(57)【要約】【課題】ケースにおける受圧用ダイアフラムとの接続箇所の熱歪みにより被測定圧力の大きさに対するセンサ出力の関係にズレが発生することを抑制でき、精度良い圧力検出が行えるようにする。【解決手段】ケース１の内側にハウジング３０を配置し、受圧用ダイアフラム１０をハウジング３０にも固定した構造とする。そして、ハウジング３０がケース１によって完全に覆われ、ハウジング３０が被測定圧力が伝えられる雰囲気から遮断された状態にする。つまり、受圧用ダイアフラム１０、ハウジング３０、金属ステム４０および圧力伝達部材６０によってカプセル部が構成され、カプセル部のうち受圧用ダイアフラム１０の受圧面以外の部分が燃焼室側に露出させられていない構造とする。【選択図】図２
2010122036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面が被測定圧力を受ける受圧面となっており、この受圧面に前記被測定圧力を受けて歪む円形状の受圧用ダイアフラム（１０）と、
一端部が前記受圧用ダイアフラム（１０）の前記受圧面とは反対側の他面に接触している圧力伝達部材（６０）と、
前記圧力伝達部材（６０）の前記一端部とは反対の他端部側に設けられ、前記受圧用ダイアフラム（１０）が受けた被測定圧力に応じた力が前記圧力伝達部材（６０）を介して加えられることで、それに応じた信号を発生する感歪素子が形成されたセンサチップ（５０）とを備える圧力センサにおいて、
前記圧力伝達部材（６０）を囲む円筒状部材で構成され、一端部が前記受圧用ダイアフラム（１０）における前記受圧面とは反対側の他面に接合されたハウジング（３０）と、
前記圧力伝達部材（６０）における前記他端部と接触し、前記センサチップ（５０）が貼り付けられると共に、前記圧力伝達部材（６０）から加えられる前記被測定圧力に応じた力に基づいて変位することで前記センサチップ（５０）に対して前記被測定圧力に応じた力を伝える金属ステム（４０）と、
前記ハウジング（３０）、前記金属ステム（４０）、前記センサチップ（５０）および前記圧力伝達部材（６０）を収容する中空部を有する円筒状部材にて構成され、先端部（１１）が前記受圧用ダイアフラム（１０）に接合されることで、前記受圧用ダイアフラム（１０）と共に、前記ハウジング（３０）、前記金属ステム（４０）、前記センサチップ（５０）および前記圧力伝達部材（６０）を覆うケース（１）と、を有し、
前記ケース（１）により、前記ハウジング（３０）の外周面の全域が覆われることで、前記ハウジング（３０）が前記被測定圧力が伝えられる雰囲気から遮断されており、
前記受圧用ダイアフラム（１０）が前記ケース（１）の先端部（１１）に入り込むように嵌め込まれていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
前記受圧用ダイアフラム（１０）の受圧面において、前記受圧用ダイアフラム（１０）の外縁部と前記ケース（１）の先端部（１１）の先端位置とが全周接合されることにより、前記ケース（１）の先端部（１１）と前記受圧用ダイアフラム（１０）の接合部（１５ａ）が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記ケース（１）の先端部（１１）の外周面において、前記ケース（１）の先端部（１１）の外周面から前記受圧用ダイアフラム（１０）の外周面と全周接合されることにより、前記ケース（１）の先端部（１１）と前記受圧用ダイアフラム（１０）の接合部（１５ａ）が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記ケース（１）の先端部（１１）は、径方向内側に向かって折り曲げられており、該折り曲げられた部分によって前記受圧用ダイアフラム（１０）の前記受圧面の外縁部が覆われていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記受圧用ダイアフラム（１０）は、前記ケース（１）における前記先端部（１１）とは反対側となる後端部（１２）側から前記先端部（１１）側に嵌め込まれていることを特徴とする請求項４に記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記圧力伝達部材（６０）が前記ハウジング（３０）および前記ケース（１）にて二重に覆われた二重構造とされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【請求項７】
