(57)【要約】【課題】  圧力検出用の検出素子を有する第１の部材と、受圧用ダイアフラムを有する第２の部材との間に、圧力伝達部材を介在させた状態で、第１の部材と第２の部材とを溶接により接合してなる圧力検出装置において、溶接時における凝固時の収縮や凝固の歪みを極力抑制する。【解決手段】  検出素子３０を有する第１の部材１と、受圧用ダイアフラム１５を有する第２の部材２と、圧力伝達部材１７とを備え、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して検出素子３０へ荷重を与えた状態で第１の部材１と第２の部材２との重なり部が溶接されている圧力検出装置１００において、溶接によって前記重なり部にて外側の部材である金属ステム２０の表面から溶融部Ｍが形成され、その重なり部にて金属ステム２０の溶融部Ｍが形成される部位が、その周囲の部位よりも薄いテーパ状の薄肉部となっている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加された圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部（３０）を有する第１の部材（１）と、
圧力を受圧するダイアフラム（１５）を有する第２の部材（２）と、
前記ダイアフラム（１５）の受けた圧力を前記センシング部（３０）へ伝達する圧力伝達部材（１７）とを備え、
前記センシング部（３０）と前記ダイアフラム（１５）との間に前記圧力伝達部材（１７）を介在させ、前記ダイアフラム（１５）から前記圧力伝達部材（１７）を介して前記センシング部（３０）へ荷重を与えた状態で、前記第１の部材（１）と前記第２の部材（２）とが溶接により接合されており、
前記溶接は、前記第１の部材（１）と前記第２の部材（２）との重なり部にて外側の部材の表面から内部に向かって溶融部（Ｍ）を形成するものとしてなされている圧力検出装置において、
前記第１の部材（１）と前記第２の部材（２）との重なり部のうち外側の部材において、前記溶融部（Ｍ）が形成される部位が、その周囲の部位よりも薄い薄肉部となっていることを特徴とする圧力検出装置。
【請求項２】
前記第１の部材（１）と前記第２の部材（２）との重なり部のうち外側の部材における端部が、前記溶融部（Ｍ）が形成される部位であり、
前記端部の端面（２１ａ）は、傾斜したテーパ面となっており、それにより、前記端部は、テーパ状に薄くなった薄肉部となっていることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項３】
前記溶接は、レーザ溶接によりなされていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力検出装置。
【請求項４】
前記第１の部材（１）は、一端側が開口部（２１）、他端側に前記センシング部（３０）が取り付けられた中空筒状の金属ステム（２０）を有しており、
前記第２の部材（２）は、一端側が開口し、他端側に前記ダイアフラム（１５）が取り付けられた中空筒状のメタルケース（１６）を有しており、
前記金属ステム（２０）の一端側と前記メタルケース（１６）の一端側とが嵌合することで、前記重なり部が形成されるとともに、前記金属ステム（２０）および前記メタルケース（１６）の内部に前記圧力伝達部材（１７）が配置さ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つに記載の圧力検出装置。
【請求項５】
印加された圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部（３０）を有する第１の部材（１）と、
圧力を受圧するダイアフラム（１５）を有する第２の部材（２）と、
前記ダイアフラム（１５）の受けた圧力を前記センシング部（３０）へ伝達する圧力伝達部材（１７）とを用意し、
前記センシング部（３０）と前記ダイアフラム（１５）との間に前記圧力伝達部材（１７）を介在させ、前記ダイアフラム（１５）から前記圧力伝達部材（１７）を介して前記センシング部（３０）へ荷重を与えた状態で、前記第１の部材（１）と前記第２の部材（２）とを重ね合わせ、その重なり部にて外側の部材の表面から内部に向かって溶融部（Ｍ）を形成するように溶接してなる圧力検出装置の製造方法において、
前記溶接工程では、前記第１の部材（１）と前記第２の部材（２）との重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接した後、当該重なり部を全周溶接することを特徴とする圧力検出装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１の部材（１）と前記第２の部材（２）との重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接するときに、
前記重なり部の温度分布をモニターしながら、前記重なり部の全周の温度が均一になるように、前記複数箇所の間隔を決めて溶接することを特徴とする請求項５に記載の圧力検出装置の製造方法。
【請求項７】
前記重なり部を全周溶接するときに、溶接のエネルギーを徐々に強くしていくことを特徴とする請求項５または６に記載の圧力検出装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１の部材（１）と前記第２の部材（２）との重なり部を、レーザ溶接により接合することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の圧力検出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力検出用のセンシング部を有する第１の部材と、圧力を受圧するダイアフラムを有する第２の部材との間に、ダイアフラムからセンシング部へ圧力を伝達するための圧力伝達部材を介在させ、第１の部材と第２の部材とを溶接により接合してなる圧力検出装置およびそのような圧力検出装置の製造方法に関し、特に、第１の部材と第２の部材との溶接に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の圧力検出装置としては、印加された圧力に応じた電気信号を出力する圧力検出用のセンシング部を有する第１の部材と、圧力を受圧する受圧用ダイアフラムを有する第２の部材と、受圧用ダイアフラムの受けた圧力をセンシング部へ伝達する圧力伝達部材とを備えたものが知られている。
【０００３】
ここで、従来のこの種の圧力検出装置においては、センシング部、圧力伝達部材および受圧用ダイアフラムの三部材は、別体の部材であり、これら三部材は、センシング部と受圧用ダイアフラムとにより圧力伝達部材を挟み付けるように互いに予荷重が印加された状態で接触している。
【０００４】
そして、この圧力検出装置においては、受圧用ダイアフラムが受けた圧力は、圧力伝達部材を介してセンシング部へ伝達される。そして、センシング部では、伝達され印加された圧力に応じたレベルの電気信号が出力される。それにより、この圧力検出装置においては、圧力の検出が可能となっている。
【０００５】
図５は、従来における試作品としての圧力検出装置Ｊ１００の要部構成を示す概略断面図である。このような圧力検出装置Ｊ１００は、たとえば、燃焼圧センサとして適用することができる。
【０００６】
この圧力検出装置Ｊ１００のハウジング１０には、印加された圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部としての検出素子３０が設けられている。
【０００７】
この検出素子３０は、たとえば、半導体チップなどからなり、印加された圧力によって自身が歪み、その歪みに基づいて検出圧力に応じた信号を出力する歪みゲージ機能を有するものにできる。
