(57)【要約】【課題】圧力検出装置における、外側筐体と内側筐体と受圧部材とを含む筐体構造の形状のずれを抑制する。【解決手段】圧力検出装置８は、前面側に配置されるフロント外側筐体１１および受圧フロント内側筐体１２を含むフロント筐体と、フロント筐体の背面側に取り付けられてフロント内部空間を形成するミドル筐体と、フロント内部空間内に配置される圧電素子群とを備えている。受圧フロント内側筐体１２は、外部からの圧力を受けて圧電素子群に伝達する受圧部と、フロント外側筐体１１の内側に配置されるフロント内側筐体部とを一体化して構成されており、受圧部とフロント外側筐体１１とは、レーザ溶接により接続される。【選択図】図２
2018163082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側筐体と当該外側筐体の内側に収容される内側筐体とを有する筒状の筐体と、
前記内側筐体と一体として構成されるとともに前記外側筐体に取り付けられ、外部からの圧力を受ける受圧部材と、
前記外側筐体と前記内側筐体との間に設けられ、前記受圧部材から受けた圧力に応じた検出信号を出力する検出素子と
を含む圧力検出装置。
【請求項２】
前記筐体に取り付けられ、前記受圧部材との間に前記検出素子を挟み込んで当該検出素子に予め定められた予荷重を付与する他の筐体をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の圧力検出装置。
【請求項３】
前記受圧部材と前記検出素子との間に設けられ、当該受圧部材が受けた圧力を当該検出素子に伝達する伝達部材と、
前記他の筐体と前記検出素子との間に設けられ、当該他の筐体とともに当該検出素子に予荷重を付与する付与部材と
をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の圧力検出装置。
【請求項４】
前記検出素子からの検出信号を出力するための信号経路をさらに含み、
前記筐体、前記受圧部材および前記他の筐体と、前記信号経路とが、電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項２記載の圧力検出装置。
【請求項５】
内燃機関の燃焼室内における燃料の燃焼動作において機能する機能部品と、
前記機能部品において前記燃焼室と対向する部位に取り付けられ、当該燃焼室内の圧力を検出する圧力検出装置とを備え、
前記圧力検出装置は、
外側筐体と当該外側筐体の内側に収容される内側筐体とを有し、当該内側筐体の内側には前記機能部品の少なくとも一部が収容される筒状の筐体と、
前記内側筐体と一体として構成されるとともに前記外側筐体に取り付けられ、前記燃焼室からの圧力を受ける受圧部材と、
前記外側筐体と前記内側筐体との間に設けられ、前記受圧部材から受けた圧力に応じた検出信号を出力する検出素子と
を含む内燃機関用部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力検出装置、内燃機関用部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関等の燃焼室内の圧力を検出する圧力検出装置として、受けた圧力に応じた信号を出力する圧電素子等を使用したものが提案されている。
【０００３】
特許文献１には、円筒状のフロント外側筐体と、円筒状であってフロント外側筐体の内側に配置されるフロント内側筐体と、フロント外側筐体の背面とフロント内側筐体の背面とに跨って配置されるリア筐体と、フロント外側筐体の前面とおよびフロント内側筐体の前面とに跨って配置され、外部から圧力を受ける受圧リングと、これらフロント外側筐体、フロント内側筐体、リア筐体および受圧リングによって囲まれた内部空間に配置され、受けた圧力に応じた電荷を出力する複数の圧電素子とを備えた圧力検出装置が記載されている。そして、特許文献１では、フロント外側筐体と受圧リングとを一周にわたってレーザ溶接し、且つ、フロント内側筐体と受圧リングとを一周にわたってレーザ溶接することで、これらを一体化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５６１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、外部から圧力を受ける受圧部材を、その内側からは内側筐体で、また、その外側からは外側筐体で、それぞれ別々に支持する構成を採用した場合、受圧部材と内側筐体とを接続し、且つ、受圧部材と外側筐体とを接続する必要がある。このため、内側筐体と受圧部材と外側筐体とを接続して得られた筐体構造において、目標とする形状からのずれ（変形）が生じやすくなっていた。
本発明は、圧力検出装置における、外側筐体と内側筐体と受圧部材とを含む筐体構造の形状のずれを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の圧力検出装置は、外側筐体と当該外側筐体の内側に収容される内側筐体とを有する筒状の筐体と、前記内側筐体と一体として構成されるとともに前記外側筐体に取り付けられ、外部からの圧力を受ける受圧部材と、前記外側筐体と前記内側筐体との間に設けられ、前記受圧部材から受けた圧力に応じた検出信号を出力する検出素子とを含んでいる。
このような圧力検出装置において、前記筐体に取り付けられ、前記受圧部材との間に前記検出素子を挟み込んで当該検出素子に予め定められた予荷重を付与する他の筐体をさらに含むことを特徴とすることができる。
また、前記受圧部材と前記検出素子との間に設けられ、当該受圧部材が受けた圧力を当該検出素子に伝達する伝達部材と、前記他の筐体と前記検出素子との間に設けられ、当該他の筐体とともに当該検出素子に予荷重を付与する付与部材とをさらに含むことを特徴とすることができる。