前記受圧用ダイアフラム（１０）の外周壁（１０ｄ）は、前記ケース（１）の先端部（１１）と前記受圧用ダイアフラム（１０）の接合部（１５ａ）が構成される部位よりも外径が縮小された小径部を有し、該小径部において前記受圧用ダイアフラム（１０）の外周面と前記ハウジング（３０）とが接合された接合部（１５ｂ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の圧力センサ。
【請求項８】
前記受圧用ダイアフラム（１０）と前記ケース（１）の先端部（１１）との接合部（１５ａ）、および、前記受圧用ダイアフラム（１０）と前記ハウジング（３０）との接合部（１５ｂ）は溶接により接合されたものであることを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
【請求項９】
前記受圧用ダイアフラム（１０）における前記他面には凹部（１０ｃ）が備えられ、該凹部（１０ｃ）内に前記ハウジング（３０）の先端部が嵌め込まれていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つ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、一面が被測定圧力を受ける受圧面となっている圧力センサに関するものであり、エンジンヘッドに取りつけエンジンの燃焼室内の圧力を測定するために用いられる圧力センサ（燃焼圧センサ）に適用すると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばエンジンヘッドに搭載され、エンジンの燃焼室内の圧力（気筒の圧力）を検出する圧力センサとして、例えば特許文献１に示されるものがある。図５は、特許文献１に開示された圧力センサの断面図である。この図に示されるように、ケースＪ１、Ｊ２の一端部に、一面が被測定圧力を受ける受圧面となっている受圧用ダイアフラムＪ３が設けられ、受圧用ダイアフラムＪ３がその受圧面Ｊ４に被測定圧力を受けて歪むと、その歪が圧力伝達部材Ｊ５を介して感歪素子を備えたセンサチップＪ６に伝えられるように構成されている。このため、被測定圧力の大きさに応じた応力がセンサチップＪ６に伝わり、それにより生じる感歪素子の出力変化に基づいて被測定圧力を検出するようになっている。
【０００３】
しかしながら、エンジンヘッドに搭載される圧力センサでは、図５に示したように、燃焼により、センサ先端部の側面に燃焼熱が伝わり、ケースＪ１のうち受圧用ダイアフラムＪ３との接続箇所において熱歪みが生じる可能性がある。このような熱歪みにより、被測定圧力の大きさに対するセンサ出力の関係にズレが発生し、精度良い圧力検出が行えなくなるという問題が発生する。
【０００４】
一方、特許文献２において、受圧用ダイアフラムＪ３を有底円筒状で構成すると共に、円筒状部分をケースＪ１内に嵌め込み、円筒状部分とケースＪ１とのニ重構造とした圧力センサが提案されている。このような構造の圧力センサでは、円筒部分がケースＪ１に囲まれた構造となるため、燃焼熱による熱歪みを抑制することができる。
【特許文献１】特開２００７−１３２６９７号公報
【特許文献２】特開平７−１９９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２に示される圧力センサでは、圧力センサの先端部がすべて受圧用ダイアフラムＪ３の受圧面となっており、この受圧面全域で燃焼熱を受けることになる。このため、受圧用ダイアフラムＪ３の熱膨張等によってケースＪ１と受圧用ダイアフラムＪ３との接合部の熱歪みの抑制が不十分であった。
【０００６】
なお、ここではエンジンヘッドに搭載される圧力センサについて説明したが、高温下において適用されるものであれば同様の問題が発生し得る。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、ケースにおける受圧用ダイアフラムとの接続箇所の熱歪みにより被測定圧力の大きさに対するセンサ出力の関係にズレが発生することを抑制でき、精度良い圧力検出が行える圧力センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１ないし９に記載の発明では、圧力伝達部材（６０）を囲む円筒状部材で構成され、一端部が受圧用ダイアフラム（１０）における受圧面とは反対側の他面に接合されたハウジング（３０）と、圧力伝達部材（６０）における他端部と接触し、センサチップ（５０）が貼り付けられると共に、圧力伝達部材（６０）から加えられる被測定圧力に応じた力に基づいて変位することでセンサチップ（５０）に対して被測定圧力に応じた力を伝える金属ステム（４０）と、ハウジング（３０）、金属ステム（４０）、センサチップ（５０）および圧力伝達部材（６０）を収容する中空部を有する円筒状部材にて構成され、先端部（１１）が受圧用ダイアフラム（１０）に接合されることで、受圧用ダイアフラム（１０）と共に、ハウジング（３０）、金属ステム（４０）、センサチップ（５０）および圧力伝達部材（６０）を覆うケース（１）と、を有し、ケース（１）により、ハウジング（３０）の外周面の全域が覆われることで、ハウジング（３０）が被測定圧力が伝えられる雰囲気から遮断されており、受圧用ダイアフラム（１０）がケース（１）の先端部（１１）に入り込むように嵌め込まれていることを特徴としている。
