方向DX先端側XSからヒータ部材130のシースチューブ131に被せる。なお、未溶接先筒部180は、溶接後に、前述したメンブレン160の先筒部188(図3参照)を構成する部位である。但し、未溶接先筒部180では、一部(後述する未溶融先端部181)はレーザビームEBの照射により溶融されて、隆起ヒータ溶接部RW2になるので、未溶接先筒部180が先筒部188に比して軸線方向DXに長くなっている。
また、本実施形態では、未溶接先筒部180の内径寸法R3をヒータ部材130のシースチューブ131の外径寸法R4よりも大きくしてある(R3>R4)。このため、未溶接先筒部180をシースチューブ131に容易に被せることができる。但し、シースチューブ131に未溶接先筒部180を被せたとき、これらの間で、周方向DYの少なくとも一部が径方向DRに離間してしまう。
さらに、既知の方法で、ハウジング100の後端側XKに端子アセンブリ250を取り付けて、グロープラグ1が完成する(図1参照)。
なお、本実施形態では、前述したヒータ溶接工程が「変位部材溶接工程」に相当する。
次に、上述の実施形態の変形形態1にかかるグロープラグ兼用燃焼圧センサ301について、図1〜3,5を参照しつつ説明する。
本変形形態1では、未溶接メンブレンの未溶融端部(未溶融先端部,未溶融後端部)が他の部位(例えば、この未溶融端部に隣接する端部隣接部)よりも肉厚とされた形態である点で、上述した実施形態と異なる。
そこで、実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容の部材、部位には同番号を付して説明する。
また、実施形態等では、隆起ハウジング溶接部RW1でメンブレン160の後端部179とハウジング100(内筒190)とを溶接したグロープラグ兼用燃焼圧センサ1,301を示した。また、隆起ヒータ溶接部RW2がメンブレン160の先端部189とヒータ部材130(シースチューブ131)とを溶接したグロープラグ兼用燃焼圧センサ1,301を示した。
例えば、実施形態等では、隆起ハウジング溶接部RW1,RW3及び隆起ヒータ溶接部RW2,RW4の両方を有するグロープラグ兼用燃焼圧センサ1,301,401を示した。しかし、隆起ハウジング溶接部のみ、または、隆起ヒータ溶接部のみ有するグロープラグ兼用燃焼圧センサでも良い。また、実施形態等では、ハウジング溶接部W1の周方向DY全体が隆起ハウジング溶接部RW1であるグロープラグ兼用燃焼圧センサ1,301を示した。しかし、ハウジング溶接部の一部に隆起ハウジング溶接部を含むグロープラグ兼用燃焼圧センサでも良い。また、ヒータ溶接部W2の周方向DY全体が隆起ヒータ溶接部RW2であるグロープラグ兼用燃焼圧センサ1,301を示したが、ヒータ溶接部(変位部材溶接部)の一部に隆起ヒータ溶接部(隆起変位部材溶接部)を含むグロープラグ兼用燃焼圧センサでも良い。
また、実施形態等では、内筒190の先端部190sとメンブレン160の後筒部178とを、レーザ溶接により周方向DYに環状に溶接したハウジング溶接部W1,W3を形成した。しかし、ハウジングのうち、内筒の先端部のほかの部位、例えば、ハウジングをなす先端キャップの円筒部とメンブレンの後筒部とを、レーザ溶接により周方向に環状に溶接してハウジング溶接部を形成しても良い。
また、ヒータ部材130として、筒状のシースチューブ131の内側に発熱コイル132及び制御コイル133を配置したシースヒータであるグロープラグ兼用燃焼圧センサ1,301を示した。しかし、ヒータ部材として、例えば、特開2013−24488に示す、絶縁性セラミック体の内部に導電性セラミック体からなる発熱体が配置されたセラミックヒータに金属製の外筒が外嵌されたセラミックヒータ部材であるグロープラグ兼用燃焼圧センサでも良い。この場合、メンブレン(連結部材)と外筒とをレーザ溶接により周方向に環状に溶接する。
さらに、実施形態等では、ヒータ部材130をハウジング100内に配置したグロープラグ兼用燃焼圧センサ1,301を示したが、ヒータ部材に換えて、軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて軸線方向に変位する変位部材をハウジング内に配置した、グロープラグを兼用しない燃焼圧センサであっても良い。
100 ハウジング
130 ヒータ部材
130s ヒータ先端部(先端部)
136 チューブ隣接部(第4隣接部)
150 先端キャップ(ハウジング)
150s (先端キャップの)先端(ハウジングの先端)
160,460 メンブレン(連結部材)
160b,360b,460b 未溶接メンブレン(未溶接連結部材)
171,371 (未溶接メンブレンの)未溶融後端部(未溶融端部)
172 (未溶接メンブレンの)後端縁((未溶接連結部材の)端縁)
173 (未溶融後端部の)内側端部
375 隣接部(端部隣接部)
176,476 後端隣接部(第1隣接部)
178,478 後筒部
179 後端部(端部)
181,381 未溶融先端部(未溶融端部)
182 先端縁((未溶接連結部材の)端縁)
183 (未溶融先端部の)内側端部
186,486 先端隣接部(第3隣接部)
188,488 先筒部
189 先端部(端部)
196 内筒隣接部(第2隣接部)
375,385 隣接部(端部隣接部)
472 (メンブレンの)後端縁(端縁)
482 (メンブレンの)先端縁(端縁)
DR 径方向
DR1 (径方向)外側(第2隣接部から第1隣接部に向かう側,第4隣接部から第3隣接部に向かう側)
DX 軸線方向