そして、前記検出素子からの検出信号を出力するための信号経路をさらに含み、前記筐体、前記受圧部材および前記他の筐体と、前記信号経路とが、電気的に絶縁されていることを特徴とすることができる。
また、他の観点から捉えると、本発明の内燃機関用部品は、内燃機関の燃焼室内における燃料の燃焼動作において機能する機能部品と、前記機能部品において前記燃焼室と対向する部位に取り付けられ、当該燃焼室内の圧力を検出する圧力検出装置とを備え、前記圧力検出装置は、外側筐体と当該外側筐体の内側に収容される内側筐体とを有し、当該内側筐体の内側には前記機能部品の少なくとも一部が収容される筒状の筐体と、前記内側筐体と一体として構成されるとともに前記外側筐体に取り付けられ、前記燃焼室からの圧力を受ける受圧部材と、前記外側筐体と前記内側筐体との間に設けられ、前記受圧部材から受けた圧力に応じた検出信号を出力する検出素子とを含んでいる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、圧力検出装置における、外側筐体と内側筐体と受圧部材とを含む筐体構造の形状のずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係る内燃機関の概略構成図である。
【図２】圧力検出装置の斜視図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】筐体部の分解斜視図である。
【図６】筐体部の分解断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、伝達リングの構成を説明するための図である。
【図８】圧電体の構成を説明するための図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、基台リングの構成を説明するための図である。
【図１０】電極部材の構成を説明するための図である。
【図１１】圧力検出装置における圧電素子群の電気的な接続を説明するための図である。
【図１２】圧電素子群とリア電極とフロント電極との電気的な接続を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［内燃機関の構成］
図１は、本実施の形態に係る内燃機関１の概略構成図である。
この内燃機関１は、シリンダ２ａを有するシリンダブロック２と、シリンダ２ａ内を往復動するピストン３と、シリンダブロック２に締結されてシリンダ２ａおよびピストン３などとともに燃焼室Ｃを構成するシリンダヘッド４とを備えている。また、内燃機関１は、シリンダヘッド４に装着されて燃焼室Ｃ内の混合気を爆発させるための点火を行う点火プラグ５と、シリンダヘッド４に装着されて燃焼室Ｃ内に燃料を噴射し且つ燃焼室Ｃ内の圧力を検出するインジェクタユニット６とをさらに備えている。なお、シリンダヘッド４には、燃焼室Ｃと外部とを連通する連通孔が２つ設けられており、一方の連通孔には点火プラグ５が、他方の連通孔にはインジェクタユニット６が、それぞれ貫通した状態で取り付けられている。
【００１０】
［インジェクタユニットの構成］
内燃機関用部品の一例としてのインジェクタユニット６は、燃焼室Ｃ内に燃料を噴射する燃料噴射装置７と、燃料噴射装置７に取り付けられるとともに、燃焼室Ｃ内の圧力を検出する圧力検出装置８とを有している。ここで、機能部品の一例としての燃料噴射装置７は、燃焼室Ｃの外部に配置される本体部７ａと、本体部７ａから外方に向かって延びる円柱状の先端部７ｂとを備えている。一方、圧力検出装置８は、燃料噴射装置７の先端部７ｂにおける先端側に取り付けられている。圧力検出装置８のうち、燃料噴射装置７の先端部７ｂにおける先端側に取り付けられる部位は、後述するように貫通孔を有する円筒状の形状を備えている。このため、燃料噴射装置７の先端部７ｂにおける先端すなわち燃料を噴射するためのノズルの形成部位は、貫通孔を介して燃焼室Ｃ内に露出している。
【００１１】
［圧力検出装置の構成］
次に、インジェクタユニット６における圧力検出装置８の構成について説明する。
図２は、圧力検出装置８の斜視図である。また、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。さらに、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
なお、以下では、燃料噴射装置７とともにインジェクタユニット６を構成した圧力検出装置８において、燃焼室Ｃを向く側（図２〜図４における上側）を『前面側』と称し、燃焼室Ｃとは反対を向く側（図２〜図４における下側）を『背面側』と称する。
【００１２】
本実施の形態の圧力検出装置８は、全体として円筒形状を呈しており、前面側から背面側に貫通し、図１に示す燃料噴射装置７における先端部７ｂの先端側を収容する開口部１０ａ（貫通孔）が設けられている。なお、以下の説明においては、円柱形状を有する開口部１０ａの中心線方向（図２、図３に一点鎖線で示す）を、単に中心線方向と称する。
【００１３】
また、圧力検出装置８は、全体としてみたときに円筒形状を呈し、その内部には円筒形状のフロント内部空間１０ｂおよびリア内部空間１０ｃが設けられた筐体部１０を備えている。さらに、圧力検出装置８は、筐体部１０に設けられたフロント内部空間１０ｂ内に配置される、伝達リング２０、圧電素子群３０および基台リング４０を備えている。ここで、これら伝達リング２０、圧電素子群３０および基台リング４０は、前面側から背面側に向かって、この順に並べて配置されている。さらにまた、圧力検出装置８は、筐体部１０に設けられたフロント内部空間１０ｂの内部から背面側に延伸することで、フロント内部空間１０ｂとリア内部空間１０ｃとに跨って設けられる第１電極部材５１および第２電極部材５２を備えている。そして、圧力検出装置８は、第１電極部材５１に接続されるとともに背面側に延伸して設けられ、燃料噴射装置７に設けられた外部電極（図示せず）との接続が可能な第１接続電極６１と、第２電極部材５２に接続されるとともに背面側に延伸して設けられ、燃料噴射装置７に設けられた外部電極（図示せず）との接続が可能な第２接続電極６２とを備えている。ここで、第１接続電極６１は、正電極として機能するものであり、第２接続電極６２は、負電極として機能するものである。
