(57)【要約】【課題】圧力の検出精度および検出感度を向上できる圧力センサを提供すること。【解決手段】圧力センサは、軸線方向に変位する変位部材と、第１部と第１部よりも後端側に配置される第２部とを備える筒状のハウジングと、円環状をなす底部と、底部の径方向内側から先端側に延びて変位部材に接続する第１管部と、底部の径方向外側から先端側に延びると共に第２部と離隔する第２管部と、第２管部の先端から径方向外側に突出して第１部と第２部に直接または間接的に挟持されるフランジ部と、を備え燃焼室のガスを直接受けるダイアフラムと、底部のひずみ量に基づき信号を出力するセンサ素子と、センサ素子に電気的に接続される配線基板をダイアフラムの後端側に配置し第２部に直接または間接的に固定される基板台と、を備え、基板台は、ダイアフラムの底部および第２管部とは接触せずに配置される。【選択図】図２
2020183880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側から後端側へと軸線に沿って延び、先端側を内燃機関本体の燃焼室側に向けて前記内燃機関本体に取り付けられた状態で、前記燃焼室における燃焼圧を検出する圧力センサであって、
軸線に沿って延びる棒状をなし、先端側から受ける前記燃焼圧の変化に応じて軸線方向に変位する変位部材と、
軸線に沿って延びる筒状をなし、前記変位部材の少なくとも一部の径方向の周囲を包囲するハウジングであり、先端側に設けられた前記内燃機関本体に当接する第１部と、前記第１部よりも後端側に配置される第２部と、を有するハウジングと、
前記変位部材と前記ハウジングとを接続すると共に、前記燃焼室のガスを直接受けるダイアフラムであり、円環状をなす底部と、前記底部の径方向内側から先端側に延びて前記変位部材に接続する第１管部と、前記底部の径方向外側から先端側に延びると共に前記第２部と離隔する第２管部と、前記第２管部の先端から径方向外側に突出して前記第１部と前記第２部に直接または間接的に挟持されるフランジ部と、を備えるダイアフラムと、
前記ダイアフラムの前記底部上に配置され、前記ダイアフラムのひずみ量に基づき信号を出力するセンサ素子と、
前記センサ素子に電気的に接続される配線基板の少なくとも一部を前記ダイアフラムの後端側に配置する基板台であり、前記第２部に直接または間接的に固定される基板台と、を備え、
前記基板台は、前記ダイアフラムの前記底部および前記第２管部とは接触せずに配置されている圧力センサ。
【請求項２】
前記基板台は、前記第２部の径方向内側の空間に露出する前記フランジ部の後端面のうち前記第１部の内壁よりも径方向内側に対応する内側後端面とは接触せずに配置されている請求項１記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記基板台は、前記ダイアフラムの後端側に位置して前記配線基板の少なくとも一部を配置する搭載部と、前記搭載部の径方向外側に配置されて前記フランジ部と前記第２部に直接または間接的に挟持される挟持部と、を備える請求項１又は２に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記挟持部の軸線方向の長さは、前記フランジ部の軸線方向の長さよりも長い請求項３記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記基板台の熱伝導率は、前記第２部の熱伝導率よりも低い請求項１から４のいずれかに記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室の圧力を検出する圧力センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃焼室の圧力を検出する圧力センサとして、特許文献１（特に図８）には、軸方向に延びる筒状のハウジングと、ハウジングの内側に配置される棒状の変位部材と、ハウジング及び変位部材に接続されたダイアフラムと、ダイアフラムの底部に配置されたセンサ素子と、センサ素子に電気的に接続される配線基板をハウジングの内側に配置する基板台と、を備えるものが開示されている。燃焼室の圧力が変化して変位部材が軸方向に変位すると、ダイアフラムの底部が変形し、底部のひずみ量に基づきセンサ素子が信号を出力する。その信号に基づいて圧力が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記技術では、ダイアフラムが、ハウジングのうち内燃機関本体に先端が当接する部位（以下「先端部」と称す）のみに載置されているので、圧力センサが内燃機関に取り付けられるときに先端部が内燃機関本体に押し付けられると、底部が変形して底部にひずみ（以下「初期ひずみ」と称す）が生じる。初期ひずみ量は、圧力センサが内燃機関本体に取り付けられるときの、先端部を内燃機関本体に押し付ける強さに応じて変わるので、圧力の検出精度が低下するという問題点がある。