【０００８】
図５に示される例においては、この検出素子３０は、一端側が開口部２１であり、他端側が閉塞された薄肉状のダイアフラム２２である中空筒状の金属ステム２０に対して、この金属ステム２０のダイアフラム２２の外表面にガラス溶着などによって取り付けられている。
【０００９】
金属ステム２０は、そのダイアフラム２２側をハウジング１０内に向けてハウジング１０に挿入されており、金属ステム２０とハウジング１０とは、溶接または接着などにより接合され固定されている。
【００１０】
さらに、図５に示されるように、ハウジング１０の先端部において、金属ステム２０の開口部２１には、金属製筒形状をなすメタルケース１６が溶接により接合され、固定されている。
【００１１】
さらに、メタルケース１６の先端部には、圧力を受圧する金属製円形板状の受圧用ダイアフラム１５が設けられている。ここで、メタルケース１６と受圧用ダイアフラム１５とはレーザ溶接などの溶接により接合され、固定されている。
【００１２】
それにより、受圧用ダイアフラム１５と金属ステム２０とはメタルケース１６を介して、一体化されている。そして、この受圧用ダイアフラム１５は、たとえば上記燃焼室に面して燃焼圧（筒内圧）を受け、歪み変形するものである。
【００１３】
また、金属ステム２０の中空部およびメタルケース１６の中空部により形成される空間内部には、たとえば金属やセラミックなどからなる圧力伝達部材１７が設けられている。そして、受圧用ダイアフラム１５と金属ステム２０の感圧部としてのダイアフラム２２との間に、圧力伝達部材１７が介在した形となっている。
【００１４】
ここで、図５中の矢印に示されるように、圧力伝達部材１７の一端部は、金属ステム２０のダイアフラム２２に対して荷重を与えた状態で接触しており、一方、圧力伝達部材１７の他端部は、受圧用ダイアフラム１５に対して荷重を与えた状態で接触している。そして、検出圧力は、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して金属ステム２０のダイアフラム２２および検出素子３０に印加されるようになっている。
【００１５】
このような圧力検出装置Ｊ１００においては、上記した検出素子３０、金属ステム２０、および、金属ステム２０と接合されたハウジング１０が、印加された圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部３０を有する第１の部材１として構成されたものとなっている。
【００１６】
一方、上記した受圧用ダイアフラム１５およびこれと一体化されたメタルケース１６が、圧力を受圧するダイアフラム１５を有する第２の部材２として構成されたものとなっている。
【００１７】
そして、この圧力検出装置Ｊ１００は、センシング部である検出素子３０と受圧用ダイアフラム１５との間に圧力伝達部材１７を介在させ、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して検出素子３０へ荷重を与えた状態で、第１の部材１と第２の部材２とが溶接により接合されてなるものとして構成されている。
【００１８】
ここで、第１の部材１と第２の部材２との溶接形態は、レーザ溶接などであり、図５に示されるように溶融部Ｍを形成するものである。
【００１９】
すなわち、第１の部材１である金属ステム２０と第２の部材２であるメタルケース１６とを重ね合わせ、その重なり部にて外側の部材、本例では金属ステム２０の表面から内部に向かって溶融部Ｍを形成するように溶接されている。
【００２０】
このような圧力検出装置Ｊ１００は、次のようにして製造することができる。
【００２１】
上記検出素子３０、金属ステム２０およびハウジング１０が一体化された第１の部材１と、上記受圧用ダイアフラム１５およびメタルケース１６が一体化された第２の部材２と、圧力伝達部材１７とを用意する。
【００２２】
そして、図５に示されるように、センシング部である検出素子３０と受圧用ダイアフラム１５との間に圧力伝達部材１７を介在させ、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して検出素子３０へ予荷重を与える。
【００２３】
このとき、図５に示されるように、荷重印加装置に備えられた治具２００を用いて、図５中の白抜き矢印Ｋに示されるように、当該治具２００を受圧用ダイアフラム１５に押し当てて、一定量押し込むようにする。
【００２４】
そして、このように予荷重を与えた状態で、第１の部材１と第２の部材２とを溶接する。ここでは、図５に示されるように、当該予荷重を与えた状態で、第１の部材１における金属ステム２０の開口部１１側と、第２の部材２におけるメタルケース１６とを溶接して接合する。
【００２５】
このような第１の部材１および第２の部材２の接合の完了に伴い、図５に示されるような圧力検出装置Ｊ１００を製造することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかしながら、従来の圧力検出装置においては、第１の部材１と第２の部材２との溶接において、十分な溶融部Ｍの深さ（とけ込み深さ）を確保するために、これら両部材１、２の重なり部における外側の部材２０の表面に対して、大きなエネルギーを印加した場合に、溶融部Ｍが形成される部位ばかりでなく、その周囲の部分までも溶融してしまうことがある。
【００２７】
そして、つまり、接合強度を確保するのに必要な溶融部Ｍの深さを得ようとすると、必要以上に、溶融した部分が大きく発生する。そして、この過大な溶融した部分が凝固する時の収縮や歪みによって、上記センシング部３０に対して、意図しない大きな予荷重が発生する可能性がある。
【００２８】
また、溶接時においては、ある箇所から順次溶接していくので、各溶接部分において熱エネルギーの時間的なズレによる集中が発生し、凝固の歪みが発生する。このことは、たとえば、溶融している部位と凝固しかけている部位とが部分的に混在することにより、軟らかい部位が歪んでしまうということである。それによっても、上記センシング部３０に対して、意図しない予荷重が発生する可能性がある。
【００２９】
このように、従来の圧力検出装置においては、溶接時において、凝固時の収縮や凝固の歪みなどにより意図しない予荷重が発生する可能性があり、それによって、センサ特性に悪影響を与えるおそれがある。
【００３０】
本発明は、上記したような問題に鑑みてなされたものであり、圧力検出用のセンシング部を有する第１の部材と、圧力を受圧するダイアフラムを有する第２の部材との間に、圧力伝達部材を介在させた状態で、第１の部材と第２の部材とを溶接により接合してなる圧力検出装置において、溶接時における凝固時の収縮や凝固の歪みを極力抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、印加された圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部（３０）を有する第１の部材（１）と、圧力を受圧するダイアフラム（１５）を有する第２の部材（２）と、ダイアフラム（１５）の受けた圧力をセンシング部（３０）へ伝達する圧力伝達部材（１７）とを備え、センシング部（３０）とダイアフラム（１５）との間に圧力伝達部材（１７）を介在させ、ダイアフラム（１５）から圧力伝達部材（１７）を介してセンシング部（３０）へ荷重を与えた状態で、第１の部材（１）と第２の部材（２）とが溶接により接合されており、この溶接は、第１の部材（１）と第２の部材（２）との重なり部にて外側の部材の表面から内部に向かって溶融部（Ｍ）を形成するものとしてなされている圧力検出装置において、
第１の部材（１）と第２の部材（２）との重なり部のうち外側の部材において、溶融部（Ｍ）が形成される部位が、その周囲の部位よりも薄い薄肉部となっていることを特徴としている。