【０００９】
このような構造によれば、ケース（１）の先端部（１１）にて受圧用ダイアフラム（１０）の外周部が完全に覆われた状態となっている。このため、ケース（１）の先端部（１１）の内側に受圧用ダイアフラム（１０）が収まる構造になっている分、受圧用ダイアフラム（１０）の受圧面の面積を小さくすることが可能となる。このように、燃焼熱を受ける受圧面の面積を小さくできれば、燃焼熱による受圧用ダイアフラム（１０）の熱膨張等によるケース（１）と受圧用ダイアフラム（１１）との接合場所の熱歪みをより抑制することが可能となる。
【００１０】
さらに、このような構造により、燃焼熱などの高熱がケース（１）の内側に配置されたハウジング（３０）等に直接的に印加されないようにケース（１）にて遮断することが可能となる。したがって、ケース（１）における受圧用ダイアフラム（１０）との接続箇所に熱歪みが発生しても、ハウジング（３０）と受圧用ダイアフラム（１０）との接続箇所の熱歪みを抑制できる。
【００１１】
これにより、被測定圧力の大きさに対するセンサ出力の関係にズレが発生することを抑制でき、精度良い圧力検出が行える圧力センサとすることが可能となる。
【００１２】
この場合、請求項２に記載したように、受圧用ダイアフラム（１０）の受圧面において、受圧用ダイアフラム（１０）の外縁部とケース（１）の先端部（１１）の先端位置とが全周接合されることにより、ケース（１）の先端部（１１）と受圧用ダイアフラム（１０）の接合部（１５ａ）が構成されるようにできる。
【００１３】
また、請求項３に記載したように、ケース（１）の先端部（１１）の外周面において、ケース（１）の先端部（１１）の外周面から受圧用ダイアフラム（１０）の外周面と全周接合されることにより、ケース（１）の先端部（１１）と受圧用ダイアフラム（１０）の接合部（１５ａ）が構成されるようにすることもできる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、ケース（１）の先端部（１１）は、径方向内側に向かって折り曲げられており、該折り曲げられた部分によって受圧用ダイアフラム（１０）の受圧面の外縁部が覆われていることを特徴としている。
【００１５】
このような構造では、ケース（１）の先端部（１１）を折り曲げることによって更に受圧面を覆っているため、より燃焼熱が受圧面に加えられる面積を減少させることが可能となり、より上記効果を得ることが可能となる。
【００１６】
この場合、請求項５に記載したように、受圧用ダイアフラム（１０）をケース（１）における先端部（１１）とは反対側となる後端部（１２）側から先端部（１１）側に嵌め込むことができる。
【００１７】
また、請求項７に記載したように、受圧用ダイアフラム（１０）の外周壁（１０ｄ）にケース（１）の先端部（１１）と受圧用ダイアフラム（１０）の接合部（１５ａ）が構成される部位よりも外径を縮小した小径部を備え、該小径部において受圧用ダイアフラム（１０）の外周面とハウジング（３０）とを接合した接合部（１５ｂ）とすることもできる。
【００１８】
なお、これら受圧用ダイアフラム（１０）とケース（１）の先端部（１１）との接合部（１５ａ）、および、受圧用ダイアフラム（１０）とハウジング（３０）との接合部（１５ｂ）は、例えば請求項８に記載したように溶接により接合される。
【００１９】
請求項９に記載の発明では、受圧用ダイアフラム（１０）における他面には凹部（１０ｃ）が備えられ、該凹部（１０ｃ）内にハウジング（３０）の先端部が嵌め込まれていることを特徴としている。このように、凹部（１０ｃ）内にハウジング（３０）の先端部を嵌め込んだ状態で、受圧用ダイアフラム（１０）とハウジング（３０）とを接合することができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２２】
（第１実施形態）