【０００５】
また上記技術では、ダイアフラムに燃焼ガスが当たらないように、ハウジングと変位部材との隙間がシール部材で塞がれているので、変位部材の軸方向の変位が、変位部材にシール部材が加える力（変位部材とシール部材との摩擦やシール部材の弾性力）によって妨げられる。その結果、圧力の検出感度が低下するという問題点がある。
【０００６】
本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、圧力の検出精度および検出感度を向上できる圧力センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明の圧力センサは、先端側から後端側へと軸線に沿って延び、先端側を内燃機関本体の燃焼室側に向けて内燃機関本体に取り付けられた状態で、燃焼室における燃焼圧を検出するものであり、軸線に沿って延びる棒状をなし、先端側から受ける燃焼圧の変化に応じて軸線方向に変位する変位部材と、軸線に沿って延びる筒状をなし、変位部材の少なくとも一部の径方向の周囲を包囲するハウジングであり、先端側に設けられた内燃機関本体に当接する第１部と、第１部よりも後端側に配置される第２部と、を有するハウジングと、変位部材とハウジングとを接続すると共に、燃焼室のガスを直接受けるダイアフラムであり、円環状をなす底部と、底部の径方向内側から先端側に延びて変位部材に接続する第１管部と、底部の径方向外側から先端側に延びると共に第２部と離隔する第２管部と、第２管部の先端から径方向外側に突出して第１部と第２部に直接または間接的に挟持されるフランジ部と、を備えるダイアフラムと、ダイアフラムの底部上に配置され、ダイアフラムのひずみ量に基づき信号を出力するセンサ素子と、センサ素子に電気的に接続される配線基板の少なくとも一部をダイアフラムの後端側に配置する基板台であり、第２部に直接または間接的に固定される基板台と、を備え、基板台は、ダイアフラムの底部および第２管部とは接触せずに配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の圧力センサによれば、センサ素子が配置されるダイアフラムの底部の径方向外側から先端側に第２管部が延び、この第２管部の先端から径方向外側にフランジ部が突出し、このフランジ部が第１部と第２部に直接または間接的に挟持される。圧力センサが内燃機関本体に取り付けられるときは、ハウジングの第１部が内燃機関本体に押し付けられるが、フランジ部はハウジングの第２部と第１部に直接または間接的に挟持されているので、フランジ部が突出する第２管部は、後端側へ変位しないようにできる。これにより圧力センサが内燃機関本体に取り付けられるときの底部の初期ひずみを抑制できる。よって、圧力の検出精度を向上できる。また、ダイアフラムが燃焼室のガスを直接受けるため、ダイアフラムがガスの圧力変化によって変形し易くなり、圧力の検出感度を向上できる。
【０００９】
一方、燃焼室のガスを直接受けるとダイアフラムは加熱され易くなるので、センサ素子やセンサ素子に電気的に接続される配線基板の熱影響を抑制する必要がある。このうち配線基板については、配線基板が配置される基板台にダイアフラムの熱を伝え難くすることが必要となる。そこで、基板台はダイアフラムの底部および第２管部とは接触せずに、第２部に直接または間接的に固定されている。これにより、ダイアフラムの底部および第２管部からの熱が直接基板台に伝わることを抑制できる。そのうえ、ダイアフラムの第２管部は第２部と離隔しているので、第２管部から直接第２部に熱が伝わり、さらに第２部から基板台に熱が伝わることも抑制できる。その結果、基板台に配置された配線基板の熱影響を抑制できる。
【００１０】
請求項２記載の圧力センサによれば、基板台は、第２部の径方向内側に空間に露出するフランジ部の後端面のうち第１部の内壁よりも径方向内側に対応する内側後端面とは接触せずに配置されている。第１部の内壁よりも径方向内側の空間には燃焼室のガスが到達するため、ダイアフラムのフランジ部のうち、第１部の内壁よりも径方向内側の部位に燃焼室のガスからの熱が伝わることになる。そこで、上述の構成とすることで、第２部の径方向内側の空間に露出するフランジ部の後端面のうちこの部位に対応する内側後端面からの熱が直接基板台に伝わることを抑制できる。よって、請求項１の効果に加え、配線基板の熱影響をさらに抑制できる。
【００１１】
請求項３記載の圧力センサによれば、ダイアフラムの後端側に位置する基板台の搭載部に配線基板の少なくとも一部が配置される。そして、搭載部の径方向外側に配置される挟持部が、フランジ部と第２部に直接または間接的に挟持されるので、請求項１又は２の効果に加え、ハウジングの内側に搭載部を配置し易くできる。また、挟持部から搭載部に熱が移動し難くなるので、搭載部に配置される配線基板の熱影響をさらに抑制できる。