【００３２】
それによれば、溶接がなされる第１の部材（１）と第２の部材（２）との重なり部において、当該重なり部における外側の部材において溶融部（Ｍ）が形成される部位を、その周囲の部位よりも薄い薄肉部としているため、従来よりも、より小さなエネルギーの印加により、適切な深さを持つ溶融部（Ｍ）を形成することができる。
【００３３】
また、溶融部（Ｍ）が形成される部位を薄肉部としていることにより、溶接時においてエネルギーを印加する狙いの箇所が明確になり、エネルギーの印加面積も小さくすることができる。
【００３４】
このように、本発明の圧力検出装置によれば、従来よりも小さなエネルギーを、より小さな面積に印加して適切な溶接を行うことができるため、溶融部（Ｍ）を含む溶融する部分を、より低減することが可能になる。
【００３５】
したがって、本発明によれば、圧力検出用のセンシング部（３０）を有する第１の部材（１）と、圧力を受圧するダイアフラム（１５）を有する第２の部材（２）との間に、圧力伝達部材（１７）を介在させた状態で、第１の部材（１）と第２の部材（２）とを溶接により接合してなる圧力検出装置において、溶接時における凝固時の収縮や凝固の歪みを極力抑制することができる。
【００３６】
そして、圧力検出装置において、意図しない予荷重がセンシング部（３０）に印加されることが防止され、適切なセンサ特性を発揮することが可能になる。
【００３７】
ここで、請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載の圧力検出装置においては、第１の部材（１）と第２の部材（２）との重なり部のうち外側の部材における端部が、溶融部（Ｍ）が形成される部位であり、前記端部の端面（２１ａ）は、傾斜したテーパ面となっており、それにより、前記端部は、テーパ状に薄くなった薄肉部となっているものにできる。
【００３８】
本発明によれば、外側の部材における端部の端面（２１ａ）がテーパ面となっているため、第１の部材（１）と第２の部材（２）との界面に対して、溶接時のエネルギーを効率よく印加することができ、好ましい。
【００３９】
また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または請求項２に記載の圧力検出装置において、前記溶接は、レーザ溶接によりなされているものにできる。
【００４０】
また、請求項４に記載の発明のように、請求項１〜請求項３に記載の圧力検出装置において、第１の部材（１）は、一端側が開口部（２１）、他端側にセンシング部（３０）が取り付けられた中空筒状の金属ステム（２０）を有しており、第２の部材（２）は、一端側が開口し、他端側にダイアフラム（１５）が取り付けられた中空筒状のメタルケース（１６）を有しており、金属ステム（２０）の一端側とメタルケース（１６）の一端側とが嵌合することで、前記重なり部が形成されるとともに、金属ステム（２０）およびメタルケース（１６）の内部に圧力伝達部材（１７）が配置されているものにできる。
【００４１】
請求項５に記載の発明では、印加された圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部（３０）を有する第１の部材（１）と、圧力を受圧するダイアフラム（１５）を有する第２の部材（２）と、ダイアフラム（１５）の受けた圧力をセンシング部（３０）へ伝達する圧力伝達部材（１７）とを用意し、センシング部（３０）とダイアフラム（１５）との間に圧力伝達部材（１７）を介在させ、ダイアフラム（１５）から圧力伝達部材（１７）を介してセンシング部（３０）へ荷重を与えた状態で、第１の部材（１）と第２の部材（２）とを重ね合わせ、その重なり部にて外側の部材の表面から内部に向かって溶融部（Ｍ）を形成するように溶接してなる圧力検出装置の製造方法において、
溶接工程では、第１の部材（１）と第２の部材（２）との重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接した後、当該重なり部を全周溶接することを特徴としている。
【００４２】
それによれば、第１の部材（１）と第２の部材（２）との重なり部にて、１度目の溶接では、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接し、その後、２度目の溶接では、当該重なり部を全周溶接するため、一度に全周溶接を行うよりは、溶接部の急激な温度上昇を抑制することができる。
【００４３】
よって、本発明によれば、圧力検出用のセンシング部（３０）を有する第１の部材（１）と、圧力を受圧するダイアフラム（１５）を有する第２の部材（２）との間に、圧力伝達部材（１７）を介在させた状態で、第１の部材（１）と第２の部材（２）とを溶接により接合してなる圧力検出装置において、溶接時における凝固時の収縮や凝固の歪みを極力抑制することができる。
【００４４】
また、重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接した後、当該重なり部を全周溶接する場合、１度目の溶接において接合強度を確保するように比較的大きなエネルギーを与えて深い溶融部（Ｍ）を形成し、２度目の全周溶接では、比較的弱いエネルギーでシール溶接するようにしてもよい。
【００４５】
この場合、１度目の溶接では、同時に複数箇所を溶接するので、熱エネルギーの時間的なズレを無くすことができ、また、１度目は全周を溶接するわけではないので、溶融する部分も全周溶接に比べて少なく、凝固時の収縮も小さくなる。
【００４６】
ここで、請求項６に記載の発明のように、請求項５に記載の圧力検出装置の製造方法においては、第１の部材（１）と第２の部材（２）との重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接するときに、前記重なり部の温度分布をモニターしながら、前記重なり部の全周の温度が均一になるように、前記複数箇所の間隔を決めて溶接することが好ましい。
【００４７】
それによれば、重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接するときに、凝固の歪みを、より抑制することが可能になる。
【００４８】
また、請求項７に記載の発明では、請求項５または請求項６に記載の圧力検出装置の製造方法において、前記重なり部を全周溶接するときに、溶接のエネルギーを徐々に強くしていくことを特徴としている。
【００４９】
それによれば、全周溶接において部分的な温度の急上昇を、適切に抑制することができ、好ましい。
【００５０】
また、請求項８に記載の発明のように、請求項５〜請求項７に記載の圧力検出装置の製造方法においては、第１の部材（１）と第２の部材（２）との重なり部を、レーザ溶接により接合するものにできる。
【００５１】
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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
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、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００５３】
図１は、本発明の実施形態に係る圧力検出装置１００の全体構成を示す概略断面図である。また、図２は、図１中におけるハウジング１０のパイプ部１２の先端部の近傍部を拡大して示す概略断面図である。
【００５４】
この圧力検出装置１００には、用途を限定するものではないが、燃焼圧センサとして適用することができる。
【００５５】