XS (軸線方向)先端側
XK (軸線方向)後端側
DY 周方向
EB レーザビーム(エネルギービーム)
RW1,RW3 隆起ハウジング溶接部
RW2,RW4 隆起ヒータ溶接部(隆起変位部材溶接部)
W1,W3 ハウジング溶接部(ハウジング溶接部)
W2,W4 ヒータ溶接部(変位部材溶接部)
E,F,G (隆起ハウジング溶接部の軸線方向の)寸法
H,I,J (隆起ヒータ溶接部の軸線方向の)寸法
Claims (16)
- 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、
上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備える
燃焼圧センサであって、
上記ハウジングと上記連結部材とを、これらの周方向の全周で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記ハウジング由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、上記燃焼圧センサの縦断面において、上記ハウジングの一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含むハウジング溶接部を有し、
上記連結部材のうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第1隣接部とし、
上記ハウジングのうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第2隣接部としたとき、
上記ハウジング溶接部は、
前記連結部材の端部と前記ハウジングとを溶接してなり、
前記ハウジング由来の金属成分と前記連結部材由来の金属成分とからなり、
径方向のうち上記第2隣接部から上記第1隣接部に向かう側に、上記第1隣接部よりも隆起した隆起ハウジング溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含む
燃焼圧センサ。 - 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、
上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備える
燃焼圧センサであって、
上記ハウジングと上記連結部材とを、これらの周方向の少なくとも一部で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記ハウジング由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、上記燃焼圧センサの縦断面において、上記ハウジングの一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含むハウジング溶接部を有し、
上記連結部材のうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第1隣接部とし、
上記ハウジングのうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第2隣接部としたとき、
上記ハウジング溶接部は、
前記連結部材のうち端縁から前記軸線方向に離れた部位と、前記ハウジングとを溶接してなり、
径方向のうち上記第2隣接部から上記第1隣接部に向かう側に、上記第1隣接部よりも隆起した隆起ハウジング溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含み、
前記軸線方向の寸法が、前記ハウジング内及び前記連結部材内よりも、離間した上記ハウジング及び上記連結部材との間で、大きい形態を有する
燃焼圧センサ。 - 請求項1または請求項2に記載の燃焼圧センサであって、
前記ハウジング溶接部の前記周方向全体が前記隆起ハウジング溶接部である
燃焼圧センサ。 - 請求項2または請求項3に記載の燃焼圧センサであって、
前記ハウジング溶接部は、
前記ハウジング由来の金属成分と前記連結部材由来の金属成分とからなる
燃焼圧センサ。 - 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、
上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備える
燃焼圧センサであって、
上記変位部材と上記連結部材とを、これらの周方向の全周で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記変位部材由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、上記燃焼圧センサの縦断面において、上記変位部材の一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含む変位部材溶接部を有し、
上記連結部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第3隣接部とし、
上記変位部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第4隣接部としたとき、
上記変位部材溶接部は、
前記連結部材の端部と前記変位部材とを溶接してなり、
前記変位部材由来の金属成分と前記連結部材由来の金属成分とからなり、