【００１２】
請求項４記載の圧力センサによれば、挟持部の軸線方向の長さはフランジ部の軸線方向の長さよりも長いので、挟持部の軸線方向の長さがフランジ部の軸線方向の長さよりも短い場合に比べ、挟持部を介してフランジ部から搭載部への熱伝導を抑制できる。これにより、請求項３の効果に加え、搭載部に配置される配線基板の熱影響を抑制できる。
【００１３】
請求項５記載の圧力センサによれば、基板台の熱伝導率は、第２部の熱伝導率よりも低いので、基板台から配線基板に移動する熱量を小さくできる。よって、請求項１から４のいずれかの効果に加え、配線基板の熱影響をさらに抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施の形態における圧力センサの軸線を含む断面図である。
【図２】図１のＩＩで示す部分を拡大した圧力センサの断面図である。
【図３】図２のＩＩＩで示す部分を拡大した圧力センサの断面図である。
【図４】第２実施の形態における圧力センサの断面図である。
【図５】第３実施の形態における圧力センサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態における圧力センサ１０の軸線Ｏを含む断面図であり、図２は図１のＩＩで示す部分を拡大した圧力センサ１０の断面図である。図１及び図２では圧力センサ１０の内部の配線などの図示が省略されている（図３から図５においても同じ）。図１及び図２では、紙面下側を圧力センサ１０の先端側、紙面上側を圧力センサ１０の後端側という（図３から図５においても同じ）。
【００１６】
図１に示すように圧力センサ１０は、シリンダブロック等の内燃機関本体１００に取り付けられた状態で、燃焼室１０３の圧力を検出する装置である。内燃機関本体１００は、燃焼室１０３につながる穴１０１の内面の一部にめねじ（図示せず）が形成されている。内燃機関本体１００には、めねじよりも燃焼室１０３に近い穴１０１の内面に、燃焼室１０３の反対側を向く円環状の当接面１０２が形成されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように圧力センサ１０は、変位部材１１、ハウジング２０、ダイアフラム４０、センサ素子４６及び基板台５０を主に備えている。変位部材１１は軸線Ｏに沿って延びる棒状の部材である。変位部材１１は、ヒータ１２と、ヒータ１２が圧入された外筒１３と、ヒータ１２の後端側に配置された中軸１４と、中軸１４とヒータ１２とを接続するリング１５と、を備えている。
【００１８】
ヒータ１２は、電気絶縁性を有するセラミック製の棒状の基体に、抵抗発熱体が内蔵されている。基体は、例えばＳｉ３Ｎ４，ＡｌＮ，サイアロン，Ａｌ２Ｏ３等により作られる。抵抗発熱体には、例えばＷ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｃｒの各珪化物、炭化物、ホウ化物および窒化物などから選ばれる１種または２種以上が含まれる。抵抗発熱体の片方の端部は、ヒータ１２の後端部の外周面に露出し、抵抗発熱体のもう片方の端部は、それよりも先端側のヒータ１２の外周面に露出する。
【００１９】
外筒１３は、金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成された円筒状の部材である。外筒１３に圧入されたヒータ１２は、外筒１３の両端の外側に両端が突出している。ヒータ１２に内蔵された抵抗発熱体のうちヒータ１２の外周面に露出した端部は、外筒１３に接触する。これにより抵抗発熱体は外筒１３に電気的に接続される。外筒１３は、ダイアフラム４０を介してハウジング２０に電気的に接続されている。
【００２０】
中軸１４は、金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成された円柱状の部材である。リング１５は、金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成された円筒状の部材である。リング１５には、ヒータ１２の後端部が圧入され、中軸１４の先端部が圧入されている。ヒータ１２に内蔵された抵抗発熱体のうちヒータ１２の後端部の外周面に露出した端部は、リング１５に接触する。これにより抵抗発熱体はリング１５を介して中軸１４に電気的に接続される。
【００２１】
