KR101541986B1 - 연소압 검지센서 장착 글로 플러그 - Google Patents

Abstract

(목적) 연소압 검지센서 장착 글로 플러그에 의해, 하우징의 선단의 내주면과 그곳으로부터서 돌출하는 히터의 외주면의 환형상 공간을 통하여 내부로 돌입하는 연소가스에 의해 밀봉부재(유지부재)가 순시에 이상 열팽창하는 것을 방지하는 것에 의해 연소압의 검지 정밀도를 높인다.
(해결수단) 히터(10)를 선단(10a)에서 후방으로 축 방향을 따라서 보았을 때, 밀봉부재(60)의 환형상 막부(63)보다 전방에 있어서, 환형상 공간(K1)을 폐색 하도록, 히터(10)의 외주면에 있어서, 반경 외측으로 확경하도록 돌출하고, 자신의 외경(D2)이 하우징의 선단(136)의 내경(D1)보다 대경을 이루는 방연소가스벽(67)을 설치했다. 히터(10)의 선단(10a)에서 후단으로 향하여 돌진하는 연소가스는, 상기 방연소가스벽(67)에 충돌하기 때문에, 환형상 막부(63)를 직격하지 않는다. 이로 인해, 환형상 막부(63)가 종래와 같이, 이상 열팽창하는 것에 의해 히터(10)를 축 방향 전방으로 압출하는 작용을 저감한다.

Description

연소압 검지센서 장착 글로 플러그{GLOW PLUG WITH COMBUSTION PRESSURE SENSOR}

본 발명은 엔진의 연소실 내에 있어서의 착화의 촉진과, 그것에 더불어서 연소압을 검지(검출)하는 기능을 구비한 연소압 검지센서 장착 글로 플러그에 관한 것이다. 상세하게는, 엔진 헤드에 장착되어 연소실 내에 히터를 노출시켜서 연료의 착화의 촉진을 도모하는 것에 더불어서, 연소실 내의 연소압(연소가스압)을 히터에 의해 받게 하고, 이것을 유지하는 하우징 내에 배치된 압전소자나 변형센서(게이지) 등의 검지센서에 의해서 연소압을 검지하도록 한 연소압 검지센서 장착 글로 플러그에 관한 것이다.

이런 종류의 연소압 검지센서 장착 글로 플러그(이하, 단지 글로 플러그라고도 한다)로서는 각종의 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 도 9는 이것과 동종의 글로 플러그(901)의 단면 구조를 간략화해서 나타낸 파단 종단면도이다. 동 일 도면의 것은, 통형상을 이루는 하우징(110) 내에 통전됨으로써 발열하는 봉형상(원축 형상)의 히터{(예를 들면, 메탈 히터, 또는 세라믹 히터)(10)}를 자신의 선단{(연소실 내로 돌출되는 측의 단. 도시의 하단)(10a)}이 상기 하우징(110)의 선단(136)으로부터 돌출되도록 해서 구비하고 있다. 또한, 도 9 및 도 10 중의 「파선」은 엔진 헤드에 있어서의 연소실의 근방 부분을 나타낸다. 이와 같은 글로 플러그(901)에서는, 히터(10)는 연소압을 받게 하기 위함이나 그 자신의 열팽창 등을 고려하여 하우징(110) 내에 있어서, 그 축(G) 방향(전후 방향)으로 미소하기는 하지만 변위되는 것이 가능하게 배치되어 있다. 즉, 히터(10)는 하우징(110)의 내주면과의 사이에 공간(환형상 공간)을 유지해서 배치되어 있다. 그리고, 상기 히터 (10)의 후방에는, 히터(10)가 연소압에 의해서 선단(10a)에서 후방으로 눌려짐으로써 발생하는 압력을 검출시킬 수 있는 검지 수단으로서, 예를 들면 압전소자(40)가 배치되어 있다. 이것은, 연소압에 의해서 히터(10)가 후방으로 눌려지는 힘으로 상기 압전소자(40)를 압축하고, 그 압축력의 변화에 대응하여 발생하는 전기신호를 측정하는 것에 의해 연소압을 검출하도록 구성되어 있다. 또한, 특허문헌 1에서는 변형게이지를 그 검지 수단으로 하고 있다.

그런데 상기 글로 플러그(901)에서는, 고온, 고압의 연소가스가 하우징(110)의 선단(136)에서, 그 내주면과 히터(10)의 외주면의 사이의 상기한 환형상 공간을 통과하여 하우징(110) 내의 후방으로 비집고 들어가는 것을 방지할(밀봉을 확보할) 필요가 있다. 이로 인해, 하우징(110)의 내주면과 히터(10)의 외주면의 사이의 환형상 공간에는 어떤 밀봉부재가 배치되는 것이 보통이다. 예를 들면, 동일 도면의 글로 플러그(901)에서는, 동일 도면 중의 확대도 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 하우징(110)의 선단 부위{(선단측 하우징(131)}의 내측에 직경이 확대되는(이하, 「확경」이라고도 한다) 형상으로 형성된 확경 환형상 공간(K2)을 가지고 있고, 상기 공간(K2)에 연소가스의 후방으로의 침입을 방지하는 밀봉부재(60)가 배치되어 있다. 다른 한편, 하우징(110)에 대한 히터(10)의 축(G) 방향의 변위를 허용하기 위해, 상기 밀봉부재(60)에는, 벨로즈는 아니지만 다이어프램과 같이 그 자체가 전후로 용이하게 변형될 수 있는 금속 박막(예를 들면, SUS630제의 박막) 등, 충분한 가요성이 있는 환형상 막부{(멤브레인)(63)}를 가지는 내열(耐熱) 부재가 사용되고 있다. 동일 도면의 밀봉부재(60)는 선단측의 작은 직경(이하, 「소경」이라고도 한다)통부(65)와, 후단측의 큰 직경((이하, 「대경」이라고도 한다)통부(61)의 사이에 전후를 칸막이하도록 환형상 막부(63)를 가지고 있다. 그리고, 상기한 확경 환형상 공간(K2) 내에 있어서, 상기 소경통부(65)가 소정위치{(검은색 삼각부)(W1)}에서 히터(10)의 외주면을 따라서 용접(레이저 용접)되고, 상기 대경통부(61)가 그 후단측의 소정위치{(검은색 삼각부)(W2, W3)}에서 둘레방향을 따라서 하우징(110) 측에 용접 등에 의해 고정되어 있다. 이에 따라서 하우징(110)의 선단(136)의 내주면과 히터(10)의 외주면의 사이에 있어서의 밀봉이 확보되어 있다.