燃焼圧センサとは、ハウジング１０のパイプ部１２が被検出体としてのたとえば自動車のエンジンヘッドにおける取付穴に挿入されネジ結合などによって取り付けられることで、燃焼室内の圧力（いわゆる筒内圧）を検出圧力として検出するセンサである。
【００５６】
［構成等］
本実施形態の圧力検出装置１００のハウジング１０は、円筒状の本体部１１とこの本体部１１よりも細い細長筒形状のパイプ部１２とからなる。
【００５７】
これら本体部１１およびパイプ部１２は、切削や冷間鍛造等により加工された、たとえばステンレスなどの金属製のものである。本例では、パイプ部１２は円筒パイプ形状をなすものとしているが、角パイプ形状でもよい。
【００５８】
なお、ハウジング１０において、本体部１１とパイプ部１２とは一体形成されたものであってもよいし、これら両者１１、１２をそれぞれ別体に形成し、その後でこれら両者１１、１２を溶接や接着あるいは圧入、ネジ結合、かしめなどにより接合して一体化したものであってもよい。
【００５９】
また、ハウジング１０におけるパイプ部１２の外周面には、被検出体としての上記エンジンブロックにネジ結合可能なネジ部１３が形成されている。このように、本実施形態の圧力検出装置１００においては、ハウジング１０は、その一端側から突出するように設けられた細長形状のパイプ部１２を備えたものとして構成されている。
【００６０】
ここで、ハウジング１０のパイプ部１２は、上記エンジンブロックに形成されたネジ穴としての取付穴に挿入され、ネジ部１３を介して取り付けられる。それにより、圧力検出装置１００はエンジンブロックに取り付けられる。
【００６１】
そして、この圧力検出装置１００のエンジンブロックへの取付状態においては、検出圧力としての燃焼室内の圧力（筒内圧）Ｐは、図１、図２中の白抜き矢印に示されるように、パイプ部１２の先端部側から印加されるようになっている。
【００６２】
また、ハウジング１０におけるパイプ部１２の先端部には、印加された圧力に応じた電気信号を出力する検出素子３０が設けられている。この検出素子３０は、たとえば、印加された圧力によって自身が歪み、その歪みに基づいて検出圧力に応じた信号を出力する歪みゲージ機能を有するものにできる。
【００６３】
具体的には、図１および図２に示されるように、検出素子３０は、一端側が開口部２１、他端側が閉塞された薄肉状の歪み部としてのダイアフラム２２である中空筒状の金属ステム２０に対して、この金属ステム２０のダイアフラム２２の外表面にガラス溶着などによって取り付けられている。
【００６４】
金属ステム２０は、中空円筒形状に加工されたコバールなどからなる金属製の部材であり、その外周面には、周面と直交する方向へ張り出したフランジ２３が形成されている。なお、本例では、金属ステム２０の中空部は円筒状であるものとしているが、金属ステム２０は角筒状でもよい。
【００６５】
そして、金属ステム２０は、そのダイアフラム２２側をパイプ部１２内に向け開口部２１を燃焼室側に向けてパイプ部１２に挿入されている。そして、金属ステム２０のフランジ２３とパイプ部１２の先端部の開口縁部とが、溶接または接着などにより接合され固定されている。
【００６６】
ここで、金属ステム２０のフランジ２３の外周面は、図１、図２に示されるように、開口部２１からダイアフラム２２へ向かって拡径したテーパ面となっている。
【００６７】
そして、圧力検出装置１００を上記エンジンヘッドへネジ部１３を介してネジ結合されたとき、このフランジ２３のテーパ面と上記エンジンヘッドの取付穴の内面とが密着してシールされるようになっている。
【００６８】
さらに、図１、図２に示されるように、ハウジング１０におけるパイプ部１２の先端部において、金属ステム２０の開口部２１には、ステンレスなどの金属製筒形状をなすメタルケース１６が溶接により接合固定されている。
【００６９】
ここで、金属ステム２０とメタルケース１６との溶接としては、レーザ溶接などを採用でき、全周溶接がなされている。具体的には、図２に示されるように、金属ステム２０の開口部２１にメタルケース１６が挿入されており、金属ステム２０とメタルケース１６とが重なった重なり部を形成している。
【００７０】
そして、溶接は、この重なり部にて行われており、この溶接によって当該重なり部の外側の部材、本例では金属ステム２０の表面から、メタルケース１６の内部に向かって、金属ステム２０とメタルケース１６とが溶け合った、たとえば断面くさび形状の溶融部Ｍが形成されている。
【００７１】
ここで、本実施形態では、金属ステム２０とメタルケース１６との重なり部のうち外側の部材である金属ステム２０において、溶融部Ｍが形成される部位が、その周囲の部位よりも薄い薄肉部となっている。
【００７２】
図２に示される例では、金属ステム２０とメタルケース１６との重なり部のうち外側の部材である金属ステム２０における開口部２１側の端部が、溶融部Ｍが形成される部位であり、この金属ステム２０の端部の端面２１ａは、当該端面２１ａの先端に向かって当該端部の肉厚が薄くなるように傾斜したテーパ面となっている。それにより、この金属ステム２０の端部は、テーパ状に薄くなった薄肉部となっている。
【００７３】
さらに、メタルケース１６の先端部には、圧力を受圧する受圧用ダイアフラム１５が設けられている。そして、金属ステム２０の開口部２１は、メタルケース１６を介して受圧用ダイアフラム１５によって閉塞されている。
【００７４】
この受圧用ダイアフラム１５は、たとえばステンレスなどの金属製円形板状のものであり、その周辺部がメタルケース１６の先端部に対して、ロウ付けや溶接などによって接合固定されている。
【００７５】
それにより、受圧用ダイアフラム１５と金属ステム２０とはメタルケース１６を介して、一体化されている。そして、この受圧用ダイアフラム１５は、図１、図２中の白抜き矢印に示されるように、上記燃焼室に面して燃焼圧（筒内圧）Ｐを受け、歪み変形するものである。
【００７６】
また、金属ステム２０の中空部およびメタルケース１６の中空部により形成される空間内部には、圧力伝達部材１７が設けられている。本例では圧力伝達部材１７は棒状のものとなっている。
【００７７】
こうして、受圧用ダイアフラム１５と金属ステム２０の感圧部としてのダイアフラム２２との間に圧力伝達部材１７が介在した形となっている。この圧力伝達部材１７は、たと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る。
【００７８】
ここで、圧力伝達部材１７の一端部（図１、図２中の上端部）は、金属ステム２０のダイアフラム２２に対して荷重を与えた状態で接触しており、圧力伝達部材１７の他端部（図１、図２中の下端部）は、受圧用ダイアフラム１５に対して荷重を与えた状態で接触している。
【００７９】
ここでは、圧力伝達部材１７は棒状の部材であるが、圧力伝達部材１７の形状はこれに限定されるものではなく、たとえば球状、偏球状、鼓状などであってもよい。そして、検出圧力Ｐは、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して金属ステム２０のダイアフラム２２および検出素子３０に印加されるようになっている。
【００８０】
また、歪みゲージ機能を有する検出素子３０としては、限定するものではないが、たとえば、半導体プロセスによってシリコン半導体チップに対して、拡散抵抗素子などにより構成されるブリッジ回路などを形成してなるものなどを採用することができる。
【００８１】
このような歪みゲージ機能を有する半導体チップは、圧力によって金属ステム２０の感圧部としてのダイアフラム２２が変形したとき、この変形に応じて半導体チップ自身も歪むことにより、その歪みによって生じる抵抗値変化を電気信号に変換して出力する機能を有するものである。
【００８２】