【００１４】
では、圧力検出装置８の構成部材について詳述する。
［筐体部］
図５は、筐体部１０の分解斜視図であり、図６は、筐体部１０の分解断面図である。ここで、図５および図６では、図中上方が前面側となり、図中下方が背面側となる。以下では、図１乃至図４に加えて、図５および図６も参照しながら、筐体部１０の構成について説明を行う。
【００１５】
筐体部１０は、前面側に配置されるフロント外側筐体１１および受圧フロント内側筐体１２と、前面側と背面側との間に配置されるミドル筐体１３と、背面側に配置されるリア外側筐体１４およびリア内側筐体１５とを備えている。ここで、筐体部１０の外径（フロント外側筐体１１およびリア外側筐体１４の外径）は７．４ｍｍとなっており、筐体部１０の内径（受圧フロント内側筐体１２の内径）は４．９ｍｍとなっている。なお、以下の説明においては、フロント外側筐体１１および受圧フロント内側筐体１２の両者を、まとめて『フロント筐体』（筐体の一例）と称することがあり、リア外側筐体１４およびリア内側筐体１５の両者を、まとめて『リア筐体』と称することがある。
【００１６】
（フロント外側筐体）
外側筐体の一例としてのフロント外側筐体１１は、全体として円筒形状を呈する部材である。そして、フロント外側筐体１１の前面側の端部外側には、受圧フロント内側筐体１２の縁端部１２１４（詳細は後述する）をはめ込むための切り欠き１１１が形成されている。また、フロント外側筐体１１の内周面のうち、前面側となる部位には小内径部１１２が、背面側となる部位には小内径部１１２よりも内径が大きい大内径部１１３が、それぞれ設けられている。
【００１７】
そして、フロント外側筐体１１は、高温となり得る燃焼室Ｃに面する位置または燃焼室Ｃに近い位置に存在することになるため、少なくとも、−４０℃〜３５０℃の使用温度環境に耐える材料を用いて作製することが望ましい。また、この例では、フロント外側筐体１１と受圧フロント内側筐体１２とを溶接して固定していることから、フロント外側筐体１１は、金属材料を用いて作製することが望ましい。具体的には、フロント外側筐体１１を、耐熱性が高く且つ導電性があるステンレス鋼材、例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０等を用いて構成するとよい。
【００１８】
（受圧フロント内側筐体）
受圧フロント内側筐体１２は、円環形状を呈し且つ前面側に設けられ、外部からの圧力を受ける受圧部１２１と、円筒形状を呈し且つ受圧部１２１の内周側の端部から背面側に延伸するフロント内側筐体部１２２とを一体化して構成されている。
【００１９】
これらのうち、受圧部材の一例としての受圧部１２１は、円環形状を呈する受圧部１２１の前面側に周方向に沿って設けられ、全周にわたって背面側にへこむ凹部１２１１と、凹部１２１１の背面から背面側に突出する凸部１２１２とを有している。また、受圧部１２１は、凹部１２１１の内側および外側に設けられ、それぞれが平坦な平坦部１２１３と、平坦部１２１３の外側の端部から背面側に突出する縁端部１２１４とを有している。さらに、内側筐体の一例としてのフロント内側筐体部１２２の外周面のうち、前面側となる部位には大外径部１２２１が、背面側となる部位には大外径部１２２１よりも外径が小さい小外径部１２２２が、それぞれ設けられている。
【００２０】
ここで、受圧部１２１の外径は、フロント外側筐体１１の外径とほぼ同じであり、フロント内側筐体部１２２の外径は、フロント外側筐体１１の内径よりも小さい。そして、フロント内側筐体部１２２は、フロント外側筐体１１の内側にフロント外側筐体１１と同心円状に配置され、受圧部１２１は、フロント外側筐体１１の前面側を塞ぐように配置される。このとき、フロント外側筐体１１の切り欠き１１１に、受圧部１２１の縁端部１２１４がはまり込むようになっている。
【００２１】
そして、フロント外側筐体１１および受圧フロント内側筐体１２は、フロント外側筐体１１の前面側の端部（切り欠き１１１の周辺）と、受圧フロント内側筐体１２の受圧部１２１における縁端部１２１４とを溶接することにより一体化され、フロント筐体を構成している。その結果、フロント外側筐体１１と受圧フロント内側筐体１２とを含むフロント筐体の断面は、凹字状を呈するようになっている。また、フロント筐体においては、フロント外側筐体１１の内周面（小内径部１１２および大内径部１１３）と、受圧フロント内側筐体１２のフロント内側筐体部１２２の外周面（大外径部１２２１および小外径部１２２２）とが対峙するようになっている。
【００２２】
受圧フロント内側筐体１２は、高温となり得る燃焼室Ｃに面する位置または燃焼室Ｃに近い位置に存在することになるため、少なくとも、−４０℃〜３５０℃の使用温度環境に耐える材料を用いて作製することが望ましい。また、この例では、フロント外側筐体１１と受圧フロント内側筐体１２とを溶接することでフロント筐体を構成していることから、受圧フロント内側筐体１２は、金属材料を用いて作製することが望ましい。具体的には、受圧フロント内側筐体１２を、耐熱性が高く且つ導電性があるステンレス鋼材、例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０等を用いて構成するとよい。
【００２３】
（ミドル筐体）