즉, 이와 같은 밀봉부재(60)에 의해, 하우징(110)에 대해 히터(10)가 축(G) 방향(전후 방향)으로 변위할 때에는, 주로 상기 환형상 막부(63)가 변형해서 밀봉을 확보하면서도, 히터(10)의 축(G) 방향의 변위를 허용할 수 있도록 구성되어 있다. 이와 같이, 밀봉부재(60)는 하우징(110)의 선단 근방 부위에 있어서, 그 내주면과 히터(10)의 외주면의 사이(환형상 공간)로 비집고 들어가는 고온, 고압의 연소가스를 차단하는 역할을 담당함과 아울러, 하우징(110)에 대해 히터(10)가 축(G) 방향으로 변위하는 것을 허용하는 역할도 담당하고 있다. 또한, 도시는 하지 않지만, 예를 들면 하우징의 선단에서 안쪽으로 비집고 들어간 위치의, 그 내주면과 히터(10)의 외주면의 사이에 밀봉부재를 배치하는 것에 의해 그 사이의 밀봉을 확보하도록 한 구성의 것도 있다. 이와 같은 구성의 것에서는, 상기한 바와 같은 하우징의 선단 근방 부위에 있어서의 밀봉부재(60)는 불필요하게 된다. 그러나, 그 안쪽에 배치된 밀봉부재의 위치에 따라서는, 하우징의 선단 또는 선단 근방 부위에 있어서, 안쪽의 밀봉부재와는 별도로, 히터의 축 방향의 변위를 허용하면서, 히터를 유지하는 유지부재를 설치하는 것이 필요하게 되는 것이 보통이다. 즉, 상기 밀봉부재와 마찬가지의 변형 용이성을 구비한 구성이 필요하게 된다. 그렇다고 하는 것은, 히터는 하우징 내에서 틈새 끼움 상태에 있고, 돌출되는 선단이 자유단을 이루고 있기 때문에, 이와 같은 히터를 안정되게 유지하기 위해서는, 하우징의 선단 또는 선단 근방 부위에 있어서도, 안쪽에 배치된 밀봉부재와는 별도로, 히터를 유지(지지)할 필요가 있기 때문이다. 이것으로부터 이해되지만, 상기 밀봉부재(60)는 상기 유지의 역할도 겸하고 있고, 따라서, 하우징의 선단 또는 선단 근방 부위에서 히터를 유지하는 유지부재라고도 말할 수 있다.

특허문헌1 : 일본국 특개2010－139148호 공보

상기한 것으로부터 명백하지만, 밀봉부재(60)는 엔진의 연소사이클에 수반하여 하우징(110)의 내주면과 히터(10)의 외주면의 사이에서 선단(136)측으로부터 비집고 들어가는 고온, 고압의 연소가스{폭풍(爆風)}에 직격(直擊)되어 열적 충격을 받는 형태로 배치되어 있다. 한편, 상기 밀봉부재(60)는 그 변형 용이성의 확보를 위해, 환형상 막부(63)를 포함하여, 히터(10)나 하우징(110)의 선단 부위{선단측 하우징(131)} 등의 다른 각 구성 부재(각 부위)에 비하면, 상대적으로 현저하고 그 두께가 얇은 것으로 되어 있다. 예를 들면, 환형상 막부(63)의 두께는 0.15∼0.30㎜정도뿐이다. 이로 인해 밀봉부재(60)가 연소사이클에서 고온, 고압의 연소가스에 직격될 때에 있어서는, 히터(10)나 하우징(110) 등의 다른 각 구성 부재에 비하면, 상기 밀봉부재(60)는 현저하고 빨리, 즉, 순시(瞬時)에 고온으로 되고, 따라서, 순시에 상대적으로 큰 열팽창(이하, 이상(異常) 열팽창이라고도 한다)을 발생시킨다. 그리고, 이것이 연소사이클에 있어서 반복되게 된다.

다른 한편, 히터(10)는 그 돌출되는 선단(10a)이 자유단이고, 상기 구성의 밀봉부재(60)는 그 선단측의 소경통부(65)가 소정위치(W1)에서, 상기 히터(10)의 외주면에 용접으로 고정되어 있으며, 대경통부(61)는 소정위치{(검은색 삼각부)(W2, W3)}에서, 하우징(110) 측에 마찬가지로 고정되어 있다. 이로 인해, 도 10 중에 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 밀봉부재(60)는 연소가스의 직격에 의해, 순시에 축(G) 방향(도 10 중의 흰색 화살표 방향)의 선단측으로 향하여 상대적으로 큰 열팽창을 하게 된다. 이 결과로서, 상기 소경통부(65)에 용접되어 있는 히터 (10)는, 상기 밀봉부재(60)의 이상 열팽창에 대응해서 선단측(자유단측)으로 압출(押出)되는 응력 작용을 받게 된다. 즉, 히터(10)는 밀봉부재(60)의 이상 열팽창에 의해 상기 소경통부(65)와의 히터측 용접부(W1)에서 선단측으로 인장(引張)되는 작용을 받게 되고, 히터(10)의 예를 들면 후단의 압전소자(40)에 접하고 있는 기준 위치가 전방으로 미량 변위(이동)되던지, 압전소자에 대한 압축력이 변화되게 된다.

따라서, 연소압에 의해서 히터(10)가 후방으로 눌려지는 힘으로 압전소자 (40)를 압축하고, 그 압축력의 변화에 대응하여 발생하는 전기신호를 측정, 검지하도록 구성되어 있는 글로 플러그(901)에 있어서는, 밀봉부재(60)의 이상 열팽창에 의한 히터(10)의 선단측으로의 압출 작용이 그 압축에 영향을 준다. 이와 같이, 상기 구성의 글로 플러그(901)에 있어서는, 연소압의 검출에 있어서 드리프트 (drift)를 발생시키고, 그 검지 정밀도를 저하시킨다고 하는 문제가 있었다. 또한, 이와 같은 문제는 연소압을 검지시키는 센서가 압전소자(40)가 아니고, 히터(10)의 후방으로의 변형을 검지하는 변형센서(변형게이지)를 이용한 경우에도 마찬가지로 존재한다.