なお、本実施形態では、この検出素子３０が、印加された圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部３０として構成されており、これら検出素子３０および金属ステム２０のダイアフラム２２が、検出圧力Ｐによる荷重を受けて歪む部位として構成されている。そして、これらダイアフラム２２および検出素子３０は、圧力検出装置１００の基本性能を左右するものである。
【００８３】
ここで、金属ステム２０を構成する金属材料について、さらに述べるならば、当該金属材料に対しては、高圧を受けることから高強度であること、及び、Ｓｉ半導体などからなる検出素子３０を低融点ガラスなどにより接合することなどのため、低熱膨張係数であることが求められる。
【００８４】
具体的には、金属ステム２０の金属材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主体とし、析出強化材料としてＴｉ、Ｎｂ、Ａｌまたは、Ｔｉ、Ｎｂが加えられた材料、たとえば析出硬化型のステンレスなどを選定することができ、この金属ステム２０は、プレス、切削や冷間鍛造などにより形成することができる。
【００８５】
このような本実施形態の圧力検出装置１００においては、上記した検出素子３０、金属ステム２０および金属ステム２０と接合されたハウジング１０が、印加された圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部３０を有する第１の部材１として構成されたものとなっている。
【００８６】
一方、本圧力検出装置１００においては、上記した受圧用ダイアフラム１５およびこれと一体化されたメタルケース１６が、圧力を受圧するダイアフラム１５を有する第２の部材２として構成されたものとなっている。
【００８７】
そして、本実施形態においては、圧力検出装置１００は、センシング部である検出素子３０と受圧用ダイアフラム１５との間に圧力伝達部材１７を介在させ、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して検出素子３０へ荷重を与えた状態で、第１の部材１と第２の部材２とが溶接により接合されてなるものとして構成されている。
【００８８】
さらに言うならば、本実施形態では、第１の部材１は、一端側が開口部２１、他端側にセンシング部３０としての検出素子３０が取り付けられた中空筒状の金属ステム２０を有しており、第２の部材２は、一端側が開口し、他端側にダイアフラム１５が取り付けられた中空筒状のメタルケース１６を有している。
【００８９】
そして、金属ステム２０の一端側とメタルケース１６の一端側とが嵌合することで、上記重なり部が形成されるとともに、金属ステム２０およびメタルケース１６の内部に圧力伝達部材１７が配置されているものとなっている。
【００９０】
そして、上述したが、本実施形態では、この第１の部材１と第２の部材２との溶接は、第１の部材１である金属ステム２０と第２の部材２であるメタルケース１６との重なり部にて行われており、当該溶接によって当該重なり部の外側の部材である第１の部材１の表面から第２の部材２の内部に向かって、溶融部Ｍが形成されている。
【００９１】
そして、本実施形態では、上記重なり部のうち第１の部材１において、溶融部Ｍが形成される部位が、その周囲の部位よりも薄い薄肉部となっている。
【００９２】
特に本例では、上記重なり部のうち外側の第１の部材１の端部が、溶融部Ｍが形成される部位であり、この端部の端面２１ａは、傾斜したテーパ面となっていることにより、この端部は、テーパ状に薄くなった薄肉部となっている。
【００９３】
また、図１に示されるように、本圧力検出装置１００においては、ハウジング１０の本体部１１の内部には、セラミック基板などからなる回路基板４０が設けられている。
【００９４】
この回路基板４０は、本体部１１との境界におけるパイプ部１２の開口部を覆うように設けられており、回路基板４０の周辺部は、たとえば接着などによりハウジング１０に固定されている。
【００９５】
この回路基板４０におけるパイプ部１２の開口部に面した側の面には、ＩＣチップ４２が接着などにより搭載されている。このＩＣチップ４２は、検出素子３０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たものである。
【００９６】
そして、このＩＣチップ４２と回路基板４０とは、アルミニウム（Ａｌ）または金などからなるボンディングワイヤ４４により結線されており、それによって、これら両者４０、４２は電気的に接続されている。さらに、図１、図２に示されるように、この回路基板４０と上記検出素子３０とは、配線部材５０により電気的に接続されている。
【００９７】
ここでは、配線部材５０としては、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）５０を採用している。もちろん、配線部材５０としては、それ以外にも、たとえばリード線などを採用してもよい。
【００９８】
フレキシブルプリント基板５０としては、ポリイミド樹脂などのベースに銅などの導体をパターニング形成した一般的なものを採用できる。このフレキシブルプリント基板５０は、図１に示されるように、ハウジング１０のパイプ部１２内にてパイプ部１２の長手方向に延びるように配置されている。
【００９９】
ここで、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１は、検出素子３０に対して、はんだなどを用いて電気的および機械的に接合されている。具体的には、図示しないが、検出素子３０の表面に形成されたパッドに対して、フレキシブルプリント基板５０の導体部が接続される。
【０１００】
そして、フレキシブルプリント基板５０の検出素子３０への接合部である一端部５１から、フレキシブルプリント基板５０は折り曲げられており、この折り曲げられた部分である折り曲げ部よりも他端部５２側の部位が、パイプ部１２内において回路基板４０の方向へ延びている。
【０１０１】
一方、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２側の部位は、ハウジング１０の本体部１１に位置している。そして、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２は、回路基板４０に設けられた貫通穴４６を介して、回路基板４０におけるＩＣチップ４２の搭載面から当該搭載面とは反対側の面に位置している。
【０１０２】
そして、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２は、回路基板４０におけるＩＣチップ４２の搭載面とは反対側の面にて、はんだなどを介して回路基板４０と電気的に接続されている。
【０１０３】
また、図１に示されるように、ハウジング１０において回路基板４０におけるフレキシブルプリント基板５０との接続面と対向する位置には、ターミナル６１を有するコネクタケース６０が設けられている。
【０１０４】
このコネクタケース６０はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂などからなるもので、ターミナル６１はコネクタケース６０にインサート成形などにより一体化されている。このコネクタケース６０は、検出素子３０からの信号を取り出すためのコネクタ部として構成されている。
【０１０５】
そして、コネクタケース６０のターミナル６１と回路基板４０とはバネ部材６２を介したバネ接触により電気的に接続されている。これにより、検出素子３０とコネクタケース６０とは、フレキシブルプリント基板５０および回路基板４０を介して電気的に接続されている。
【０１０６】
また、図１に示されるように、ハウジング１０の本体部１１の端部１４がコネクタケース６０にかしめられることにより、コネクタケース６０とハウジング１０とは一体に固定されている。