他の筐体の一例としてのミドル筐体１３は、全体として円筒形状を呈する部材である。このミドル筐体１３には、中心線方向に沿って前面と背面とを貫通する第１貫通孔１３１および第２貫通孔１３２が設けられている。ここで、第１貫通孔１３１および第２貫通孔１３２は、１８０°の間隔をもって配置されている。また、ミドル筐体１３の内周面のうち、前面側となる部位には大内径部１３３が、背面側となる部位には大内径部１３３よりも内径が小さい小内径部１３４が、それぞれ設けられている。
【００２４】
ここで、第１貫通孔１３１および第２貫通孔１３２の各内径は、第１電極部材５１および第２電極部材５２を構成する電極体５００の直線状部５０２（詳細は後述する）の外径よりも大きい。また、ミドル筐体１３の外径は、フロント外側筐体１１の大内径部１１３の内径よりも小さい。さらに、ミドル筐体１３の大内径部１３３の内径は、フロント内側筐体部１２２における大外径部１２２１の外径とほぼ同じであり、ミドル筐体１３の小内径部１３４の内径は、フロント内側筐体部１２２における小外径部１２２２の外径とほぼ同じである。
【００２５】
そして、フロント筐体（フロント外側筐体１１、受圧フロント内側筐体１２）およびミドル筐体１３は、フロント筐体の背面側から、大内径部１３３を前面側としてミドル筐体１３をフロント筐体の凹部に挿入した状態で、フロント内側筐体部１２２とミドル筐体１３とを溶接することにより一体化されている。このとき、フロント外側筐体１１における大内径部１１３の内周面と、ミドル筐体１３の外周面とは、空隙を隔てて対峙している。また、フロント内側筐体部１２２における大外径部１２２１の外周面とミドル筐体１３における大内径部１３３の内周面とが接触し、且つ、フロント内側筐体部１２２における小外径部１２２２の外周面とミドル筐体１３における小内径部１３４の内周面とが接触している。その結果、フロント筐体とミドル筐体１３との間には、円筒形状のフロント内部空間１０ｂが形成されることになる。
【００２６】
ミドル筐体１３は、高温となり得る燃焼室Ｃに面する位置または燃焼室Ｃに近い位置に存在することになるため、少なくとも、−４０℃〜３５０℃の使用温度環境に耐える材料を用いて作製することが望ましい。また、この例では、受圧フロント内側筐体１２とミドル筐体１３とを溶接で固定していることから、ミドル筐体１３は、金属材料を用いて作製することが望ましい。具体的には、ミドル筐体１３を、耐熱性が高く且つ導電性があるステンレス鋼材、例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０等を用いて構成するとよい。
【００２７】
（リア外側筐体）
リア外側筐体１４は、全体として円筒形状を呈する部材である。このリア外側筐体１４の外周面のうち、前面側となる部位には大外径部１４１が、大外径部１４１の背面側となる部位には大外径部１４１よりも外径が小さい第１中外径部１４２が、それぞれ設けられている。また、第１中外径部１４２の背面側となる部位には第１中外径部１４２よりも外径が小さい小外径部１４３が、小外径部１４３の背面側となる部位には小外径部１４３よりも外径が大きい第２中外径部１４４が、それぞれ設けられている。さらに、このリア外側筐体１４の内周面のうち、前面側となる部位には大内径部１４５が、大内径部１４５の背面側となる部位には大内径部１４５よりも内径が小さい小内径部１４６が、それぞれ設けられている。そして、リア外側筐体１４においては、外周面に設けられた大外径部１４１と内周面に設けられた大内径部１４５とが対峙し、且つ、外周面に設けられた第１中外径部１４２、小外径部１４３および第２中外径部１４４と内周面に設けられた小内径部１４６とが対峙している。
【００２８】
ここで、リア外側筐体１４における大外径部１４１の外径は、フロント外側筐体１１の外径とほぼ同じである。また、リア外側筐体１４における大内径部１４５の内径は、フロント外側筐体１１における大内径部１１３の内径とほぼ同じである。
【００２９】
リア外側筐体１４は、高温となり得る燃焼室Ｃに面する位置または燃焼室Ｃに近い位置に存在することになるため、少なくとも、−４０℃〜３５０℃の使用温度環境に耐える材料を用いて作製することが望ましい。また、この例では、フロント外側筐体１１とリア外側筐体１４とを溶接して一体化していることから、リア外側筐体１４は、金属材料を用いて作製することが望ましい。具体的には、リア外側筐体１４を、耐熱性が高く且つ導電性があるステンレス鋼材、例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０等を用いて構成するとよい。
【００３０】
（リア内側筐体）
リア内側筐体１５は、全体として円筒形状を呈する部材である。このリア内側筐体１５の外周面のうち、前面側となる部位には小外径部１５１が、小外径部１５１の背面側となる部位には小外径部１５１よりも外径が大きい大外径部１５２が、大外径部１５２の背面側となる部位には小外径部１５１よりも外径が大きく且つ大外径部１５２よりも外径が小さい中外径部１５３が、それぞれ設けられている。
【００３１】
ここで、リア内側筐体１５における小外径部１５１の外径は、リア外側筐体１４における大外径部１４１の内径よりも小さい。また、リア内側筐体１５における大外径部１５２の外径は、リア外側筐体１４における大外径部１４１の内径とほぼ同じである。さらに、リア内側筐体１５における中外径部１５３の外径は、リア外側筐体１４における小内径部１４６の内径とほぼ同じである。
【００３２】