本実施形態では、圧力センサをエンジンヘッドに搭載し、燃焼室内における燃焼圧を検出する燃焼圧センサとして適用した場合について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力センサ１００のエンジン２００への取付構造を示す概略断面図である。図２は、図１における圧力センサ１００の先端の部分拡大図である。以下、図１および図２に基づいて本実施形態にかかる圧力センサ１００について説明する。
【００２３】
この圧力センサ１００は、大きくは、ケース１と、このケース１に接続されたコネクタ部２とを有するものである。エンジン２００には、燃焼室に通じる取付穴２０１が設けられており、圧力センサ１００は、ケース１の先端部１１（図１中の下端部）から取付穴２０１に挿入されて、エンジン２００の燃焼室に臨んだ状態で搭載されている。
【００２４】
ケース１は、ステンレス材料（例えばＳＵＳ４３０、ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３０４）等の金属にて構成されており、その先端部１１に受圧部としての受圧用ダイアフラム１０を有する。本実施形態では、ケース１は円筒状とされ、ケース１の先端部１１は他の部位に比べて薄肉化されており、この薄肉化された先端部１１において、受圧用ダイアフラム１０が溶接等により一体化された構造とされている。そして、ケース１は、先端部１１と反対側となる後端部１２において内径および外径が拡大され、その後端部１２においてコネクタ部２が接続されている。具体的には、ケース１の後端部１２にコネクタ部２の一部を収容させたのち、ケース１の後端部１２をかしめることにより、ケース１に対してコネクタ部２が固定されている。
【００２５】
また、ケース１における先端部１１と後端部１２の間に位置する部位において、ケース１の外周面には、エンジン２００の取付穴２０１に対して圧力センサ１００を固定するための取付部となるネジ部１３が形成されている。取付部はネジ部１３以外の構成であっても構わないが、本実施形態では、取付穴２０１とネジ結合可能なネジ部１３を用い、ネジ部１３とネジ穴としての取付穴２０１とのネジ結合により、圧力センサ１００をエンジン２００に取り付けている。
【００２６】
また、ケース１のうちネジ部１３よりも先端部１１側において、ケース１の外径が縮小されている。そして、この外径が縮小させられた位置において、ケース１の外周面には、周面と直交する方向へ張り出したテーパ状のシール面１４が全周に形成された構造とされている。そして、このシール面１４に対向するように、取付穴２０１の内面には、シール面１４に対応したテーパ状の座面２０２が構成されている。このため、圧力センサ１００をエンジン２００へネジ結合することで、その軸力により、ケース１のシール面１４とエンジン２００の取付穴２０１の座面２０２とが密着してシールされるようになっている。
【００２７】
受圧用ダイアフラム１０は、ステンレス材料（例えばＳＵＳ６３０）等の金属にて構成され、円形状とされている。受圧用ダイアフラム１０における中央部を圧力伝達部１０ａとして、その周囲を囲むように薄肉の歪み部１０ｂが形成され、この歪み部１０ｂよりも外周側において受圧用ダイアフラム１０がケース１の先端部１１に接合されている。そして、受圧用ダイアフラム１０における燃焼室側の面を受圧面として、被測定圧力、つまり本実施形態の場合には燃焼圧がこの受圧面に印加されることで歪み部１０ｂが歪み、それに伴って圧力伝達部１０ａが歪むように構成されている。
【００２８】
また、受圧用ダイアフラム１０における受圧面と反対側には凹部１０ｃが形成されていると共に、この凹部１０ｃを囲むように外周壁１０ｄが備えられている。外周壁１０ｄは、受圧面から離れるに従って外径が縮小される段付き形状とされ、最も外径が大きくされた部分（以下、大径部という）とそれよりも径が縮小された部分（以下、小径部という）とを有した構成とされている。また、ケース１における先端の内側に受圧用ダイアフラム１０が完全に入り込むように、ケース１の先端部１１の内径と受圧用ダイアフラム１０の外周壁１０ｄの大径部の外径とを一致させている。そして、ケース１の先端部１１の先端位置が受圧用ダイアフラム１０の受圧面と面一とされている。
【００２９】
このような構造において、受圧用ダイアフラム１０の受圧面にて、受圧用ダイアフラム１０の外縁部とケース１の先端部１１の先端位置とが全周溶接等により接合されることで接合部１５ａが構成されている。これにより、ケース１によってハウジング３０および受圧用ダイアフラム１０の外周部が完全に覆われた構造とされ、また、受圧用ダイアフラム１０にてケース１の先端部１１が密閉された状態とされている。