또, 상기도 했지만, 하우징의 선단에서 안쪽으로 비집고 들어간 위치에 밀봉부재를 배치하는 등의 구성에 의거하여, 하우징의 선단 또는 선단 근방 부위에 있어서, 그 안쪽의 밀봉부재와는 별도로, 히터를 유지하는 유지부재를 설치할 경우에는, 그 유지에 있어서도, 밀봉부재(60)와 마찬가지로 히터의 축 방향의 변위를 허용할 필요가 있는 것은 상기한 바와 같다. 즉, 이와 같은 유지부재에는, 상기한 바와 같은 밀봉성은 요구되지 않지만, 상기 밀봉부재(60)와 마찬가지로, 금속 박막 등, 충분한 가요성이 있는 것을 이용하게 된다. 이로 인해, 이와 같은 유지부재를 설치할 경우에도, 상기한 밀봉부재에 있어서의 문제와 같은 문제가 있다. 또한, 상기도 한 바와 같이, 「밀봉부재」는 히터를 유지하는 유지부재의 역할도 겸하는 것인 것으로부터, 이하, 상기 밀봉부재에 대해서도, 유지부재라고도 한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 상기한 밀봉부재(유지부재), 및 이것과는 별도로 설치되는 상기한 바와 같은 히터의 유지부재가, 순시에 이상 열팽창하는 것을 완화 내지 저감하고, 따라서, 상기한 종래의 글로 플러그보다도 연소압의 검지 정밀도를 높일 수 있는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명은, 통형상을 이루는 하우징 내에, 그 선단으로부터 자신의 선단을 돌출시킨 봉형상을 이루는 히터가, 상기 하우징의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 틈새를 유지해서 축 방향으로 변위되는 것이 가능하게 배치되어 있고, 상기 히터가 연소압에 의해서 선단에서 후방으로 눌려짐으로써 발생하는 압력 또는 변위를 검출하는 것에 의해 연소압을 검지하는 것이 가능한 센서를 구비하여 이루어지는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그로서,

변형되는 것이 가능하게 형성되고, 게다가, 상기 히터에 외측에서 끼운 상태로 되어 상기 히터를 유지하도록 형성된 환형상 막부를 가지는 유지부재가, 적어도, 상기 환형상 막부를 상기 하우징의 선단 근방 부위의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 위치시키고, 상기 하우징의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이를 전후에서 차단하도록, 상기 하우징 및 상기 히터의 쌍방에, 둘레방향을 따라서 접합되어 설치되어 이루어지는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그에 있어서,

선단에서 후방으로 축 방향을 따라서 보았을 때, 상기 유지부재의 상기 환형상 막부보다 전방에, 상기 히터의 외주면에 있어서 반경 외측으로 확경하도록 돌출된 방연소가스벽이, 연소가스가 상기 방연소가스벽의 외주측의 선단을 우회하여 상기 환형상 막부에 도달 가능하게 되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 상기 방연소가스벽을, 상기 하우징의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 설치한 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 연소압 검지센서 장착 글로 플러그이다. 그리고, 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 방연소가스벽을, 상기 유지부재의 상기 환형상 막부의 내주연부(內周緣部)에 있어서 전방으로 연장되도록 형성한 통형상부 또는 환형상부에 설치한 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 중 어느 한 항에 기재된 연소압 검지센서 장착 글로 플러그이다.

청구항 4에 기재된 발명은, 상기 하우징의 선단 근방 부위의 내측에, 상기 하우징의 선단보다도 내경이 확대되어 이루어지는 확경 환형상 내주면을 가지고 있고, 상기 유지부재는, 적어도, 상기 환형상 막부를 상기 확경 환형상 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 위치시키고 있으며,

상기 방연소가스벽이, 자신의 외경이 상기 하우징의 선단의 내경보다 대경을 이루는 것을 특징으로 하는, 청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 연소압 검지센서 장착 글로 플러그이다. 또, 청구항 5에 기재된 발명은, 상기 방연소가스벽을, 상기 유지부재의 전방에 있어서, 상기 유지부재와는 별도로 설치한 것을 특징으로 하는, 청구항 1, 2 또는 4의 어느 한 항에 기재된 연소압 검지센서 장착 글로 플러그이다.

상기와 같은 본 발명의 글로 플러그는, 이것이 엔진(엔진 헤드)에 장착될 경우에는, 환형상 막부는 엔진의 연소실에 연통하게 된다. 본 발명에서는 방연소가스벽이 설치되어 있기 때문에, 엔진의 연소사이클 과정에서, 히터의 선단에서 후단으로 향하여 그 외주면을 따라서 돌진하는 바와 같은 고온, 고압의 연소가스는 그 방연소가스벽에 충돌한다. 즉 본 발명에서는 상기 방연소가스벽이 존재하는 것으로부터, 이와 같은 연소가스가 우선, 상기 방연소가스벽을 직격하고, 이것을 우회하도록 하고 나서 상기 환형상 막부에 충돌하도록 했다. 즉, 상기 환형상 막부를 직격하는 비율을 저감하고 있다. 이로 인해, 상기 방연소가스벽이 없는 종래의 구성의 글로 플러그에 비하면, 그것이 존재하는 만큼, 연소가스가 환형상 막부에 도달할 때까지의 시간을 지연시킬 수도 있고 또, 도달할 때까지의 사이에 연소가스가 냉각하는 것을 기대할 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 연소가스가 상기 환형상 막부를 직격하는 일도 없고, 게다가 도달할 때까지의 시간을 지연시킬 수 있는 것보다, 상기 환형상 막부가 종래와 같이 순시에 이상 고온으로 되어 이상 열팽창하는 것을 저감 내지 완화할 수 있는 것으로, 히터를 축 방향 전방으로 압출하는 작용을 저감 내지 방지할 수 있다. 이에 따라, 그만큼 연소 압력의 검출에 있어서, 종래와 같은 드리프트의 발생의 문제를 완화 내지 방지할 수 있고, 따라서, 연소압의 검지 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 「변형되는 것이 가능」이란, 연소가스가 상기 하우징의 선단의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이의 환형상 공간을 통과하여 하우징의 내부의 후방으로 비집고 들어가려고 했을 때에, 상기 유지부재가 상기 하우징에 대한 상기 히터의 변위에 수반해서 미소한 신장이나 축소가 발생하는 것을 의미한다.

본 발명에서는 방연소가스벽은, 히터의 표면을 따르도록 그 축 방향으로 돌진하는 고온의 연소가스가, 상기 유지부재에 있어서의 상기 환형상 막부를 직격하는 것을 방지할 수 있으면 좋다. 따라서, 청구항 2에 기재된 바와 같이, 하우징의 상기 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 설치해도 좋고, 청구항 3에 기재된 바와 같이, 상기 유지부재의 상기 환형상 막부의 내주연에 있어서 전방으로 연장되도록 형성한 통형상부 또는 환형상부에 설치해도 좋다. 또, 본 발명에 있어서, 상기 유지부재는, 적어도, 그 환형상 막부를 상기 하우징의 선단 근방 부위의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 위치시키고, 상기 하우징의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이를 전후에서 차단하도록, 상기 하우징 및 상기 히터의 쌍방에, 둘레방향을 따라서 접합되어 설치되어 이루어지는 것으로 좋다. 즉, 본 발명에서는 상기 유지부재에 있어서의 환형상 막부가 위치되는 곳의, 상기 하우징의 선단을 포함하는 선단 근방 부위의 내주면은 선단으로 향해서 스트레이트(동일 직경)라도 좋다.