径方向のうち上記第4隣接部から上記第3隣接部に向かう側に、上記第3隣接部よりも隆起した隆起変位部材溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含む
燃焼圧センサ。 - 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、
上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備える
燃焼圧センサであって、
上記変位部材と上記連結部材とを、これらの周方向の少なくとも一部で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記変位部材由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、上記燃焼圧センサの縦断面において、上記変位部材の一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含む変位部材溶接部を有し、
上記連結部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第3隣接部とし、
上記変位部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第4隣接部としたとき、
上記変位部材溶接部は、
前記連結部材のうち端縁から前記軸線方向に離れた部位と、前記変位部材とを溶接してなり、
径方向のうち上記第4隣接部から上記第3隣接部に向かう側に、上記第3隣接部よりも隆起した隆起変位部材溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含み、
前記軸線方向の寸法が、前記変位部材内及び前記連結部材内よりも、上記変位部材及び上記連結部材との間で、大きい形態を有する
燃焼圧センサ。 - 請求項5または請求項6に記載の燃焼圧センサであって、
前記変位部材溶接部の前記周方向全体が前記隆起変位部材溶接部である
燃焼圧センサ。 - 請求項6または請求項7に記載の燃焼圧センサであって、
前記変位部材溶接部は、
前記変位部材由来の金属成分と前記連結部材由来の金属成分とからなる
燃焼圧センサ。 - 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の燃焼圧センサであって、
前記変位部材は、
自身の先端部が前記ハウジングの先端から突出して配置されたヒータ部材である
グロープラグ兼用燃焼圧センサ。 - 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、
上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備え、
上記ハウジングと上記連結部材とを、これらの周方向の全周で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記ハウジング由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、燃焼圧センサの縦断面において、上記ハウジングの一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含むハウジング溶接部を有し、
上記連結部材のうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第1隣接部とし、 上記ハウジングのうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第2隣接部としたとき、
上記ハウジング溶接部は、
前記連結部材の端部と前記ハウジングとを溶接してなり、
前記ハウジング由来の金属成分と前記連結部材由来の金属成分とからなり、
径方向のうち上記第2隣接部から上記第1隣接部に向かう側に、上記第1隣接部よりも隆起した隆起ハウジング溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含む
燃焼圧センサの製造方法であって、
未溶接連結部材と上記ハウジングとを径方向に重ね、上記未溶接連結部材にエネルギービームを照射して、上記ハウジング溶接部を形成しつつ、上記連結部材と上記ハウジングとを上記周方向に環状に溶接するハウジング溶接工程を備え、
前記ハウジング溶接工程は、
前記未溶接連結部材の未溶融端部のうち、端縁から離れた内側端部に前記エネルギービームを照射する
燃焼圧センサの製造方法。 - 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、
上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備え、
上記ハウジングと上記連結部材とを、これらの周方向の少なくとも一部で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記ハウジング由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、燃焼圧センサの縦断面において、上記ハウジングの一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含むハウジング溶接部を有し、
上記連結部材のうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第1隣接部とし、