また、リア内側筐体１５は、リア外側筐体１４の内側にリア外側筐体１４と同心円状に配置される。そして、リア外側筐体１４の前面側より、中外径部１５３を背面側としてリア内側筐体１５を挿入し、リア外側筐体１４における大内径部１４５および小内径部１４６の段差と、リア内側筐体１５における大外径部１５２および中外径部１５３の段差とが突き当たるまでリア内側筐体１５を押し込むことにより、リア外側筐体１４とリア内側筐体１５とを含むリア筐体が形成される。このとき、リア外側筐体１４の大内径部１４５の内周面とリア内側筐体１５の小外径部１５１の外周面とは、空隙を介して対峙している。また、リア外側筐体１４の大内径部１４５の内周面とリア内側筐体１５の大外径部１５２の外周面とは、ほぼ隙間がない状態で接触している。さらに、リア外側筐体１４の小内径部１４６の内周面とリア内側筐体１５の中外径部１５３の外周面とは、ほぼ隙間がない状態で接触している。このように、リア内側筐体１５は、リア外側筐体１４にはめ込まれることで一体化し、リア筐体を構成している。
【００３３】
そして、リア筐体（リア外側筐体１４、リア内側筐体１５）とミドル筐体１３が取り付けられたフロント筐体（フロント外側筐体１１、受圧フロント内側筐体１２）とは、フロント外側筐体１１の背面側の端部にリア外側筐体１４の前面側の端部を突き当てるとともに、ミドル筐体１３の背面側の端部にリア内側筐体１５の前面側の端部を突き当てた状態で、フロント外側筐体１１の背面側の端部とリア外側筐体１４の前面側の端部とを溶接することにより一体化され、筐体部１０を構成している。その結果、ミドル筐体１３とリア筐体との間には、円筒状のリア内部空間１０ｃが形成されることになる。
【００３４】
ここで、フロント内部空間１０ｂと、フロント内部空間１０ｂの背面側に設けられたリア内部空間１０ｃとは、ミドル筐体１３に設けられた第１貫通孔１３１および第２貫通孔１３２と、ミドル筐体１３の外周面とフロント外側筐体１１およびリア外側筐体１４の各内周面との間に設けられた空隙とを介して連通している。
【００３５】
リア内側筐体１５は、高温となり得る燃焼室Ｃに面する位置または燃焼室Ｃに近い位置に存在することになるため、少なくとも、−４０℃〜３５０℃の使用温度環境に耐える材料を用いて作製することが望ましい。具体的には、リア内側筐体１５を、耐熱性が高く且つ導電性があるステンレス鋼材、例えばＪＩＳ規格のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０等を用いて構成するとよい。
【００３６】
［伝達リング］
図７は、伝達リング２０の構成を説明するための図である。ここで、図７（ａ）は、伝達リング２０を表面２０１側からみた図であり、図７（ｂ）は、伝達リング２０を裏面２０２側からみた図であり、図７（ｃ）は、伝達リング２０を構成する伝達リング本体２１の断面図である。以下では、図１乃至図６に加えて、図７も参照しながら、伝達リング２０の構成について説明を行う。
【００３７】
伝達部材の一例としての伝達リング２０は、全体として円環形状を呈する部材である。この伝達リング２０は、円環形状を呈し、前面側となる表面２０１と背面側となる裏面２０２とを有する伝達リング本体２１と、伝達リング本体２１の裏面２０２に形成されたフロント電極２２とを備えている。
【００３８】
ここで、伝達リング本体２１の断面は矩形状であり、前面側から背面側に向かう中心線方向の長さ（厚さ）が、中心線方向および周方向と直交する径方向の長さ（厚さ）よりも大きくなっている（図７（ｃ）参照）。また、伝達リング本体２１の外径は、フロント外側筐体１１の小内径部１１２の内径よりも小さく、伝達リング本体２１の内径は、フロント内側筐体部１２２の大外径部１２２１の外径よりも大きい。そして、伝達リング本体２１は、耐熱性および絶縁性を有する、アルミナ等のセラミック材料で構成されている。
【００３９】
また、伝達リング本体２１の裏面２０２に設けられるフロント電極２２は、それぞれが周方向に沿って形成されるとともに周方向に並べて配置された、第１フロント電極２２１、第２フロント電極２２２および第３フロント電極２２３を備えている。ここで、第１フロント電極２２１〜第３フロント電極２２３は、１２０°ずつずらされた状態で等間隔に配置されている。なお、フロント電極２２を構成する第１フロント電極２２１〜第３フロント電極２２３は、導電性の高い金属薄膜を、伝達リング本体２１に対し単層あるいは複数層積層して構成されている。
【００４０】
そして、伝達リング２０は、前面側となる表面２０１が受圧部１２１の凸部１２１２の背面側の端部に突き当たるように、フロント内部空間１０ｂ内に配置されている。このとき、伝達リング２０（伝達リング本体２１）の外周面と、フロント外側筐体１１の内周面とは、空隙を隔てて対峙している。また、伝達リング２０（伝達リング本体２１）の内周面と、フロント内側筐体部１２２の外周面とは、空隙を隔てて対峙している。したがって、伝達リング本体２１の裏面２０２に設けられたフロント電極２２は、フロント外側筐体１１およびフロント内側筐体部１２２（受圧フロント内側筐体１２）に接触しない。
【００４１】
［圧電素子群］
本実施の形態の圧電素子群３０は、それぞれが周方向に沿って形成されるとともに周方向に並べて配置された、第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６を備えている。ここで、本実施の形態では、圧力検出装置８を前面側からみたときに、第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６が、この順番で時計回りに、６０°ずつずらされた状態で等間隔に配置されている（図４参照）。そして、検出素子の一例としての第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６は、共通の構造を有している。
【００４２】
（圧電体）
図８は、第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６を構成する圧電体３００の構成を説明するための図である。以下では、図１乃至図７に加えて、図８も参照しながら、圧電体３００（第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６）の構成について説明を行う。