그러나, 청구항 4에 기재된 바와 같이, 상기 하우징의 선단 근방 부위의 내측에, 상기 하우징의 선단보다도 내경이 확경되어 이루어지는 확경 환형상 내주면을 가지고 있고, 상기 유지부재는, 적어도, 그 환형상 막부를 상기 확경 환형상 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 위치시키고 있으며, 방연소가스벽은, 자신의 외경이 상기 하우징의 선단의 내경보다 대경을 이루는 것으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 있어서는 청구항 4에 기재된 바와 같이 하는 것으로, 하우징의 선단은, 그 안쪽보다 상대적으로 소경이 된다. 그리고, 청구항 4에 기재된 발명에서는, 히터를 선단측에서 보았을 때, 상기 방연소가스벽의 외주연(外周緣)이 하우징의 선단의 내주면보다 외주측에 위치하게 되기 때문에, 히터의 선단에서 후방으로 (그 외주면을 따라서) 돌진하는 연소가스가 상기 환형상 막부에 의해 직격하기 어려워진다. 또한, 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 「상기 확경 환형상 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이」라는 기술적 사항은, 상기 확경 환형상 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이가 환형상의 공간을 이루는 것으로부터, 본 명세서에서는, 이후, 「확경 환형상 공간」이라고도 한다. 또한, 상기 방연소가스벽은, 상기 「확경 환형상 공간」에 있어서 설치되는 것이 바람직하다. 그리고, 청구항 5에 기재된 바와 같이, 상기 방연소가스벽은 상기 유지부재의 전방에 있어서, 상기 유지부재와는 별도로 설치한다, 즉, 상기 유지부재와는 다른 부재(별도의 부재)를 히터의 외주면에 용접 등으로 하여 설치해도 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 환형상 막부를 가지는 상기 유지부재를 상기 하우징 및 상기 히터의 쌍방에, 둘레방향을 따라서 접합하는 수단으로서는, 레이저 용접 등의 용접에 의한 것이 바람직하다. 단, 상기 접합 수단은 용접 이외에도, 납땜이나 코킹 또는 압입(壓入), 또한, 이들의 조합으로 해도 좋다. 또한, 본 발명에 있어서, 둘레방향을 따라서 접합되고란, 둘레방향을 따라서 전체 둘레에 걸쳐서 연속해서 접합되는 것 외에, 둘레방향을 따라서 불연속으로 접합되는 것, 및 둘레방향을 따라서 연속해서 접합되어 있지만, 전체 둘레에 걸쳐서는 접합되어 있지 않은 것도 포함된다. 둘레방향을 따라서 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 접합되어 있다고 하는 것은, 적어도, 1둘레 이상 연속해서 접합되어 있는 것을 의미하는 것으로부터, 그 접합부를 사이에 두는 전후에 있어서 밀봉이 확보되어 있는 것을 의미한다. 따라서, 유지부재가 밀봉부재이기도 한 경우에는, 밀봉(기밀)의 확보를 위해, 하우징 및 히터로의 접합에 있어서는, 각 접합부 모두, 각각 둘레방향을 따라서, 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 접합된다. 또, 둘레방향을 따라서 불연속으로 접합되어 있다고 하는 것은, 예를 들면, 둘레방향을 따라서, 3개소라든지 4개소 등, 간격을 두고 통상, 복수 개소에서 접합되어 있는 것을 의미하고, 밀봉성이 요구되지 않는 유지부재인 경우에 적용된다. 즉, 상기 유지부재가 밀봉부재와는 별도로 설치되는 유지부재인 경우에는, 상기 유지부재 자신에 의해서 상기 하우징의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이를 전후에 밀봉을 유지해서 차단할 필요가 없다. 이로 인해, 이와 같은 경우에는, 유지부재가 상기 내주면과 상기 외주면의 사이를 전후에서 차단하도록 배치되고, 상기 하우징 및 상기 히터의 쌍방에, 둘레방향을 따라서 접합되어 설치되어 이루어진다고 해도, 둘레방향을 따라서 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 접합할 필요는 없다.

도 1은 본 발명을 구체화한 연소압 검지센서 장착 글로 플러그(제 1 실시형태예)의 부분 파단면도, 및 그 주요부의 확대도.
도 2는 도 1의 A1부{유지부재(본 예에서는 밀봉부재)를 포함하는 주요부의 확대도}의 새로운 확대도.
도 3은 도 2의 A2부의 새로운 확대도.
도 4는 도 1의 글로 플러그의 조립과정을 설명하는 분해도로서, 하우징에 시스히터유닛 등을 조립하기 전의 분해도.
도 5는 도 1의 글로 플러그의 조립과정을 설명하는 분해도로서, 도 4의 상태로부터의 조립공정예의 설명도.
도 6은 도 3의 밀봉부재에 있어서, 컬(curl)을 없앤 방연소가스벽의 변형예를 나타내는 도면.
도 7은 도 1의 글로 플러그에 있어서의 밀봉부재(유지부재)를 포함하는 주요부의 변형예의 확대 단면도.
도 8은 밀봉부재(유지부재)를 포함하는 주요부의 다른 예(제 2 실시형태예)의 확대 단면도.
도 9는 종래의 연소압 검지센서 장착 글로 플러그의 일례를 나타내는 파단 종단면도, 및 그 밀봉부재를 포함하는 부분의 확대도.
도 10은 도 9의 글로 플러그에 있어서의 문제점을 설명하는, 동일 도면 중의 A9부(밀봉부재를 포함하는 부분)의 부분 확대도.

본 발명을 구체화한 실시형태예(제 1 실시형태예)의 연소압 검지센서 장착 글로 플러그에 대해서, 도 1∼도 5에 의거하여 설명한다. 본 예의 글로 플러그 (101)는, 개략 원통형상의 하우징(110)과, 그 내측에 있어서 선단{(도시, 하측단) (10a)}을 하우징(110)의 선단(136)으로부터 돌출시켜서 이루어지는 시스히터 {(sheath heater)(10)}와, 게다가, 상기 시스히터(10)의 후단측에 배치된 압전소자 (40) 등을 주체로 하여 구성되어 있다. 이하, 우선, 상기 글로 플러그(101)의 전체 구성에 대해서, 도 4, 도 5에 나타낸 조립과정을 설명하는 분해도도 참조하면서 상세하게 설명한다.

본 예에 있어서, 하우징(110)은, 개략 원통형상의 하우징 본체(111)와, 그 내부에 삽입되고, 시스히터(10)의 후단에 있어서 압전소자(40)를 지지하도록, 상기 하우징 본체(111) 내에 삽입되어 배치된 압전소자지지용 내부 하우징(121)과, 하우징 본체(111)의 선단 부위에 위치하는 선단측 하우징(131)의 3부품으로 구성되어 있다(도 3 참조). 이 중, 하우징 본체(111)는 후단 근방 부위의 외주면에, 나사 체결용 다각형부(113)를 구비하고 있음과 아울러, 그 선단측의 외주면에는 실린더 헤드로의 나사 체결용의 나사(115)를 구비하고 있고, 상기 나사(115)보다 선단측은, 상기 나사(115)의 골의 직경보다 약간 소경을 이루는 원통관부(117)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 원통관부(117)의 선단 근방 부위의 내주면에는, 압전소자지지용 내부 하우징(121)이 내측으로 삽입되어 배치되어 있다.