ハウジング２０は、耐熱性や耐ガス性のある金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成された軸線Ｏに沿って延びる円筒状の部材である。ハウジング２０は、円筒状の第１部２１と、第１部２１の後端側に位置する円筒状の第２部２２と、を備えている。第１部２１は、先端側に向かうにつれて縮径するテーパ面２５が外周面に形成された先端部２３と、先端部２３の後端側に隣接する後端部２４と、を備えている。テーパ面２５は、内燃機関本体１００の当接面１０２に当接する。先端部２３の内径は後端部２４の内径よりも小さい。先端部２３と外筒１３との間には隙間２１ａが形成されている。
【００２２】
第２部２２の外周面の後端側には、おねじ２７が形成されている。内燃機関本体１００に形成されためねじ（図示せず）におねじ２７が結合し、内燃機関本体１００の当接面１０２にテーパ面２５が当接して、圧力センサ１０は内燃機関本体１００に固定される。
【００２３】
第２部２２の後端側に保護筒２８が接続されている。保護筒２８は金属材料（例えばステンレス鋼や低炭素鋼等）によって形成されている。保護筒２８の外周面の後端側には、係合部２９が形成されている。係合部２９は、内燃機関本体１００へのおねじ２７の取り付け及び取り外しに用いられるレンチ等の工具が係り合う部位である。
【００２４】
保護筒２８の内側にはコネクタ３０が配置されている。コネクタ３０は中心に端子３１が配置されている。コネクタ３０は、電気絶縁性を有する合成樹脂などにより端子３１と保護筒２８とを絶縁する。
【００２５】
端子３１は、ばね３２を介して中軸１４に接続されている。ばね３２は金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成されている。ばね３２は変位部材１１の軸線方向の変位を吸収する。コネクタ３０とハウジング２０との間に電圧が印加されると、端子３１、ばね３２、中軸１４、リング１５、ヒータ１２（抵抗発熱体）、外筒１３及びダイアフラム４０に電流が流れ、ヒータ１２が発熱する。
【００２６】
ダイアフラム４０は、燃焼室１０３の圧力の変化に応じた変位部材１１の軸線方向の変位をひずみに変える部材である。ダイアフラム４０は金属製（例えばステンレス鋼製）であり、変位部材１１とハウジング２０との間に配置される。ダイアフラム４０は、円環状の底部４１と、底部４１の径方向の内側に接続する円筒状の第１管部４２と、底部４１の径方向の外側に接続する円筒状の第２管部４４と、第２管部４４の先端から径方向外側に突出する円環状のフランジ部４５と、を備えている。
【００２７】
ダイアフラム４０の内側に変位部材１１が位置する。第１管部４２及び第２管部４４は、底部４１から先端側へ向かって延びている。第１管部４２は外筒１３と離隔している。第２管部４４先端側に配置され、フランジ部４５よりも先端側に連なるダイアフラム４０の外側端部４９は、第１部２１の後端部２４の内壁２６に接している。第１管部４２の先端側に連なるダイアフラム４０の内側端部４３は、外側端部４９よりも先端側に位置する。内側端部４３は外筒１３に接している。フランジ部４５は第１部２１と第２部２２との間に配置される。底部４１の後端面４１ａにセンサ素子４６が配置されている。
【００２８】
センサ素子４６は、底部４１の後端面４１ａのひずみ量に基づき信号を出力する素子である。センサ素子４６は、電気絶縁性を有する薄いベースにゲージ（図示せず）が形成されている。センサ素子４６のゲージは、例えばピエゾ抵抗効果を利用した半導体や金属製の抵抗線からなる。センサ素子４６はガラス製などの接着剤により底部４１の後端面４１ａに接合されている。センサ素子４６のゲージに接続された配線（図示せず）は、配線基板５４に電気的に接続される。
【００２９】
配線基板５４は、本実施形態では、合成樹脂製の基板に金属箔からなる配線が形成されたフレキシブルプリント基板である。配線基板５４は先端部５４ａが屈曲しており、先端部５４ａが基板台５０に配置されている。配線基板５４の後端側は軸線Ｏに沿って延び、第２部２２に沿って配置されている。配線基板５４は、別の配線基板など（図示せず）を介して外部端子（図示せず）に電気的に接続されており、センサ素子４６が出力した信号を外部回路（図示せず）に出力する。
【００３０】
基板台５０は、配線基板５４をダイアフラム４０の後端側に配置する環状の部材である。基板台５０の内側に変位部材１１が位置する。基板台５０は金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成されており、ハウジング２０に固定されている。本実施形態では、基板台５０の熱伝導率は、第２部２２の熱伝導率および第１部２１の熱伝導率よりも低い。
【００３１】
基板台５０は、配線基板５４の先端部５４ａが配置される円環状の搭載部５１と、搭載部５１の径方向の外側に接続される円筒状の挟持部５２と、を備えている。搭載部５１には、軸線方向に貫通する穴（図示せず）が形成されている。穴は、センサ素子４６と配線基板５４とを電気的に接続する配線（図示せず）が通る。