【００３０】
また、ケース１の先端部１１において、ケース１の内側には、受圧用ダイアフラム１０に接続されたハウジング３０と、ハウジング３０に接続された金属ステム４０、センサチップ５０、および、圧力伝達部材６０が備えられている。
【００３１】
ハウジング３０は、中空部を有する円筒形状をなしており、一端側の先端が受圧用ダイアフラム１０における受圧面と反対側に形成された凹部１０ｃ内に嵌め込まれている。ハウジング３０は、凹部１０ｃ内に嵌め込まれる先端位置において外径が縮小され、嵌め込まれない部分では受圧用ダイアフラム１０の外周壁１０ｄのうち小径部とほぼ同じ外径とされている。そして、ハウジング３０における先端部が凹部１０ｃ内に嵌め込まれた状態で、小径部とハウジング３０の外周面の全周が例えば接合部１５ｂにて溶接されることにより、ハウジング３０と受圧用ダイアフラム１０との接合が図られている。
【００３２】
金属ステム４０は、有底円筒状に加工されたステンレス（例えばＳＵＳ６３０）などの金属製の部材であり、ハウジング３０側の端部が開口部４１とされ、底部４２の少なくとも一部が薄肉状の歪み部となっている。この金属ステム４０は、ハウジング３０の他端に固定されている。具体的には、ハウジング３０の他端には、内径が拡大された収容部３１が形成されており、金属ステム４０のうちハウジング３０側の先端の外径が収容部３１の内径と一致させられている。そして、ハウジング３０の収容部３１内に金属ステム４０を挿入した状態で、ハウジング３０における収容部３１と対応する位置の外周部から溶接を行うことにより、ハウジング３０と金属ステム４０の外周面とが接合されている。
【００３３】
センサチップ５０は、金属ステム４０における底面のうち開口部４１と反対側の面に例えば低融点ガラスなどの接着剤５１を介して貼り付けられている。センサチップ５０には、歪ゲージのような感歪素子が形成されている。例えば、半導体基板にて構成されたセンサチップ５０に対して拡散抵抗などからなる歪ゲージを形成し、このゲージによりホイートストンブリッジ回路を形成することにより感歪素子が構成される。
【００３４】
圧力伝達部材６０は、例えばステンレスなどの金属やセラミックなどからなるものであり、円柱状の棒部材にて構成されている。本実施形態では、圧力伝達部材６０は、受圧用ダイアフラム１０の圧力伝達部１０ａと金属ステム４０の底部４２との間に挟まれて配置されている。圧力伝達部材６０は、受圧用ダイアフラム１０の圧力伝達部１０ａおよび底部４２とそれぞれ荷重を与えた状態で接触している。このため、被測定圧力の大きさに応じて受圧用ダイアフラム１０の歪み部１０ｂが歪むと、その歪による応力が圧力伝達部１０ａを介して圧力伝達部材６０に伝わり、それが更に金属ステム４０の底部４２に伝えられる。これにより、底部４２が歪んでその歪による応力がセンサチップ５０に伝えられるため、センサチップ５０に備えられた感歪素子の抵抗値が変化させられる。
【００３５】
なお、ハウジング３０の内部には、ハウジング３０の内壁面や金属ステム４０の外壁面および圧力伝達部材６０の外周面と接触する放熱部材３２が備えられ、ハウジング３０の外周部には、ハウジング３０の外周面とケース１の内周面とに接触する放熱部材３３が備えられている。放熱部材３２により、圧力伝達部材６０の位置決めに加え、圧力伝達部材６０からハウジング３０や金属ステム４０への伝熱効率を高められており、放熱部材３３により、ハウジング３０や金属ステム４０からケース１への伝熱効率が高められるようになっている。
【００３６】
また、金属ステム４０におけるセンサチップ５０が貼り付けられた側には、ホルダ７０が備えられている。ホルダ７０も有底円筒状を為しており、その開口側が金属ステム４０の外周に嵌め込まれ、接着剤７１を介して金属ステム４０に接合されている。ホルダ７０の底部にはリード線やフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などからなる配線部材７２の一部が貼り付けられている。そして、ホルダ７０の底部に形成された図示しない窓穴を通じて、センサチップ５０と配線部材７２の所望位置がボンディングワイヤ７３にて電気的に接続されている。
【００３７】
さらに、図１に示されるように、ケース１における後端部１２側において、ケース１内におけるコネクタ部２よりも内側（先端部側）に、セラミック基板などからなる配線基板８０が備えられている。この配線基板８０には、ＩＣチップ８１が搭載され、ボンディングワイヤ８２にて配線基板８０とＩＣチップ８１とが電気的に接続されている。ＩＣチップ８１には、センサチップ５０からの出力を増幅したり調整したりするための回路が形成されている。