상기 압전소자지지용 내부 하우징(121)은 그 외경이 하우징 본체(111)의 내경보다 약간 작은 외경의 원통관을 이루고 있고(도 4 참조), 선단측의 외주면에 있어서 돌출 형성된 플랜지(123)를 구비하고 있다. 상기 플랜지(123)는 외경이 하우징 본체(111)의 원통관부(117)의 외경과 같게 되고, 도 1의 확대도 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 상기 플랜지(123)에 있어서의 후단방향면(124)을 하우징 본체 (111)의 선단(118)에 맞닿게 해서, 예를 들면, 용접으로 고정되어 있다. 한편, 도 1의 확대도에 나타내어지는 바와 같이, 상기 압전소자지지용 내부 하우징(121)의 후단(125)에는, 중앙이 개구되는 원환형상 바닥판(126)을 가지는 원통형상 캡(127)이 그 통형상부(128)의 선단을 통하여 용접되어 있다. 그리고, 상기 원통형상 캡 (127) 내에는, 상기 원환형상 바닥판(126)에 맞닿는 배치에 의해 원환형상을 이루고, 양단면에 전극판(43, 44)을 통하여 절연판(47)이 배치된 압전소자(40)가 배치되어 있다. 또한, 각 전극판(43, 44)으로부터는 후방으로 배선이 인출되어 있다.

한편, 시스히터(10)는 선단(10a)이 볼록하게 이루어지는 반구면 형상으로 되고, 후방으로 연장되는 둥근 관으로 이루어지는 시스파이프(11)와, 그 내부의 선단에 접속되어 후방으로 연장되는 형태로 배치된 발열 코일(21)과, 상기 발열 코일 (21)의 후단에 시스파이프(11) 내에서 접속되어 후방으로 연장되는 통전용 축 부재 {(원축 부재)(25)} 등으로 구성되어 있다. 본 예에서는, 상기 시스파이프(11)의 후단으로부터 통전용 축 부재(25)를 돌출시키고 있고, 시스파이프(11)의 후단 근방 부위에는, 시스파이프(11)의 후단을 폐색 형상으로 하는 시스파이프 외장관{(外裝管)(31)}이 외측에서 끼워져 있다(도 4 중 참조). 단, 시스히터(10)는 전체적으로 보면, 봉형상을 이루고 있고, 시스파이프(11)의 선단 근방의 절반 정도가 하우징 (110)의 선단(136)으로부터 돌출되도록 설정되어 있다. 또, 도 1의 확대도에 나타낸 바와 같이, 상기 시스파이프 외장관(31)의 후단은, 통전용 축 부재(25)를 돌출시키도록 직경이 축소(이하, 「축경」이라고도 한다)된 원형의 후단 바닥부(33)를 가지고 있고, 상기 후단 바닥부(33)의 후단방향면에는 원통부(35)가 돌출 형상으로 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 상기 시스파이프 외장관(31)은 그 선단이 압전소자지지용 내부 하우징(121)의 선단과 대략 동일 위치이던지, 약간 그것보다 선단측에 위치하도록 유지되어 있음과 동시에, 외경이 작은 얇은 두께(이하, 「박육(薄肉)이라고도 한다」)부(37)로 되어 있다. 그리고, 예를 들면, 상기 시스파이프 외장관(31)은 둘레방향을 따라서 시스파이프(11)의 외주면에 용접되어 고정되어 있다. 또한, 상기 시스파이프 외장관(31)은 압전소자지지용 내부 하우징(121)의 내주면에 대해서 공간을 가지고 배치되어 있다.

다른 한편, 상기 통전용 축 부재(25)는 상기 시스파이프 외장관(31)의 후단의 원통부(35) 내, 및 그 후방에 배치된 다음에 기재하는 압압체{(押壓體)(50)}의 내측, 또한, 상기한 압전소자(40), 원통형상 캡(127)의 원환형상 바닥판(126)의 각 내측(관통구멍)을 관통하도록 하여 하우징(110) 내에 있어서 그 축(G)을 따라서 후방으로 연장되어 있다. 그리고, 통전용 축 부재(25)의 후단은 하우징 본체(111)의 후단에 있어서, 도시하지 않는 절연재 등으로 절연이 유지되어 고정되어 있고, 외부로 돌출되어 있다. 또한, 시스파이프(11) 내부에는 도시는 하지 않지만 절연 분말이 충전되고, 그 후단이 고무 등으로 밀봉되어 있다.

상기한 시스히터(10)에 외측에서 끼워진 시스파이프 외장관(31)의 후단부에 있어서의 원통부(35)와, 상기한 압전소자(40)의 선단에 배치된 전극판(43), 절연판 (47)의 사이에는, 상기 절연판(47)과 대략 동일 직경의 원환판부{(圓環板部)(51)}와, 이것으로부터 동심에서 전방으로 연장되는 소원환부{(小圓環部)(53)}를 가지는 압압체(50)가 배치되어 있다. 상기 압압체(50)의 소원환부(53)는 시스파이프 외장관(31)의 후단부에 있어서의 원통부(35)에 동일 축 형상으로 고정되어 있다. 그러나 시스히터(10)는 자신의 선단(10a)을 상기한 바와 같이 통형상을 이루는 하우징 (110)의 선단(136)으로부터 돌출시키고, 압전소자지지용 내부 하우징(121) 내에 서, 그 내주면에 대해 틈새를 유지한 상태로 배치되어 있다. 이에 따라, 상기 히터 (10)는 연소압에 의해서 선단(10a)에서 후방으로 눌려짐으로써 발생하는 압력에 의해 축(G) 방향(후방)으로 압축되고, 압전소자(40)는 시스파이프 외장관(31)의 후단부의 원통부(35)에 고정된 압압체(50)의 원환판부(51)와, 압전소자지지용 내부 하우징(121)의 후단에 고정된 원통형상 캡(127)의 원환형상 바닥판(126)의 사이에서 압축된다. 그리고, 상기 압축에 의해서 발생하는 전압 신호를, 각 전극판(43, 44)에서 후방으로 배선을 통하여 출력할 수 있는 구성으로 되어 있다. 또한, 각 전극판(43, 44)으로부터의 배선은, 예를 들면 원통형상 캡(127)의 원환형상 바닥판 (126)의 내측과 통전용 축 부재(25)의 사이를 절연을 유지해서 통과되어 외부로 인출되도록 설치되어 있다.