【０１０７】
そして、ターミナル６１は自動車のＥＣＵなどへ図示しない配線部材などを介して電気的に接続可能となっている。それにより、本圧力検出装置１００は外部との信号のやりとりなどが可能になっている。
【０１０８】
かかる圧力検出装置１００は、ハウジング１０のネジ部１３を介して、被検出体としての上記エンジンヘッドに形成されたネジ穴（取付穴）に取り付けられることによって、上記エンジンヘッドに接続固定される。
【０１０９】
そして、燃焼室内の圧力（筒内圧）Ｐが、図１、図２中の矢印に示されるように、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１６を介して、金属ステム２０のダイアフラム２２に印加される。すると、その圧力によって金属ステム２０のダイアフラム２２が変形し、この変形を検出素子３０により電気信号に変換し、圧力検出を行う。
【０１１０】
そして、検出素子３０からの信号は、フレキシブルプリント基板５０を介して回路基板４０へ伝達され、ＩＣチップ４２にて処理され、処理された信号がターミナル６１から外部へ出力される。
【０１１１】
［製造方法等］
かかる構成を有する圧力検出装置１００の製造方法について、述べる。まず、センシング部３０を有する第１の部材１と、受圧用ダイアフラム１５を有する第２の部材２と、圧力伝達部材１７とを用意する。
【０１１２】
具体的には、金属ステム２０のダイアフラム２２の表面にガラス接合などにより検出素子３０を接合し、この金属ステムに一体化された検出素子３０に対して、フレキシブルプリント基板５０の一端部５１をはんだなどを介して接続する。
【０１１３】
次に、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２側の部位を、ハウジング１０のパイプ部１２の先端部から挿入し、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２をハウジング１０の本体部１１の内部まで引き出す。また、金属ステム２０とハウジング１０のパイプ部１２とを接合する。
【０１１４】
続いて、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２を、ＩＣチップ４２がワイヤボンド実装された回路基板４０の貫通穴４６に通し、フレキシブルプリント基板５０の他端部５２と回路基板４０とをはんだなどを介して接続する。
【０１１５】
次に、回路基板４０をハウジング１０の本体部１１に接合固定する。その後、コネクタケース６０をハウジング１０の本体部１１に組み付け、ハウジング１０の端部１４をかしめることにより、コネクタケース６０とハウジング１０とを固定する。
【０１１６】
ここで、このコネクタケース６０をハウジング１０へ組み付けるとき、ターミナル６１と回路基板４０とをバネ部材６２を介してバネ接触させ、電気的に接続する。こうして、検出素子３０、金属ステム２０およびハウジング１０が一体化され、センシング部３０を有する第１の部材１ができあがる。
【０１１７】
また、メタルケース１６と受圧用ダイアフラム１５とを、ロウ付けや溶接などによって接合固定する。こうして、メタルケース１６と受圧用ダイアフラム１５とが一体化され、受圧用ダイアフラム１５を有する第２の部材２ができあがる。
【０１１８】
次に、センシング部である検出素子３０と受圧用ダイアフラム１５との間に、図２に示されるように圧力伝達部材１７を介在させ、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して金属ステム２０のダイアフラム２２および検出素子３０へ荷重を与えた状態で、第１の部材１と第２の部材２とを溶接して接合する。
【０１１９】
ここでは、第１の部材１と第２の部材２との溶接は、図１、図２に示されるように、当該予荷重を与えた状態で、第１の部材１における金属ステム２０の開口部１１側と、第２の部材２におけるメタルケース１６とを溶接して接合する。こうして、上記図１に示される圧力検出装置１００が完成する。
【０１２０】
ここで、本実施形態では、第１の部材１と第２の部材２との溶接において、次に述べるような独自の方法を採用している。
【０１２１】
金属ステム２０の開口部１１にメタルケース１６を挿入し、金属ステム２０とメタルケース１６とが重なった重なり部を形成する。ここでは、レーザ溶接を行うが、この重なり部において、テーパ面である金属ステム２０の開口部２１側端部の端面２１ａとメタルケース１６との界面を狙ってレーザを照射する。
【０１２２】
それにより、図２に示されるように、上記重なり部の外側に位置する金属ステム２０の表面からメタルケース１６の内部に向かって溶融部Ｍが形成され、第１に部材１としての金属ステム２０と第２の部材２としてのメタルケース１６とが接合される。このようにして、第１の部材１と第２の部材２とが溶接され一体に固定される。
【０１２３】
また、具体的な溶接方法としては、次のような方法を実施することが好ましい。すなわち、溶接工程において、第１の部材１と第２の部材２との重なり部、つまり、金属ステム２０とメタルケース１６との重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接した後、当該重なり部を全周溶接する。
【０１２４】
図３は、具体的な本実施形態の溶接方法を示す図であり、図２中のＡ−Ａ一点鎖線に沿った断面にて示されている。図３に示されるように、金属ステム２０とメタルケース１６との重なり部、つまり溶接部の周囲に、複数個のレーザ溶接用のレーザノズルＲが間隔を開けて設けられている。
【０１２５】
図３に示される例では、溶接部の周囲に、４つのレーザノズルＲが、等間隔すなわち９０°毎に配置されている。それにより、上記重なり部のうち、この間隔を開けて設けられたレーザノズルＲに対向する部位が、レーザノズルＲから照射されるレーザにより、同時に溶接される。
【０１２６】
なお、図３では、４箇所同時に溶接するが、間隔を開けて位置する複数箇所が同時に溶接されればよく、２箇所以上であればよい。この場合、同時に溶接されるそれぞれの箇所に対応して、レーザノズルＲを設ければよい。
【０１２７】
続いて、図３中の矢印に示されるように、レーザノズルＲとワークの重なり部とを相対的に回転させながら、レーザノズルＲからレーザを照射する。それにより、上記重なり部が全周溶接される。
【０１２８】
また、このように、第１の部材１と第２の部材２との重なり部にて、１度目の溶接では、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接し、その後の２度目の溶接では、当該重なり部を全周溶接する方法においては、１度目の溶接をするときに、上記重なり部の温度分布をモニターすることが好ましい。
【０１２９】
つまり、上記重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接するときに、上記重なり部の温度分布をモニターしながら、上記重なり部の全周の温度が均一になるように、同時に溶接すべき複数箇所の間隔を決めて溶接することが好ましい。
【０１３０】
このように上記重なり部の温度分布をモニターすることは、たとえば、上記重なり部の各部に熱電対を当てて、この熱電対によって、その各部の温度をモニターすることにより、実現可能である。
【０１３１】
また、重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接した後、当該重なり部を全周溶接する場合、１度目の溶接において接合強度を確保するように比較的大きなエネルギーを与えて深い溶融部Ｍを形成し、２度目の全周溶接では、比較的弱いエネルギーでシール溶接するようにしてもよい。
【０１３２】
さらに、上記重なり部を全周溶接するときに、溶接のエネルギーを徐々に強くしていくことも好ましい。