【００４３】
本実施の形態の圧電体３００は、直方体形状を呈している。ここで、圧電体３００の長さは１．５ｍｍ、幅は０．３ｍｍ、高さは０．５ｍｍである。また、圧力検出装置８では、各圧電体３００における長辺が伝達リング２０の周方向に沿うように配置されることで、第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６を構成している。そして、第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６は、それぞれの前面側が伝達リング２０の裏面２０２に突き当たるように、フロント内部空間１０ｂ内に配置されている。
【００４４】
本実施の形態の圧電体３００には、圧電縦効果の圧電作用を示すものを用いている。圧電縦効果とは、圧電体３００の電荷発生軸と同一方向の応力印加軸に外力を作用させると、電荷発生軸方向の圧電体３００の表面に電荷が発生する作用をいう。本実施の形態の圧電体３００は、中心線方向が応力印加軸の方向となるようにフロント内部空間１０ｂ内に収納されている。
【００４５】
ここで、本実施の形態では、圧電体３００のうち、圧電作用に伴って正電荷を出力する面を正電荷出力面３０１と称し、負電荷を出力する面を負電荷出力面３０２と称する。そして、本実施の形態では、圧電体３００のうち、図中上方に示す面（長さ１．５ｍｍ×幅０．３ｍｍの面）が正電荷出力面３０１となり、その裏側となる面が負電荷出力面３０２となる。なお、圧電体３００の正電荷出力面３０１および負電荷出力面３０２には、必要に応じて、金属薄膜等からなる電極（正電極膜、負電極膜）を設けてもよい。
【００４６】
次に、圧電体３００として圧電横効果を示すものを利用した場合を例示する。圧電横効果とは、圧電体３００の電荷発生軸に対して直交する位置にある応力印加軸に外力を作用させると、電荷発生軸方向の圧電体３００の表面に電荷が発生する作用をいう。薄板状に薄く形成した圧電体層を複数枚積層して構成しても良く、このように積層することで、圧電体３００に発生する電荷を効率的に集めてセンサの感度を上げることができる。
【００４７】
ここで、圧電体３００を構成する圧電単結晶としては、圧電縦効果及び圧電横効果を有するランガサイト系結晶（ランガサイト、ランガテイト、ランガナイト、ガリウムの一部をアルミニウムで置換したランガテイト（ＬＴＧＡ））や水晶、ガリウムリン酸塩などを例示することができる。なお、本実施の形態では、圧電体３００としてランガテイト単結晶を用いている。
【００４８】
また、圧電素子群３０のうち、第１圧電素子３１、第３圧電素子３３、第４圧電素子３４および第６圧電素子３６については、圧電体３００の正電荷出力面３０１が前面側すなわち伝達リング２０側を向くように配置されている。一方、圧電素子群３０のうち、残りの第２圧電素子３２および第５圧電素子３５については、圧電体３００の負電荷出力面３０２が前面側すなわち伝達リング２０側を向くように配置されている。
【００４９】
そして、図７（ｂ）に示したように、第１圧電素子３１の正電荷出力面３０１の全面は、伝達リング２０に設けられた第１フロント電極２２１と接触している。また、第２圧電素子３２の負電荷出力面３０２の全面は、伝達リング２０に設けられた第２フロント電極２２２と接触している。さらに、第３圧電素子３３の正電荷出力面３０１の全面は、伝達リング２０に設けられた第２フロント電極２２２と接触している。さらにまた、第４圧電素子３４の正電荷出力面３０１の全面は、第３フロント電極２２３と接触している。また、第５圧電素子３５の負電荷出力面３０２の全面は、伝達リング２０に設けられた第３フロント電極２２３と接触している。そして、第６圧電素子３６の正電荷出力面３０１の全面は、伝達リング２０に設けられた第１フロント電極２２１と接触している。
【００５０】
［基台リング］
図９は、基台リング４０の構成を説明するための図である。ここで、図９（ａ）は、基台リング４０を表面４０１側からみた図であり、図９（ｂ）は、基台リング４０を裏面４０２側からみた図であり、図９（ｃ）は、基台リング４０を構成する基台リング本体４１の断面図である。以下では、図１乃至図８に加えて、図９も参照しながら、基台リング４０の構成について説明を行う。
【００５１】
付与部材の一例としての基台リング４０は、全体として円環形状を呈する部材である。この基台リング４０は、円環形状を呈し、前面側となる表面４０１と背面側となる裏面４０２とを有する基台リング本体４１と、基台リング本体４１の表面４０１に形成されたリア電極４２とを備えている。
【００５２】
ここで、基台リング本体４１の断面は矩形状であり、前面側から背面側に向かう中心線方向の長さ（厚さ）が、中心線方向および周方向と直交する径方向の長さ（厚さ）よりも小さくなっている（図９（ｃ）参照）。また、基台リング本体４１の外周面には、中心線方向に沿って第１溝部４１１および第２溝部４１２が設けられている。そして、第１溝部４１１および第２溝部４１２は、１８０°ずらされた状態で配置されている。
【００５３】
また、基台リング本体４１の外径は、伝達リング本体２１の外径とほぼ同じであり、基台リング本体４１の内径は、伝達リング本体２１の内径とほぼ同じである。さらに、第１溝部４１１および第２溝部４１２の内径は、第１電極部材５１および第２電極部材５２を構成する電極体５００の直線状部５０２（詳細は後述する）の外径よりも大きい。そして、基台リング本体４１は、耐熱性および絶縁性を有する、アルミナ等のセラミック材料で構成されている。
【００５４】