그런데 본 예의 글로 플러그(101)에 있어서는, 압전소자지지용 내부 하우징 (121)은, 그 선단측의 외주면에 있어서 돌출되어 형성된 플랜지(123)에 있어서의 후단방향면(124)을 하우징 본체(111)의 선단(118)에 맞닿게 하여 용접으로 고정되어 있는 것은 상기한 바와 같다. 한편, 본 예에서는, 상기 압전소자지지용 내부 하우징(121)의 플랜지(123)의 선단방향면{(환형상 면)(122)}에는 다음에 기재하는 본 발명의 주요부를 이루는 곳의 유지부재{(본 예에서는 밀봉부재)(60)}를 통하여 선단측 하우징(131)이 고정되어 있다. 또한, 본 예를 포함해서 이하의 각 실시형태예에 있어서 이용되고 있는 「유지부재」는 밀봉부재이기 때문에 이하의 각 예에 있어서는 「밀봉부재」라고 한다. 즉, 압전소자지지용 내부 하우징(121)의 플랜지 (123)의 선단방향면{(환형상 면)(122)}에는 상기 플랜지(123)의 외경과 동일 외경의 원통부(133)와, 그 선단측에 외주면이 끝으로 갈수록 가늘어지는 테이퍼면을 가지는 테이퍼통부(135)로 이루어지는 선단측 하우징(131)이 밀봉부재(60)를 통하여 용접(W2, W3)으로 고정되어 있다. 밀봉부재(60)에 대해서는 다음에 상세히 서술하지만, 상기 선단측 하우징(131)을 이루는 테이퍼통부(135)의 선단(136)의 내경(D1)은 히터(10)의 외주면과 미소한 환형상 공간(K1)을 가지도록 설정되어 있다. 한편, 선단측 하우징(131)에 있어서의 내주면 중, 본 예에서는, 테이퍼통부(135)의 후단 근방 부위보다 후방은, 상기 미소한 환형상 공간(K1)을 이루는 상기 선단(136)의 내경(D1)보다 내경이 대경을 이루도록 확경된 환형상의 내주면{확경 환형상 내주면 (132)}을 형성하고 있고, 상기 확경 환형상 내주면(132)의 내측과 히터(10)의 외주면의 사이에 확경 환형상 공간(K2)을 형성하고 있다(도 2, 도 3 참조). 이하, 상기 확경 환형상 내주면(132)의 내측과 히터(10)의 외주면의 사이의 공간을 확경 환형상 공간(K2)이라고 한다.

[0027]

본 예에 있어서 밀봉부재(60)는, 후단측이 확경 환형상 공간(K2) 내로 수납되는 치수로, 상대적으로 대경인 대경원통부(61)를 이루고, 선단측이 소경인 소경원통부{(환형상부)(65)}를 이루며, 상기 양 원통부(61, 65)의 사이가, 전후 방향으로 다이어프램과 같이 변형 용이한 금속 박막으로 이루어지는 환형상 막부(63)로, 본 예에서는 축(G)에 수직이 되도록 해서 연결되어 있다. 그리고, 대경원통부(61)에 있어서, 외측에 원환형상으로 돌출되고, 외경이 선단측 하우징(131)의 원통부 (133)의 외경과 같게 된 고정용 플랜지(62)를 구비하고 있다. 한편, 소경원통부 (65)는 히터(10)의 외주면에 외측 끼움 형상을 이루는 치수로 되고, 그 선단에 있어서, 히터(10)의 외주면에 있어서, 반경 외측으로 확경하도록 돌출되고, 자신의 외경(D2)이 선단측 하우징(131)의 선단(136)의 내경(D1)보다 대경을 이루는 방연소가스벽(67)을 구비하고 있다. 또한, 본 예에서의 상기 방연소가스벽(67)은 플랜지형상을 이루고 있고, 그 선단(외주측의 선단)에 있어서, 약간, 후방으로 컬(curl)시키고 있다.

상기 밀봉부재(60)는 상기 대경원통부(61)의 외측의 고정용 플랜지(62)를 압전소자지지용 내부 하우징(121)의 플랜지(123)의 선단방향면(122)과, 선단측 하우징(131)의 원통부(133)의 사이에 끼우게 하는 형태로, 각각의 사이에 있어서 둘레방향을 따라서 소정위치(W2, W3)에서 용접되어 있다. 그리고, 소경원통부(65)와 히터(10)의 외주면의 사이도, 소정위치(W1)에 있어서 둘레방향을 따라서 용접되어 있다. 그러나, 도 2, 도 3 중, 파선 화살표로 나타낸 바와 같이, 연소가스가 선단측 하우징(131)의 선단(136)으로부터 그 내주면과 히터(10)의 외주면의 사이의 환형상 공간(K1)을 통과하여 확경 환형상 공간(K2) 내로 비집고 들어간다고 해도, 그 밀봉부재(60)에 의해 그것보다 후방으로 비집고 들어가는 것이 억제되어 있다.

한편, 본 예의 글로 플러그(101)를 엔진의 실린더 헤드에 장착하여 사용할 경우에 있어서는, 그 연소가스(폭풍)가 히터(10)를 그 선단(10a)에서 후방으로 누르게 된다. 이에 따른 압력이, 압전소자지지용 내부 하우징(121)의 후단에 고정된 원통형상 캡(127)의 원환형상 바닥판(126)과, 히터(10)에 외측에서 끼워진 시스파이프 외장관(31)의 후단부의 원통부(35)에 고정된 압압체(50)의 원환판부(51)의 사이에 있는 압전소자(40)를 압축하고, 그것에 의해서 발생하는 전압 신호로서 출력되어 검출된다. 그리고, 그때에 있어서, 히터(10)가 후방으로 미량 변위된다고 해도 밀봉부재(60)에 있어서의 환형상 막부(63)가 변형하고, 이 변위를 허용한다. 또한, 상기 환형상 막부(63)는 본 예에서는 축(G)에 수직이 되도록 형성되어 있는 것으로 했지만, 끝으로 갈수록 가늘어지는 테이퍼 형상을 이루고 있는 것이라도 좋은 등, 그 형상 구조는 그 변위를 허용할 수 있는 것인 한, 적절한 것으로 하면 좋다.