【０１３３】
［効果等］
ところで、本実施形態によれば、印加された圧力に応じた電気信号を出力するセンシング部としての検出素子３０を有する第１の部材１と、圧力を受圧する受圧用ダイアフラム１５を有する第２の部材２と、受圧用ダイアフラム１５の受けた圧力を検出素子３０へ伝達する圧力伝達部材１７とを備え、検出素子３０と受圧用ダイアフラム１５との間に圧力伝達部材１７を介在させ、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して検出素子３０へ荷重を与えた状態で、第１の部材１と第２の部材２とが溶接により接合されており、この溶接は、第１の部材１と第２の部材２との重なり部にて外側の部材の表面から内部に向かって溶融部Ｍを形成するものとしてなされている圧力検出装置１００が提供される。
【０１３４】
そして、本実施形態では、このような圧力検出装置１００において、第１の部材１と第２の部材２との重なり部のうち外側の部材において、溶融部Ｍが形成される部位が、その周囲の部位よりも薄い薄肉部となっていることを特徴としている。
【０１３５】
特に、本実施形態の圧力検出装置１００では、第１の部材１は、一端側が開口部２１、他端側に検出素子３０が取り付けられた中空筒状の金属ステム２０を有し、第２の部材２は、一端側が開口し、他端側に受圧用ダイアフラム１５が取り付けられた中空筒状のメタルケース１６を有しており、金属ステム２０の一端側とメタルケース１６の一端側とが嵌合することで、金属ステム２０およびメタルケース１６の内部に圧力伝達部材１７が配置されるとともに、上記重なり部が形成されている。
【０１３６】
そして、この金属ステム２０とメタルケース１６との重なり部にて、金属ステム２０が外側、メタルケース１６が内側に位置しており、溶接による溶融部Ｍは、金属ステム２０の表面から内部に向かって形成されている。
【０１３７】
本実施形態の圧力検出装置１００によれば、溶接がなされる第１の部材１と第２の部材２との重なり部において、当該重なり部における外側の部材において溶融部Ｍが形成される部位を、その周囲の部位よりも薄い薄肉部としているため、従来よりも、小さなエネルギー（本例ではレーザエネルギー）の印加により、適切な深さを持つ溶融部Ｍを形成することができる。
【０１３８】
また、溶融部Ｍが形成される部位を薄肉部としていることにより、溶接時においてエネルギーを印加する狙いの箇所が明確になり、エネルギーの印加面積（つまり、本例では、レーザの照射面積）も小さくすることができる。
【０１３９】
このように、本実施形態の圧力検出装置１００によれば、従来よりも小さなエネルギーを、より小さな面積に印加して適切な溶接を行うことができるため、溶融部Ｍを含む溶融する部分を、より低減することが可能になる。
【０１４０】
したがって、本実施形態によれば、圧力検出用の検出素子３０を有する第１の部材１と、圧力を受圧する受圧用ダイアフラム１５を有する第２の部材２との間に、圧力伝達部材１７を介在させた状態で、第１の部材１と第２の部材２とを溶接により接合してなる圧力検出装置１００において、溶接時における凝固時の収縮や凝固の歪みを極力抑制することができる。
【０１４１】
そして、この圧力検出装置１００において、意図しない予荷重が検出素子３０に印加されることが防止され、適切なセンサ特性を発揮することが可能になる。
【０１４２】
ここで、本実施形態の圧力検出装置１００においては、第１の部材１と第２の部材２との重なり部のうち外側の部材における端部、すなわち本例では金属ステム２０の開口部２１側端部が、溶融部Ｍが形成される部位であり、当該端部の端面２１ａは、傾斜したテーパ面となっており、それにより、前記端部はテーパ状に薄くなった薄肉部となっていることも特徴のひとつである。
【０１４３】
本実施形態によれば、外側の部材である金属ステム２０における端部の端面２１ａがテーパ面となっているため、第１の部材１と第２の部材２との界面、つまり当該テーパ面の先端に露出する金属ステム２０とメタルケース１６との界面に対して、溶接時のエネルギーすなわちレーザを効率よく印加することができ、好ましい。
【０１４４】
また、本実施形態の圧力検出装置１００においては、溶接は、レーザ溶接によりなされていることも特徴のひとつである。
【０１４５】
また、本実施形態によれば、印加された圧力に応じた電気信号を出力する検出素子３０を有する第１の部材１と、圧力を受圧する受圧用ダイアフラム１５を有する第２の部材２と、受圧用ダイアフラム１５の受けた圧力を検出素子３０へ伝達する圧力伝達部材１７とを用意し、検出素子３０と受圧用ダイアフラム１５との間に圧力伝達部材１７を介在させ、受圧用ダイアフラム１５から圧力伝達部材１７を介して検出素子３０へ荷重を与えた状態で、第１の部材１と第２の部材２とを重ね合わせ、その重なり部にて外側の部材の表面から内部に向かって溶融部Ｍを形成するように溶接してなる圧力検出装置１００の製造方法が提供される。
【０１４６】
そして、本実施形態では、このような圧力検出装置１００の製造方法において、溶接工程では、第１の部材１と第２の部材２との重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接した後、当該重なり部を全周溶接することを特徴とする製造方法が提供される。
【０１４７】
それによれば、第１の部材１と第２の部材２との重なり部にて、１度目の溶接では、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接し、その後、２度目の溶接では、当該重なり部を全周溶接するため、一度に全周溶接を行うよりは、溶接部の急激な温度上昇を抑制することができる。
【０１４８】
よって、本実施形態の製造方法によっても、圧力検出用のセンシング部３０を有する第１の部材１と、圧力を受圧する受圧用ダイアフラム１５を有する第２の部材２との間に、圧力伝達部材１７を介在させた状態で、第１の部材１と第２の部材２とを溶接により接合してなる圧力検出装置１００において、溶接時における凝固時の収縮や凝固の歪みを極力抑制することができる。
【０１４９】
また、上述したように、重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接した後、全周溶接する場合、１度目の溶接において接合強度を確保するように比較的大きなエネルギーを与えて深い溶融部Ｍを形成し、２度目の全周溶接では、比較的弱いエネルギーでシール溶接することが好ましい。
【０１５０】
この場合、１度目の溶接では、同時に複数箇所を溶接するので、熱エネルギーの時間的なズレを無くすことができ、また、１度目は全周を溶接するわけではないので、溶融する部分も全周溶接に比べて少なく、凝固時の収縮も小さくなる。
【０１５１】
また、本実施形態の圧力検出装置１００の製造方法においては、第１の部材１と第２の部材２との重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接するときに、上記重なり部の温度分布をモニターしながら、当該重なり部の全周の温度が均一になるように、複数箇所の間隔を決めて溶接することも特徴のひとつである。
【０１５２】
それによれば、重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接するときに、凝固の歪みを、より抑制することが可能になる。
【０１５３】
また、本実施形態の圧力検出装置１００の製造方法において、上記重なり部を全周溶接するときに、溶接のエネルギーを徐々に強くしていくことも特徴のひとつである。それによれば、全周溶接において部分的な温度の急上昇を、適切に抑制することができるため、好ましい。
【０１５４】
また、本実施形態の圧力検出装置１００の製造方法においては、第１の部材１と第２の部材２との重なり部を、レーザ溶接により接合することも特徴のひとつである。