【００３２】
挟持部５２は、フランジ部４５と第２部２２との間に配置され、底部４１及び第２管部４４の径方向の外側に位置する。搭載部５１には、フランジ部４５と第２部２２との間に挟持部５２が配置された状態で、第２部２２の径方向の内側に位置する重なり部５３が設けられている。
【００３３】
ダイアフラム４０の第１管部４２の内側端部４３は、第１溶接部５５を介して全周に亘って外筒１３に接合されている。フランジ部４５は、第２溶接部５６を介して全周に亘って第１部２１の後端部２４に接合され、第３溶接部５７を介して全周に亘って挟持部５２に接合されている。挟持部５２の外周面は、第１部２１の後端部２４の外周面およびフランジ部４５の外周面に倣っている。
【００３４】
挟持部５２は、第４溶接部５８を介して全周に亘って第２部２２に接合されている。即ち挟持部５２は、フランジ部４５を介して、第１部２１と第２部２２に間接的に挟持される。フランジ部４５は、挟持部５２を介して、第１部２１と第２部２２に間接的に挟持されている。第４溶接部５８の径方向の内側は、重なり部５３まで延びている。これにより第４溶接部５８による搭載部５１と第２部２２との接合強度を高くできる。なお、第１溶接部５５、第２溶接部５６、第３溶接部５７及び第４溶接部５８はレーザ溶接により形成されている。
【００３５】
挟持部５２の軸線方向の長さＡは、挟持部５２と第３溶接部５７との界面と、挟持部５２と第４溶接部５８との界面と、の間の軸線方向の距離のうち最も短い距離である。フランジ部４５の軸線方向の長さＢは、フランジ部４５と第２溶接部５６との界面と、フランジ部４５と第３溶接部５７との界面と、の間の軸線方向の距離のうち最も短い距離である。挟持部５２の軸線方向の長さＡは、フランジ部４５の軸線方向の長さＢよりも長い。
【００３６】
圧力センサ１０が内燃機関本体１００の当接面１０２に固定されると、第１部２１、ダイアフラム４０及び変位部材１１は、燃焼室１０３につながる穴１０１を密閉する。第１部２１は内燃機関本体１００に押し付けられるが、フランジ部４５はハウジング２０の第２部２２と第１部２１に挟持されているので、フランジ部４５が突出する第２管部４４は、後端側へ変位しないようにできる。これにより圧力センサ１０が内燃機関本体１００に取り付けられるときの底部４１の初期ひずみを抑制できる。よって、圧力の検出精度を向上できる。
【００３７】
なお、燃焼室１０３の圧力が変化すると、変位部材１１及び第１管部４２が軸線方向に変位する。第２管部４４はハウジング２０に接続されているので、第１管部４２の軸線方向の変位に伴い底部４１が変形し底部４１にひずみが生じる。
【００３８】
さらに、第１部２１と変位部材１１との間に形成された隙間２１ａにより、ダイアフラム４０が燃焼室１０３のガスを直接受けるため、燃焼室１０３内の圧力変化によってダイアフラム４０を変形し易くできる。よって、圧力の検出感度を向上できる。
【００３９】
一方、ダイアフラム４０が燃焼室１０３のガスを直接受けるとダイアフラム４０は加熱され易くなるので、センサ素子４６に電気的に接続される配線基板５４の熱影響を抑制する必要がある。つまり、配線基板５４が配置される基板台５０の搭載部５１にダイアフラム４０の熱を伝え難くすることが必要となる。そこで基板台５０は、ダイアフラム４０の底部４１及び第２管部４４とは接触せずに、第２部２２に直接固定されている。これによりダイアフラム４０の底部４１及び第２管部４４からの熱が、直接基板台５０に伝わることを抑制できる。
【００４０】
そのうえ、ダイアフラム４０の第２管部４４は第２部２２と離隔しているので、熱が、第２管部４４から第２部２２へ直接伝わることを抑制し、ひいては第２部２２から基板台５０に伝わることを抑制できる。その結果、搭載部５１に先端部５４ａが配置される配線基板５４の熱影響を抑制できる。
【００４１】
図３は図２のＩＩＩで示す部分を拡大した圧力センサ１０の断面図である。図３に示すようにフランジ部４５の後端面４７は、第３溶接部５７とフランジ部４５との界面４７ａ、及び、界面４７ａの径方向内側の表面４７ｂからなる。表面４７ｂは、フランジ部４５の後端面４７のうち、第２部２２の径方向内側の空間Ｓ２に露出する面である。
【００４２】
挟持部５２は、表面４７ｂのうち、第１部２１の後端部２４の内壁２６よりも径方向内側に対応する内側後端面４８に接していない。内側後端面４８は、フランジ部４５の後端面４７のうち、第１部２１の後端部２４の内壁２６を後端側に延長した仮想直線２６ａよりも径方向内側に位置する面である。なお、第２管部４４とフランジ部４５とが交わる隅に施された面取りは、内側後端面４８の一部である。
【００４３】