また、基台リング本体４１の表面４０１に設けられるリア電極４２は、それぞれが周方向に沿って形成されるとともに周方向に並べて配置された、第１リア電極４２１、第２リア電極４２２および第３リア電極４２３を備えている。ここで、第１リア電極４２１〜第３リア電極４２３は、１２０°ずつずらされた状態で等間隔に配置されている。なお、リア電極４２を構成する第１リア電極４２１〜第３リア電極４２３は、導電性の高い金属薄膜を、基台リング本体４１に対し単層あるいは複数層積層して構成されている。
【００５５】
また、基台リング本体４１に設けられる第１溝部４１１は、第１リア電極４２１が設けられている部位と第３リア電極４２３が設けられている部位との間となる部位に対応して設けられる。これに対し、基台リング本体４１に設けられる第２溝部４１２は、第２リア電極４２２が設けられている部位に対応して設けられる。
【００５６】
そして、基台リング４０は、前面側となる表面４０１が第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６の背面側に突き当たるとともに、背面側となる裏面４０２がミドル筐体１３の前面側に突き当たるように、フロント内部空間１０ｂ内に配置されている。このとき、基台リング本体４１に設けられた第１溝部４１１は、ミドル筐体１３に設けられた第１貫通孔１３１と重なる位置に配置される。また、基台リング本体４１に設けられた第２溝部４１２は、ミドル筐体１３に設けられた第２貫通孔１３２と重なる位置に配置される。このとき、基台リング４０（基台リング本体４１）の外周面と、フロント外側筐体１１の内周面とは、空隙を隔てて対峙している。また、基台リング４０（基台リング本体４１）の内周面と、フロント内側筐体部１２２の外周面とは、空隙を隔てて対峙している。したがって、基台リング本体４１の裏面４０２に設けられたリア電極４２は、フロント外側筐体１１およびフロント内側筐体部１２２（受圧フロント内側筐体１２）に接触しない。
【００５７】
この圧力検出装置８では、圧電素子群３０を挟んで、前面側には伝達リング２０の裏面２０２（フロント電極２２が設けられた面）が、背面側には基台リング４０の表面２０１（リア電極４２が設けられた面）が、それぞれ配置される。このとき、例えば前面側からみたときに、第１フロント電極２２１の一端側と第１リア電極４２１の他端側とが対峙し、第１リア電極４２１の一端側と第２フロント電極２２２の他端側とが対峙する。また、第２フロント電極２２２の一端側と第２リア電極４２２の他端側とが対峙し、第２リア電極４２２の一端側と第３フロント電極２２３の他端側とが対峙する。さらに、第３フロント電極２２３の一端側と第３リア電極４２３の他端側とが対峙し、第３リア電極４２３の一端側と第１フロント電極２２１の他端側とが対峙する。
【００５８】
このため、第１圧電素子３１の負電荷出力面３０２の全面は、基台リング４０に設けられた第１リア電極４２１と接触している。また、第２圧電素子３２の正電荷出力面３０１の全面は、基台リング４０に設けられた第１リア電極４２１と接触している。さらに、第３圧電素子３３の負電荷出力面３０２の全面は、基台リング４０に設けられた第２リア電極４２２と接触している。さらにまた、第４圧電素子３４の負電荷出力面３０２の全面は、基台リング４０に設けられた第２リア電極４２２と接触している。また、第５圧電素子３５の正電荷出力面３０１の全面は、基台リング４０に設けられた第３リア電極４２３と接触している。そして、第６圧電素子３６の負電荷出力面３０２の全面は、基台リング４０に設けられた第３リア電極４２３と接触している。
【００５９】
［第１電極部材および第２電極部材］
本実施の形態の第１電極部材５１および第２電極部材５２は、共通の構造を有するものを用いている。
（電極体）
図１０は、第１電極部材５１および第２電極部材５２として用いられる電極体５００の構成を説明するための図である。以下では、図１乃至図９に加えて、図１０も参照しながら、電極体５００の構成について説明を行う。
【００６０】
電極体５００は、Ｚ字状の断面を有し且つ前面側に位置するＺ字状部５０１と、直線状を呈し且つＺ字状部５０１の背面側から中心線方向に沿って背面側に延伸する直線状部５０２とを一体化した構成を有している。また、Ｚ字状部５０１は、前面側および背面側を向く面を有し且つ最も前面側に位置するフロント平坦部５０１１と、前面側および背面側を向く面を有し且つ最も背面側に位置するリア平坦部５０１２と、フロント平坦部５０１１の一端からリア平坦部５０１２の一端に向かって斜めに伸びる斜行部５０１３とを備えている。そして、直線状部５０２は、リア平坦部５０１２の他端から、背面側に向かって伸びている。
【００６１】
ここで、Ｚ字状部５０１におけるフロント平坦部５０１１とリア平坦部５０１２とは、ほぼ平行な位置関係を有している。また、直線状部５０２と、Ｚ字状部５０１におけるフロント平坦部５０１１およびリア平坦部５０１２とは、ほぼ垂直な位置関係を有している。そして、電極体５００は、ＩＣ用のリードフレーム等にも用いられるコバール（鉄にニッケル、コバルトを配合した合金）からなる短冊状の板材を、折り曲げて作製される。このため、電極体５００におけるＺ字状部５０１は、中心線方向に伸縮可能な圧縮バネとしても機能するようになっている。
【００６２】
ここで、圧力検出装置８に取り付けられる前のＺ字状部５０１の中心線方向の高さは、圧電素子群３０を構成する第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６（圧電体３００）のそれぞれの高さ（正電荷出力面３０１から負電荷出力面３０２に至る長さ：この例では０．５ｍｍ）よりもわずかに大きい。また、直線状部５０２の外径は、ミドル筐体１３に設けられた第１貫通孔１３１および第２貫通孔１３２の内径よりも小さく、基台リング４０に設けられた第１溝部４１１および第２溝部４１２の内径よりも小さい。
【００６３】
（第１電極部材）
次に、圧力検出装置８における第１電極部材５１の配置について説明を行う。