【００３８】
また、コネクタ部２におけるケース１側の端部にも、セラミック基板などからなる配線基板８３が備えられている。この配線基板８３は、上記配線基板８０とリード線やフレキシブルプリント基板などからなる配線部材８４を介して電気的に接続されている。
【００３９】
一方、上記コネクタ部２は、ケース１の後端部１２に対して、Ｏリング２１を介して接続されている。このコネクタ部２は樹脂などからなるもので、コネクタ部２には、金属製のターミナル２２がインサート成形などにより一体化されている。そして、ケース１内にてコネクタ部２のターミナル２２が配線基板８３と電気的に接続されることで、配線基板８３、配線部材８４、配線基板８０、配線部材７２およびボンディングワイヤ７３を通じてターミナル２２とセンサチップ５０に形成された感歪素子などとの電気的な接続が行われている。このため、圧力センサ１００は、ターミナル２２を通じて自動車のＥＣＵなど、外部との信号のやりとりなどが可能になっている。
【００４０】
このように構成された圧力センサ１００は、ターミナル２２を介して電力供給を受けて作動する。そして、受圧用ダイアフラム１０が受けた被測定圧力となる燃焼圧に応じてセンサチップ５０から信号が出力されると、その信号がボンディングワイヤ７３や配線部材７２等を介してＩＣチップ８１に伝えられる。そして、ＩＣチップ８１に備えられた処理回路等によって信号処理が行われた後、その信号がボンディングワイヤ８２や配線基板８０、配線部材８４、配線基板８３およびターミナル２２を通じて出力される。これにより、外部に対して燃焼圧に応じた信号を伝えることが可能となる。
【００４１】
以上のように構成された圧力センサ１００によれば、ケース１の先端部１１にて受圧用ダイアフラム１０の外周部が完全に覆われた状態となっている。このため、ケース１の先端部１１の内側に受圧用ダイアフラム１０が収まる構造になっている分、受圧用ダイアフラム１０の受圧面の面積を小さくすることが可能となる。このように、燃焼熱を受ける受圧面の面積を小さくできれば、燃焼熱による受圧用ダイアフラム１０の熱膨張等によるケース１と受圧用ダイアフラム１１との接合部１５ａの熱歪みをより抑制することが可能となる。これにより、被測定圧力の大きさに対するセンサ出力の関係にズレが発生することを抑制でき、精度良い圧力検出が行える圧力センサ１００とすることが可能となる。
【００４２】
また、ケース１の内側にハウジング３０を配置し、受圧用ダイアフラム１０をハウジング３０にも固定した構造としている。そして、ハウジング３０がケース１によって完全に覆われ、ハウジング３０が被測定圧力が伝えられる雰囲気から遮断された状態となっている。つまり、受圧用ダイアフラム１０、ハウジング３０、金属ステム４０および圧力伝達部材６０によってカプセル部が構成され、カプセル部のうち受圧用ダイアフラム１０の受圧面以外の部分が燃焼室側に露出させられていない構造を実現している。
【００４３】
このため、燃焼熱がカプセル部に直接的に印加されないようにケース１にて遮断することが可能となる。したがって、圧力センサ１００の先端部の側面、つまりケース１の側面に燃焼熱が伝わったときに、図中に示したように熱歪みが生じるのが受圧用ダイアフラム１０とケース１の先端部１１との接合部１５ａとなり、受圧用ダイアフラム１０とハウジング３０との接合部１５ｂは熱歪みが生じないようにできる。これにより、ケース１における受圧用ダイアフラム１０との接合部１５ａに熱歪みが発生しても、ハウジング３０と受圧用ダイアフラム１０との接合部１５ｂの熱歪みを抑制できるため、被測定圧力の大きさに対するセンサ出力の関係にズレが発生することを抑制でき、精度良い圧力検出が行える圧力センサ１００とすることが可能となる。
【００４４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサ１００は、第１実施形態に対して受圧用ダイアフラム１０とケース１の先端部１１の接続構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４５】
図３は、本実施形態の圧力センサ１００の先端の部分拡大図である。この図に示されるように、本実施形態では、受圧用ダイアフラム１０がケース１の先端部１１内に完全に入り込むように、ケース１の先端部１１の内径と受圧用ダイアフラム１０の外周壁１０ｄの外径とを一致させている。そして、ケース１の先端部１１の先端位置が受圧用ダイアフラム１０の受圧面と面一とされている。
【００４６】