다른 한편, 본 예의 글로 플러그(101)에 있어서는, 방연소가스벽(67)은 그 외경(D2)이 하우징(110)의 선단(136)의 내경{(내주면의 직경)(D1)}보다 크게 설정되어 있다. 즉, 방연소가스벽(67)은 히터(10)를 선단(10a)에서 후방으로 축(G) 방향을 따라서 보았을 때, 하우징(110)의 선단(136)의 내주면과 히터(10)의 외주면의 사이의 환형상 공간(K1)을 폐색하도록 설치하는 것이 바람직하다(도 2, 도 3 참조). 엔진의 연소사이클 과정에서, 히터(10)의 선단(10a)에서 후단으로 향하여 그 외주면을 따라서 돌진하는 고온, 고압의 연소가스는 밀봉부재(60)의 선단에 설치된 방연소가스벽(67)을 직격하게 되고, 따라서, 환형상 막부(63)를 직격하지 않기 위함이다. 즉, 본 예에서는 확경 환형상 공간(K2) 내에 있어서, 동일 연소가스는 우선은 방연소가스벽(67)의 전면{(前面)(선단방향면)}에 충돌하고, 이것을 우회하여 그 외주측 선단의 컬부를 따라서 흐르고 나서 환형상 막부(63)에 도달하게 된다. 이로 인해, 상기 방연소가스벽(67)이 없는 종래의 구성의 글로 플러그(도 9, 도 10 참조)에 비하면, 그것이 있는 만큼, 환형상 막부(63)가 고온, 고압의 연소가스에 직격되는 것을 방지할 수 있던지, 그 시기를 지연시킬 수 있다. 즉, 본 예에서는 상기 방연소가스벽(67)이 있는 만큼, 종래와 같은 밀봉부재에 있어서의 환형상 막부의 순시 고온화에 의해 그것이 전후로 이상 열팽창하는 것을 완화 내지 저감할 수 있다. 또한, 본 예에서는 방연소가스벽(67)의 외경(D2)이 하우징(110)의 선단 (136)의 내경{(내주면의 직경)(D1)}보다 크게 설정되어 있기 때문에, 연소가스가 환형상 막부(63)를 직격하는 것을 방지하는 작용이 매우 높지만, 본 발명에서는 상기 방연소가스벽(67)의 외경(D2)은 하우징(110)의 선단(136)의 내경{(내주면의 직경)(D1)}과 같던지, 그것보다 작아도 좋다. 방연소가스벽(67)이 있는 만큼, 방연소가스벽(67)이 없는 경우에 비하면, 그 직격의 방지작용이 얻어지기 때문이다.

이 결과, 본 예에서는 상기한 종래의 글로 플러그와 같이, 밀봉부재의 전후 방향의 이상 열팽창에 의해 그것이 히터(10)를 축 방향, 전방으로 압출하는 작용을 완화할 수 있다. 이에 따라, 연소 압력의 검출에 있어서, 종래와 같은 드리프트의 발생을 완화 내지 방지할 수 있으므로, 그만큼, 검출 압력 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 본 예에서는 방연소가스벽(67)은 그 선단{(외주측의 선단)(68)}에 있어서, 약간, 후방으로 컬시킨 경우를 예시했지만, 도 6에 나타낸 밀봉부재(60)와 같이 방연소가스벽(67)에 있어서의 그와 같은 컬은 없어도 좋다. 또한, 도 6은 도 3의 밀봉부재(60)에 있어서 방연소가스벽(67)의 그 컬을 없앤 점만이 상위할 뿐이고, 다른 상위점은 없으므로 동일한 부위에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다. 또, 컬을 설치한다고 해도 반대로, 도 7의 변형예에 나타낸 바와 같이, 방연소가스벽(67)의 선단(68)을 전방으로 컬시키도록(또는 접어 구부리도록) 하여 연소가스의 유하(流下) 경로를 길게, 혹은 복잡화해도 좋다.

또한, 상기 예의 글로 플러그(101)의 조립은, 예를 들면, 다음과 같이 하면 좋다. 도 4의 중앙에 나타낸 바와 같이, 시스파이프(11) 내에 발열 코일(21), 통전용 축 부재(25)의 선단측을 내측으로 삽입하고, 도시하지 않는 절연 분말을 충전하는 등으로 하여 시스히터(10)를 조립하여 둔다. 그리고, 이와 같은 시스파이프(11)의 후단 근방 부위에 시스파이프 외장관(31)을 외측에서 끼워 고정한다. 그리고, 이것에 밀봉부재(60)를 외측에서 끼워 히터에 용접하고, 압전소자지지용 내부 하우징(121)의 후단(125)에 압전소자(40)를 포함하는 원통형상 캡(127)을 조립하여 둔 조립체를, 도 5의 중앙에 나타낸 바와 같이, 시스파이프 외장관(31)에 외측에서 끼우고, 그 선단의 플랜지(123)를 밀봉부재(60)에 밀어 붙이도록 하며, 선단측 하우징(131)을 시스히터(10)의 선단(10a)으로부터 외측에서 끼우고, 밀봉부재(60)를 끼워 붙여 용접한다. 그 후, 도 5의 우측 도면에 나타낸 바와 같이 해서 하우징 본체 (111)를 조립하고, 소정의 용접공정 등을 거침으로써 도 1과 같이 조립된다.

그리고 다음에, 상기 본 발명의 글로 플러그의 다른 예(제 2 실시형태예)에 대해서, 도 8에 의거하여 설명한다. 단, 본 예는 상기한 제 1 실시형태예의 글로 플러그와 본질적인 상위는 없고, 도 8에 나타낸, 도 2에 대응하는 확대도와 같이, 밀봉부재(260) 및 방연소가스벽(267)의 구조만이 다른 것뿐이기 때문에, 그 상위점만 설명하고, 동일한 부위에는 동일한 부호를 붙인다. 즉, 본 예에서는 상기 제 1 실시형태예의 밀봉부재(60)와 달리, 소경원통부(65)의 선단에 있어서 방연소가스벽 (267)을 떼어낸 형태로, 즉, 밀봉부재(260)와는 별도로, 방연소가스벽(267)을 확경 환형상 공간(K2) 내에 존재하도록, 히터(10)의 외주면에 소정위치(W4)에 있어서 둘레방향으로 용접하여 설치한 것이다. 따라서, 상기 방연소가스벽(267)에 의한 경우에도, 전례와 마찬가지인 작용 효과를 가지는 것은 명백하다. 즉, 이와 같은 본 예에서도, 엔진의 연소사이클 과정에서 히터(10)의 선단(10a)에서 후단으로 향하여 그 외주면을 따라서 돌진하는 고온, 고압의 연소가스는 그것이 확경 환형상 공간 (K2) 내로 비집고 들어갔다고 해도, 우선, 방연소가스벽(267)을 직격한다. 따라서, 환형상 막부(63)를 직격하지 않으므로, 밀봉부재(260)의 이상 열팽창을 저감할 수 있다. 본 예에서는 상기 방연소가스벽(267)은 단면 ㄴ자형상을 나타내고 있고, 그 일측의 플랜지를 통하여 히터(10)의 외주면에 용접하여 타측의 플랜지가 방연소가스벽(267)을 이루도록 한 것이다.