上記ハウジングのうち上記ハウジング溶接部に隣接する部位を第2隣接部としたとき、
上記ハウジング溶接部は、
前記連結部材のうち端縁から前記軸線方向に離れた部位と、前記ハウジングとを溶接してなり、
径方向のうち上記第2隣接部から上記第1隣接部に向かう側に、上記第1隣接部よりも隆起した隆起ハウジング溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含み、
前記軸線方向の寸法が、前記ハウジング内及び前記連結部材内よりも、離間した上記ハウジング及び上記連結部材との間で、大きい形態を有する
燃焼圧センサの製造方法であって、
未溶接連結部材と上記ハウジングとを径方向に重ね、上記未溶接連結部材にエネルギービームを照射して、上記ハウジング溶接部を形成しつつ、上記連結部材と上記ハウジングとを上記周方向に環状に溶接するハウジング溶接工程を備え、
前記ハウジング溶接工程は、
前記未溶接連結部材の前記端縁が残る形態に溶接する
燃焼圧センサの製造方法。 - 請求項10に記載の燃焼圧センサの製造方法であって、
前記未溶接連結部材は、
前記未溶融端部に隣接する端部隣接部よりも上記未溶融端部が肉厚とされた形態である
燃焼圧センサの製造方法。 - 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、
上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備え、
上記変位部材と上記連結部材とを、これらの周方向の全周で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記変位部材由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、燃焼圧センサの縦断面において、上記変位部材の一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含む変位部材溶接部を有し、
上記連結部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第3隣接部とし、
上記変位部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第4隣接部としたとき、
上記変位部材溶接部は、
前記連結部材の端部と前記変位部材とを溶接してなり、
前記変位部材由来の金属成分と前記連結部材由来の金属成分とからなり、
径方向のうち上記第4隣接部から上記第3隣接部に向かう側に、上記第3隣接部よりも隆起した隆起変位部材溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含む
燃焼圧センサの製造方法であって、
未溶接連結部材と上記変位部材とを径方向に重ね、上記未溶接連結部材にエネルギービームを照射して、上記変位部材溶接部を形成しつつ、上記連結部材と上記変位部材とを上記周方向に環状に溶接する変位部材溶接工程を備え、
前記変位部材溶接工程は、
前記未溶接連結部材の未溶融端部のうち、端縁から離れた内側端部に前記エネルギービームを照射する
燃焼圧センサの製造方法。 - 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
少なくとも一部が上記ハウジング内に配置され、上記軸線方向の先端側から受けた圧力の変化に応じて上記軸線方向に変位する変位部材と、
上記変位部材を上記ハウジングに弾性的に連結する筒状の連結部材と、を備え、
上記変位部材と上記連結部材とを、これらの周方向の少なくとも一部で離間させつつ、上記周方向に環状にエネルギービーム溶接してなり、上記変位部材由来の金属成分と上記連結部材由来の金属成分とを含み、燃焼圧センサの縦断面において、上記変位部材の一部が先細の楔状に溶け込んだ形態を含む変位部材溶接部を有し、
上記連結部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第3隣接部とし、
上記変位部材のうち上記変位部材溶接部に隣接する部位を第4隣接部としたとき、
上記変位部材溶接部は、
前記連結部材のうち端縁から前記軸線方向に離れた部位と、前記変位部材とを溶接してなり、
径方向のうち上記第4隣接部から上記第3隣接部に向かう側に、上記第3隣接部よりも隆起した隆起変位部材溶接部を上記周方向の少なくとも一部に含み、
前記軸線方向の寸法が、前記変位部材内及び前記連結部材内よりも、上記変位部材及び上記連結部材との間で、大きい形態を有する
燃焼圧センサの製造方法であって、
未溶接連結部材と上記変位部材とを径方向に重ね、上記未溶接連結部材にエネルギービームを照射して、上記変位部材溶接部を形成しつつ、上記連結部材と上記変位部材とを上記周方向に環状に溶接する変位部材溶接工程を備え、
前記変位部材溶接工程は、
前記未溶接連結部材の前記端縁が残る形態に溶接する
燃焼圧センサの製造方法。 - 請求項13に記載の燃焼圧センサの製造方法であって、
前記未溶接連結部材は、
前記未溶融端部に隣接する端部隣接部よりも上記未溶融端部が肉厚とされた形態である
燃焼圧センサの製造方法。 - 請求項10〜請求項15のいずれか1項に記載の燃焼圧センサの製造方法であって、
前記変位部材は、
自身の先端部が前記ハウジングの先端から突出して配置されたヒータ部材である
グロープラグ兼用燃焼圧センサの製造方法。
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