第１部２１の後端部２４の内壁２６よりも径方向内側の空間Ｓ１（図２参照）には燃焼室１０３（図１参照）のガスが到達するため、ダイアフラム４０のフランジ部４５のうち、第１部２１の後端部２４の内壁２６よりも径方向内側の部位（つまり仮想直線２６ａよりも径方向内側に位置する部位）に、燃焼室１０３のガスからの熱が伝わることになる。そこで、上述の構成とすることで、内側後端面４８からの熱が直接基板台５０に伝わることを抑制できる。よって、搭載部５１に先端部５４ａが配置される配線基板５４の熱影響をさらに抑制できる。
【００４４】
挟持部５２は、フランジ部４５に先端側が接合され、第２部２２に後端側が接合される。第３溶接部５７及び第４溶接部５８の形成により、挟持部５２は、フランジ部４５と第２部２２に間接的に挟持されるので、ハウジング２０の内側に搭載部５１を配置し易くできる。さらに、フランジ部４５及び挟持部５２はハウジング２０の外周面に露出するので、熱伝達等によりフランジ部４５及び挟持部５２から内燃機関本体１００に熱が移動する。これによりフランジ部４５及び挟持部５２から基板台５０に伝わる熱量を小さくできる。
【００４５】
搭載部５１の軸線方向の厚さは、挟持部５２の径方向の厚さよりも厚い。さらに、基板台５０のうちハウジング２０の外周面に露出する部分の面積は、搭載部５１のうち配線基板５４の先端部５４ａが接する部分の面積よりも広い。伝熱量は熱が伝わる物体の面積に比例し物体の厚さに反比例するので、ダイアフラム４０の熱が挟持部５２から放出される熱量を、ダイアフラム４０の熱が搭載部５１から配線基板５４に伝わる熱量よりも大きくできる。よって、配線基板５４の熱影響をさらに抑制できる。
【００４６】
挟持部５２の軸線方向の長さＡはフランジ部４５の軸線方向の長さＢよりも長いので、挟持部５２の軸線方向の長さＡがフランジ部４５の軸線方向の長さＢよりも短い場合に比べ、挟持部５２を介してフランジ部４５から搭載部５１への熱伝導を抑制できる。これにより、搭載部５１に配置される配線基板５４の熱影響を抑制できる。
【００４７】
基板台５０の熱伝導率は、第２部２２の熱伝導率よりも低いので、基板台５０から配線基板５４に移動する熱量を小さくできる。よって、配線基板５４の熱影響をさらに抑制できる。また、基板台５０の熱伝導率は第１部２１の熱伝導率よりも低いので、第１部２１から内燃機関本体１００へ熱を移動し易くする一方、基板台５０から配線基板５４へ熱を移動し難くできる。よって、配線基板５４の熱影響をさらに抑制できる。
【００４８】
図４を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施形態では、ハウジング２０の第２部２２とフランジ部４５との間に、基板台５０の挟持部５２が介在する場合について説明した。これに対し第２実施形態では、ハウジング６１の第２部６２とフランジ部４５との間から挟持部５２を省略する場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図４は第２実施の形態における圧力センサ６０の軸線Ｏを含む断面図である。図４は、圧力センサ６０のうち図１のＩＩで示す部分が拡大されている（図５においても同じ）。
【００４９】
圧力センサ６０のハウジング６１は、第１部２１と、第１部２１の後端側に位置する円筒状の第２部６２と、を備えている。第２部６２は、第３溶接部５７を介してフランジ部４５に接合される。ダイアフラム４０より後端側であって、第２部６２と変位部材１１との間に基板台６３が配置されている。基板台６３は、第１部２１及び第２部６２の熱伝導率よりも熱伝導率が低い金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成されている。
【００５０】
基板台６３は、配線基板５４の先端部５４ａが配置される円環状の搭載部６４と、搭載部６４の径方向の外側に接続され搭載部６４から先端側に延びる円筒状の支持部６５と、を備えている。搭載部６４には、センサ素子４６と配線基板５４とを電気的に接続する配線（図示せず）が通る穴（図示せず）が形成されている。
【００５１】
支持部６５は、ダイアフラム４０の底部４１及び第２管部４４と第２部６２との間に配置される。支持部６５は第５溶接部６６により第２部６２に接合される。第５溶接部６６は、レーザ溶接により、第２部６２の全周に亘って連続して又は断続的に形成されている。支持部６５は、支持部６５の母材の一部が第３溶接部５７に溶融することにより、先端が第３溶接部５７に接している。フランジ部４５は、第２溶接部５６及び第３溶接部５７を介して第１部２１と第２部６２に間接的に挟持されている。
【００５２】