【０１５５】
［変形例］
なお、本実施形態では、上記重なり部において、溶融部Ｍが形成される部位が、その周囲の部位よりも薄い薄肉部となっているが、上記図２に示される例では、溶融部Ｍが形成される部位は、テーパ状に薄くなった薄肉部となっている。
【０１５６】
図４（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態において、当該薄肉部を有する上記重なり部すなわち溶接部の他の構造例をしめす概略断面図である。
【０１５７】
本実施形態では、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されるように、単純に単数もしくは複数の薄肉部を形成したものであってもよい。また、図４（ｄ）、（ｅ）に示されるように、一部をテーパ状の薄肉部としたり、湾曲形状のテーパ面を形成したものであってもよい。もちろん、本実施形態では、当該薄肉部としては、これら図示例に限定されるものではない。
【０１５８】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、第１の部材１と第２の部材２との重なり部、つまり、金属ステム２０とメタルケース１６との重なり部は、金属ステム２０の開口一端側とメタルケース１６の開口一端側とが嵌合することで形成されており、特に、当該重なり部において、金属ステム２０の方がメタルケース１６の外側に位置しているが、それとは逆に、上記重なり部において、メタルケース１６が外側でもあってもよい。
【０１５９】
図示しないが、この場合、メタルケース１６の中に金属ステム２０の開口部２１側端部が挿入された形になる。このメタルケース１６が外側である場合には、金属ステム２０とメタルケース１６とが溶け合った溶融部Ｍは、メタルケース１６の表面から金属ステム２０の内部に向かって、たとえば断面くさび形状に形成される。
【０１６０】
そして、この場合、金属ステム２０とメタルケース１６との重なり部のうち外側の部材であるメタルケース１６の端部が、溶融部Ｍが形成される部位であり、このメタルケース１６の端部の端面が、上記したような傾斜したテーパ面となっている。それにより、このメタルケース１６の端部は、テーパ状に薄くなった薄肉部となる。
【０１６１】
また、上記実施形態では、第１の部材１と第２の部材２との溶接は、第１の部材１における金属ステム２０の開口部１１側と、第２の部材２におけるメタルケース１６とを溶接するものとしていた。
【０１６２】
ここで、上記図２において、たとえばメタルケース１６を受圧用ダイアフラム１５に一体に成形されたものとする、つまり、受圧用ダイアフラム１５のみで、第２の部材２を構成してもよい。この場合に、第１の部材１と第２の部材２との溶接は、金属ステム２０と受圧用ダイアフラム１５とを直接溶接することになる。
【０１６３】
また、上記実施形態では、検出素子３０と回路基板４０とが離れていたため、これら両部材３０、４０の接続はフレキシブルプリント基板５０により行っていたが、これら両部材３０、４０の接続はこれに限定されるものではない。
【０１６４】
たとえば、上記図１において、圧力伝達部材１７をパイプ部１２のほぼ全体に渡る長いものとすることによって金属ステム２０を、ハウジング１０の本体部１１の内部またはその近くに配置する。それによって、検出素子３０と回路基板４０とをワイヤボンディングなどにより接続してもよい。
【０１６５】
または、ハウジング１０の形状を変形して、パイプ部１２を極力短くするか、あるいはパイプ部１２を廃止するなどにより、検出素子３０とコネクタ部側である回路基板４０との距離を短くすることによっても、これら検出素子３０および回路基板４０の間をボンディングワイヤなどによって接続することができる。
【０１６６】
つまり、ハウジング１０は、上記した円筒状の本体部１１とパイプ部１２とからなる形状に限定されるものではない。このハウジング形状は、燃焼圧センサに適したものとしたものであり、それ以外のハウジング形状であってもかまわない。
【０１６７】
また、検出素子３０としては、上記した歪みゲージ機能を有するもの以外でもよい。検出素子３０としては、圧力伝達部材１７から受けた検出圧力に応じた電気信号を出力するものであればよい。
【０１６８】
さらに、上記図１に示される例では、ハウジング１０内において検出素子３０とコネクタ部６０との間の部位には、ＩＣチップ４２や回路基板４０や各種の電気接続部材が配置されていたが、当該部位の構成はこれに限定されるものではなく、適宜変更可能であることは、もちろんである。
【０１６９】
また、上記実施形態においては、溶接は、レーザ溶接によりなされているが、溶接手段としては、当該溶接によって上記重なり部の外側の部材の表面から内部に向かって溶融部が形成されるものであるならばかまわない。
【０１７０】
また、本発明の圧力検出装置は、上記したような燃焼圧センサに用途限定されるものではないことはもちろんである。
【０１７１】
要するに、本発明は、センシング部を有する第１の部材と、圧力を受圧するダイアフラムを有する第２の部材と、ダイアフラムの受けた圧力をセンシング部へ伝達する圧力伝達部材とを備え、センシング部とダイアフラムとの間に圧力伝達部材１７を介在させ、ダイアフラムから圧力伝達部材を介してセンシング部へ荷重を与えた状態で、第１の部材と第２の部材とが溶接により接合されており、この溶接は、第１の部材と第２の部材２の重なり部にて外側の部材の表面から内部に向かって溶融部を形成するものである圧力検出装置において、上記両部材２の重なり部のうち外側の部材において、溶融部が形成される部位が、その周囲の部位よりも薄い薄肉部となっていることを要部とするものである。
【０１７２】
また、本発明は、センシング部を有する第１の部材と、圧力を受圧するダイアフラムを有する第２の部材と、ダイアフラムの受けた圧力をセンシング部へ伝達する圧力伝達部材とを用意し、センシング部とダイアフラムとの間に圧力伝達部材を介在させ、ダイアフラムから圧力伝達部材を介してセンシング部部へ荷重を与えた状態で、第１の部材と第２の部材とを重ね合わせ、その重なり部にて外側の部材の表面から内部に向かって溶融部を形成するように溶接してなる圧力検出装置の製造方法において、溶接工程では、両部材の重なり部にて、間隔をあけて設けられた複数箇所を同時に溶接した後、当該重なり部を全周溶接することを要部とするものである。
【０１７３】
そして、このような要部を有する圧力検出装置およびその製造方法において、これらの要部以外は適宜設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の実施形態に係る圧力検出装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】図１中におけるハウジングのパイプ部の先端部の近傍部を拡大して示す概略断面図である。
【図３】上記実施形態における具体的な溶接方法を示す図である。
【図４】上記実施形態における薄肉部を有する重なり部について、その他の構造例を示す概略断面図である。
【図５】従来における一般的な圧力検出装置の要部構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１…第１の部材、２…第２の部材、１５…受圧用ダイアフラム、
１６…メタルケース、１７…圧力伝達部材、２０…金属ステム、
２１…金属ステムの開口部、２１ａ…金属ステムの開口部側端部の端面、
３０…センシング部としての検出素子、Ｍ…溶融部。
【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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