そして、このような構造において、ケース１における先端部１１の外周面側から溶接等を行うことにより、受圧用ダイアフラム１０の外周面とケース１の先端部１１の内周面とが接続された接合部１５ａが構成されている。このような構造としても、ケース１の先端部１１の内側に受圧用ダイアフラム１０が収まる構造になると共に、ケース１によってハウジング３０を完全に覆った構造にできるため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の圧力センサ１００も、第１実施形態に対して受圧用ダイアフラム１０とケース１の先端部１１の接続構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
図４は、本実施形態の圧力センサ１００の先端の部分拡大図である。この図に示されるように、本実施形態では、受圧用ダイアフラム１０の受圧面の外縁部がケース１の先端部１１によって覆われるように、ケース１の先端部１１を径方向内側に折り曲げた形状としてある。
【００４９】
そして、このような構造において、ケース１における先端部１１の外周面側（もしくは折り曲げた部分側）から溶接等を行うことにより、受圧用ダイアフラム１０の外周面とケース１の先端部１１の内周面とが接続された接合部１５ａが構成されている。
【００５０】
このような構造としても、ケース１の先端部１１の内側に受圧用ダイアフラム１０が収まる構造になると共に、ケース１によってハウジング３０を完全に覆った構造にできるため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、ケース１の先端部１１を折り曲げることによって更に受圧面を覆っているため、より燃焼熱が受圧面に加えられる面積を減少させることが可能となり、より上記効果を得ることが可能となる。
【００５１】
なお、このような圧力センサ１００については、ケース１の後端部１２側から受圧用ダイアフラム１０などを嵌め込んだのち、接合部１５ａにて溶接等により接合することで製造することができる。
【００５２】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、圧力センサ１００を構成する各構成要素の一例を示したに過ぎず、適宜変更可能である。例えば、ケース１を１部材で構成した例を示したが、複数部材を一体化したような構成としても構わない。すなわち、ケース１の先端部１１の内側に受圧用ダイアフラム１０が入り込むような構造でありさえすれば良く、各構成要素の構成部品数などについては適宜変更できる。また、ハウジング３０と金属ステム４０とを別部材にて構成したが、これらを一部材で構成しても構わない。また、接合部１５ａ、１５ｂを溶接により構成した例を示したが、ろう付けや接着等、他の接合手法によって構成しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる圧力センサ１００の断面構成を示す図である。
【図２】図１に示す圧力センサ１００の先端の部分拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる圧力センサ１００の先端の部分拡大図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかる圧力センサ１００の先端の部分拡大図である。
【図５】従来の圧力センサにおける熱歪み箇所を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１              ケース
２              コネクタ部
１０            受圧用ダイアフラム
１０ｄ          外周壁
１１            先端部
１２            後端部
１５ａ、１５ｂ  接合部
２２            ターミナル
３０            ハウジング
４０            金属ステム
５０            センサチップ
６０            圧力伝達部材
７０            ホルダ
７２、８４      配線部材
８０、８３      配線基板
８１            ＩＣチップ
１００          圧力センサ
２００          エンジン
２０１          取付穴
【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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