搭載部６４及び支持部６５（基板台６３）は、ダイアフラム４０の底部４１及び第２管部４４と接触せずに、第２部６２に直接固定されている。これによりダイアフラム４０の底部４１及び第２管部４４からの熱が、直接基板台６３に伝わることを抑制できる。そのうえ、ダイアフラム４０の第２管部４４は第２部６２と離隔しているので、熱が、第２管部４４から第２部６２へ直接伝わることを抑制し、ひいては第２部６２から基板台６３に伝わることを抑制できる。その結果、搭載部６４に先端部５４ａが配置される配線基板５４の熱影響を抑制できる。
【００５３】
燃焼室１０３（図１参照）のガスからの熱は、ダイアフラム４０のフランジ部４５のうち、第１部２１の後端部２４の内壁２６よりも径方向内側の部位（つまり仮想直線２６ａよりも径方向内側に位置する部位）に伝わることになる。そこで、支持部６５は、フランジ部４５の後端面４７のうち、第１部２１の後端部２４の内壁２６よりも径方向内側に対応する内側後端面４８に接触せずに配置される。これにより、仮想直線２６ａよりも径方向内側の内側後端面４８からの熱が、直接基板台６３に伝わることを抑制できる。よって、搭載部６４に先端部５４ａが配置される配線基板５４の熱影響をさらに抑制できる。
【００５４】
支持部６５の外周面は第２部６２の内周面に接しており、基板台６３の熱伝導率は第２部６２の熱伝導率よりも低いので、熱伝導により支持部６５から第２部６２に熱が移動し易くなる。第２部６２はハウジング６１の外周面に露出するので、熱伝達等により第２部６２から内燃機関本体１００に熱が移動し易くなる。これにより支持部６５から搭載部６４に伝わる熱量を小さくできる。よって、搭載部６４に先端部５４ａが配置される配線基板５４の熱影響をさらに抑制できる。
【００５５】
基板台６３の搭載部６４の軸線方向の厚さは、支持部６５の径方向の厚さよりも厚く、支持部６５がハウジング６１の第２部６２に接する部分の面積は、搭載部６４のうち配線基板５４の先端部５４ａが接する部分の面積よりも広い。第２部６２の熱伝導率は基板台６３の熱伝導率よりも高いので、ダイアフラム４０の熱が支持部６５から第２部６２を介して放出される熱量を、ダイアフラム４０の熱が搭載部６４から配線基板５４に伝わる熱量よりも大きくできる。よって、配線基板の熱影響をさらに抑制できる。
【００５６】
図５を参照して第３実施の形態について説明する。第２実施形態では、ハウジング６１の第２部６２に接合される支持部６５が、基板台６３に設けられる場合について説明した。これに対し第３実施形態では、支持部６５が省略された基板台７５を用いる場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図５は第３実施の形態における圧力センサ７０の軸線Ｏを含む断面図である。
【００５７】
圧力センサ７０のハウジング７１は、第１部２１と、第１部２１の後端側に位置する円筒状の第２部７２と、を備えている。第２部７２は、ダイアフラム４０の第２管部４４の径方向の外側に配置される小径部７３と、小径部７３の後端側に連なり小径部７３よりも内径が大きい大径部７４と、を備えている。小径部７３は、第３溶接部５７を介してフランジ部４５に接合される。フランジ部４５は、第１部２１と第２部７２に直接挟持されている。
【００５８】
ダイアフラム４０より後端側であって、大径部７４と変位部材１１との間に円環状の基板台７５が配置されている。基板台７５は、第２部７２の熱伝導率よりも熱伝導率が低い金属材料（例えばステンレス鋼）によって形成されている。基板台７５には、センサ素子４６と配線基板５４とを電気的に接続する配線（図示せず）が通る穴（図示せず）が形成されている。基板台７５は、小径部７３と大径部７４との段差に配置された状態で、第６溶接部７６により大径部７４に接合される。第６溶接部７６は、レーザ溶接により、大径部７４の全周に亘って連続して又は断続的に形成されている。
【００５９】
基板台７５は、ダイアフラム４０の底部４１及び第２管部４４と接触せずに、第２部７２に直接固定されている。これによりダイアフラム４０の底部４１及び第２管部４４からの熱が、直接基板台７５に伝わることを抑制できる。そのうえ、ダイアフラム４０の第２管部４４は第２管部４４と離隔しているので、熱が、第２管部４４から第２部７２へ直接伝わることを抑制し、ひいては第２部７２から基板台７５に伝わることを抑制できる。その結果、基板台７５に先端部５４ａが配置される配線基板５４の熱影響を抑制できる。
【００６０】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６１】
実施形態では、おねじ２７が形成された第２部２２，６２，７２が単一部材からなる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。複数の部材を接合して第２部２２，６２，７２とすることは当然可能である。
【００６２】