상기 각 예(실시형태예)에서는 유지부재가 밀봉부재인 경우에 있어서 구체화하고 있다. 이로 인해, 밀봉부재는 하우징 및 히터에 둘레방향을 따라서 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 접합되어 있는 것이다. 그러나, 본 발명에 있어서는 유지부재가 밀봉성이 요구되지 않는 것인 경우, 즉, 히터의 유지뿐인 역할을 담당하는 것일 때는, 상기도 한 바와 같이, 둘레방향을 따라서 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 접합되어 있어도 좋지만, 불연속으로 접합되어 있어도 좋다. 예를 들면, 둘레방향에 있어서 간격을 두고, 예를 들면, 3개소 또는 4개소를 스포트적으로 접합되어 있는 것뿐이라도 좋다. 또, 둘레방향을 따라서 연속해서 접합되어 있다고 해도, 전체 둘레에 걸쳐 연속해서 있지 않아도 좋다. 전체 둘레(360도)의 예를 들면 3/4주(270도)의 각도 범위에서 둘레방향으로 연속해서 접합되어 있는 것으로 해도 좋다.

본 발명에 있어서는, 히터의 표면을 따르도록 그 축 방향으로 돌진하는 고온의 연소가스가 상기 유지부재에 있어서의 환형상 막부를 직격하는 것을 방지할 수 있도록 방연소가스벽이 설치되어 있으면 좋고, 따라서, 상기 방연소가스벽은 적절한 형상, 구조의 것으로 해서 구체화할 수 있다. 또, 상기 유지부재에 있어서의 환형상 막부를 직격하는 것을 방지할 수 있으면 좋고, 따라서, 방연소가스벽을 전후에 복수 설치해도 좋다. 또한, 상기 예에서는, 센서가 압전소자인 경우로 구체화했지만, 연소가스가 히터를 후방으로 압압할 때의 압력 또는 이것에 의한 히터의 전후 방향의 변위로부터 그 연소압을 검지하는 것이 가능한 센서이면 좋고, 따라서, 예를 들면, 변형센서를 이용하는 것에 있어서도 마찬가지로 적용할 수 있다.

또, 상기 예의 글로 플러그는, 히터가 시스파이프, 및 시스파이프 외장관 등으로 이루어지고, 하우징이 하우징 본체나, 선단측 하우징 등으로 이루어지는 구성의 것으로 해서 구체화했지만, 본 발명에 있어서 이들은 적절한 구성의 것으로 해서 구체화할 수 있다. 게다가 상기 각 예에서는, 확경 환형상 공간이 그 선단측 하우징의 내면에 형성됨과 동시에, 유지부재(밀봉부재)의 외주연이 상기 선단측 하우징과 압전소자지지용 내부 하우징의 플랜지로 끼워지는 형태로, 용접되어 고정되어 있는 것으로 해서 구체화했지만, 유지부재의 하우징에 대한 용접 구조는, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또, 상기 예에서는, 유지부재의 접합의 수단으로서 용접을 이용하는 것으로 했지만, 용접을 이용한다고 해도, 레이저 용접 외에, 전자빔 용접이나 저항 용접 등, 적절한 용접을 이용할 수 있다. 게다가 용접이 필요가 없는 개소에 대해서는 압입 등에 의한 밀착 끼움만으로 해서 두어도 좋고, 납재를 이용한 납땜에 의한 접합으로 하는 등, 유지부재의 접합수단은 적절한 수단을 이용하면 좋다.

10 - 히터
10a - 히터의 선단
40 - 압전소자(센서)
60, 267 - 밀봉부재(유지부재)
63 - 밀봉부재(유지부재)의 환형상 막부
65 - 소경 통형상부{밀봉부재(유지부재)의 상기 환형상 막부의 내주연에 있 어서 전방으로 연장되도록 형성한 통형상부(환형상부)}
67, 267 - 방연소가스벽
101 - 연소압 검지센서 장착 글로 플러그
110 - 하우징
111 - 하우징 본체
121 - 압전소자지지용 내부 하우징
132 - 확경 환형상 내주면
136 - 하우징의 선단
G - 히터의 축
K2 - 확경 환형상 공간
K1 - 하우징의 선단의 내주면과 히터의 외주면의 사이의 환형상 공간
D1 - 하우징의 선단의 내경
D2 - 방연소가스벽의 외경

Claims (7)

1. 통형상을 이루는 하우징 내에, 그 선단으로부터 자신의 선단을 돌출시킨 봉형상을 이루는 히터가, 상기 하우징의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 틈새를 유지해서 축 방향으로 변위되는 것이 가능하게 배치되어 있고, 상기 히터가 연소압에 의해서 선단에서 후방으로 눌려짐으로써 발생하는 압력 또는 변위를 검출하는 것에 의해 연소압을 검지하는 것이 가능한 센서를 구비하여 이루어지는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그로서,
   변형되는 것이 가능하게 형성되고, 게다가, 상기 히터에 외측에서 끼운 상태로 되어 상기 히터를 유지하도록 형성된 환형상 막부를 가지는 유지부재가, 적어도, 상기 환형상 막부를 상기 하우징의 선단 근방 부위의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 위치시키고, 상기 하우징의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이를 전후에서 차단하도록, 상기 하우징 및 상기 히터의 쌍방에, 둘레방향을 따라서 접합되어 설치되어 이루어지는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그에 있어서,
   선단에서 후방으로 축 방향을 따라서 보았을 때, 상기 유지부재의 상기 환형상 막부보다 전방에, 상기 히터의 외주면에 있어서 반경 외측으로 확경하도록 돌출된 방연소가스벽이, 연소가스가 상기 방연소가스벽의 외주측의 선단을 우회하여 상기 환형상 막부에 도달 가능하게 되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그.
   
2. 청구항 1에 있어서
   상기 방연소가스벽을, 상기 하우징의 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 설치한 것을 특징으로 하는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 방연소가스벽을, 상기 유지부재의 상기 환형상 막부의 내주연에 있어서 전방으로 연장되도록 형성한 통형상부 또는 환형상부에 설치한 것을 특징으로 하는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 방연소가스벽을, 상기 유지부재의 상기 환형상 막부의 내주연에 있어서 전방으로 연장되도록 형성한 통형상부 또는 환형상부에 설치한 것을 특징으로 하는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징의 선단 근방 부위의 내측에, 상기 하우징의 선단보다도 내경이 확대되어 이루어지는 확경 환형상 내주면을 가지고 있고, 상기 유지부재는, 적어도, 상기 환형상 막부를 상기 확경 환형상 내주면과 상기 히터의 외주면의 사이에 위치시키고 있으며,
   상기 방연소가스벽이, 자신의 외경이 상기 하우징의 선단의 내경보다 대경을 이루는 것을 특징으로 하는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그.
   
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 방연소가스벽을, 상기 유지부재의 전방에 있어서, 상기 유지부재와는 별도로 설치한 것을 특징으로 하는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그.
   
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 방연소가스벽을, 상기 유지부재의 전방에 있어서, 상기 유지부재와는 별도로 설치한 것을 특징으로 하는 연소압 검지센서 장착 글로 플러그.
   

Images