実施形態では、テーパ面２５が形成された第１部２１が、フランジ部４５に直接接合される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１部２１とフランジ部４５との間に筒状の別の部材を介在させ、第１部２１がフランジ部４５に間接的に接合されるようにすることは当然可能である。
【００６３】
第１実施形態では、挟持部５２が、フランジ部４５を介して、テーパ面２５が形成された第１部２１と第２部２２に間接的に挟持される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１部２１や挟持部５２に、フランジ部４５の外周面を覆う部位を設け、その部位を介して第１部２１と第２部２２に挟持部５２が直接挟持されるようにすることは当然可能である。
【００６４】
第２実施形態では、基板台６３の支持部６５が、第３溶接部５７及び第５溶接部６６によって第２部６２に接合されているが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば第５溶接部６６を省略して支持部６５を第３溶接部５７によって第２部６２に接合したり、支持部６５と第３溶接部５７とを離隔して支持部６５を第５溶接部６６によって第２部６２に接合したりすることは当然可能である。また、支持部６５を第２部６２に接合する第５溶接部６６に代えて、又は、第５溶接部６６に加えて、搭載部６４を第２部６２に接合する溶接部を設けることは当然可能である。
【００６５】
第２実施形態および第３実施形態では、フランジ部４５が、第２溶接部５６及び第３溶接部５７を介して第１部２１及び第２部６２，７２に間接的に挟持される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、第２溶接部５６及び第３溶接部５７の径方向の長さを短くして、第１部２１の内周面に第２溶接部５６の内側の端が到達しないようにし、第２部６２，７２の内周面に第３溶接部５７の内側の端が到達しないようにすることは当然可能である。これにより、第２溶接部５６及び第３溶接部５７を介して第１部２１及び第２部６２，７２にフランジ部４５が接合され、さらに第１部２１及び第２部６２，７２が、フランジ部４５を直接挟持する。
【００６６】
第１実施形態では第２部２２に基板台５０が接触する（直接固定される）場合、第２実施形態では第２部６２に基板台６３が接触する（直接固定される）場合、第３実施形態では第２部７２に基板台７５が接触する（直接固定される）場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、第１実施形態の第２部２２と基板台５０とが接触する部位の全体を第４溶接部５８によって溶融し、第４溶接部５８を介して第２部２２に基板台５０を間接的に固定することは当然可能である。また、第２実施形態の第２部６２と基板台６３との間や第３実施形態の第２部７２と基板台７５との間に別の部材を介在させ、その部材を介して第２部６２，７２に基板台６３，７５を間接的に固定することは当然可能である。
【００６７】
実施形態では、ヒータ１２が変位部材１１の一部である圧力センサ１０，６０，７０（圧力センサ付きグロープラグ）について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。グロープラグとは無関係に、圧力センサ１０，６０，７０を単に燃焼室１０３の圧力を検出する装置にすることは当然可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０，６０，７０  圧力センサ
１１              変位部材
２０，６１，７１  ハウジング
２１              第１部
２２，６２，７２  第２部
２６              第１部の内壁
４０              ダイアフラム
４１              底部
４２              第１管部
４４              第２管部
４５              フランジ部
４７              フランジ部の後端面
４８              内側後端面
４６              センサ素子
５０，６３，７５  基板台
５１              搭載部
５２              挟持部
５４              配線基板
１００            内燃機関本体
１０３            燃焼室
Ａ                挟持部の長さ
Ｂ                フランジ部の長さ
Ｏ                軸線
Ｓ２              空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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