第１電極部材５１のＺ字状部５０１は、筐体部１０のフロント内部空間１０ｂ内に配置される。これに対し、第１電極部材５１の直線状部５０２は、筐体部１０のフロント内部空間１０ｂから、基台リング４０に設けられた第１溝部４１１およびミドル筐体１３に設けられた第１貫通孔１３１を介して、筐体部１０のリア内部空間１０ｃまで伸びて配置される（図３参照）。
【００６４】
このとき、第１電極部材５１のＺ字状部５０１におけるフロント平坦部５０１１の前面側は、伝達リング２０における伝達リング本体２１の裏面２０２に設けられた第１フロント電極２２１に接触している（図７（ｂ）参照）。これに対し、第１電極部材５１のＺ字状部５０１におけるリア平坦部５０１２の背面側は、基台リング４０における基台リング本体４１の表面４０１に接触し、リア電極４２には接触しない（図９（ａ）参照）。
【００６５】
このとき、第１電極部材５１のＺ字状部５０１は、これら伝達リング２０と基台リング４０とに挟まれることにより、中心線方向に圧縮された状態となっている。そして、第１電極部材５１と筐体部１０とは、伝達リング２０（伝達リング本体２１）、基台リング４０（基台リング本体４１）および空隙を隔てて対峙している。
【００６６】
（第２電極部材）
続いて、圧力検出装置８における第２電極部材５２の配置について説明を行う。
第２電極部材５２のＺ字状部５０１は、筐体部１０のフロント内部空間１０ｂ内に配置される。これに対し、第２電極部材５２の直線状部５０２は、筐体部１０のフロント内部空間１０ｂから、基台リング４０に設けられた第２溝部４１２およびミドル筐体１３に設けられた第２貫通孔１３２を介して、筐体部１０のリア内部空間１０ｃまで伸びて配置される（図３参照）。
【００６７】
このとき、第２電極部材５２のＺ字状部５０１におけるフロント平坦部５０１１の前面側は、伝達リング２０における伝達リング本体２１の裏面２０２に接触し、フロント電極２２には接触しない（図７（ｂ）参照）。これに対し、第２電極部材５２のＺ字状部５０１におけるリア平坦部５０１２の背面側は、基台リング４０における基台リング本体４１の表面４０１に設けられた第２リア電極４２２に接触している（図９（ａ）参照）。
【００６８】
このとき、第２電極部材５２のＺ字状部５０１は、これら伝達リング２０と基台リング４０とに挟まれることにより、中心線方向に圧縮された状態となっている。そして、第２電極部材５２と筐体部１０とは、伝達リング２０（伝達リング本体２１）、基台リング４０（基台リング本体４１）および空隙を隔てて対峙している。
【００６９】
［接続電極］
第１接続電極６１および第２接続電極６２は、例えばワイヤハーネス等で構成されている。そして、第１接続電極６１の一端は、第１電極部材５１の直線状部５０２のうち、リア内部空間１０ｃに露出する背面側の端部に接続され、第１接続電極６１の他端は、筐体部１０の背面側に露出している。これに対し、第２接続電極６２の一端は、第２電極部材５２の直線状部５０２のうち、リア内部空間１０ｃに露出する背面側の端部に接続され、第２接続電極６２の他端は、筐体部１０の背面側に露出している。
【００７０】
［圧力検出装置における電気的な接続構造］
ではここで、本実施の形態の圧力検出装置８における電気的な接続構造について説明しておく。
（信号経路）
図１１は、圧力検出装置８における圧電素子群３０の電気的な接続を説明するための図である。また、図１２は、圧電素子群３０とフロント電極２２とリア電極４２との電気的な接続を説明するための図である。以下では、図１乃至図１０に加えて、図１１および図１２も参照しながら、圧力検出装置８における電気的な接続構造について説明を行う。
【００７１】
まず、第１接続電極６１は、第１電極部材５１を介して、伝達リング２０の第１フロント電極２２１と電気的に接続されている。
【００７２】
また、伝達リング２０の第１フロント電極２２１は、第１圧電素子３１の正電荷出力面３０１と電気的に接続されている。さらに、第１圧電素子３１の負電荷出力面３０２は、基台リング４０の第１リア電極４２１と電気的に接続されている。また、基台リング４０の第１リア電極４２１は、第２圧電素子３２の正電荷出力面３０１と電気的に接続されている。さらに、第２圧電素子３２の負電荷出力面３０２は、伝達リング２０の第２フロント電極２２２と電気的に接続されている。また、伝達リング２０の第２フロント電極２２２は、第３圧電素子３３の正電荷出力面３０１と電気的に接続されている。さらに、第３圧電素子３３の負電荷出力面３０２は、基台リング４０の第２リア電極４２２と電気的に接続されている。
【００７３】
また、伝達リング２０の第１フロント電極２２１は、第６圧電素子３６の正電荷出力面３０１と電気的に接続されている。さらに、第６圧電素子３６の負電荷出力面３０２は、基台リング４０の第３リア電極４２３と電気的に接続されている。また、基台リング４０の第３リア電極４２３は、第５圧電素子３５の正電荷出力面３０１と電気的に接続されている。さらに、第５圧電素子３５の負電荷出力面３０２は、伝達リング２０の第３フロント電極２２３と電気的に接続されている。また、伝達リング２０の第３フロント電極２２３は、第４圧電素子３４の正電荷出力面３０１と電気的に接続されている。さらに、第４圧電素子３４の負電荷出力面３０２は、基台リング４０の第２リア電極４２２と電気的に接続されている。
【００７４】
そして、基台リング４０の第２リア電極４２２は、第２電極部材５２を介して、第２接続電極６２と電気的に接続されている。
【００７５】
このように、第１圧電素子３１、第２圧電素子３２および第３圧電素子３３は、この順で直列に接続されている。また、第６圧電素子３６、第５圧電素子３５および第４圧電素子３４は、この順で直列に接続されている。そして、第１圧電素子３１、第２圧電素子３２および第３圧電素子３３と、第６圧電素子３６、第５圧電素子３５および第４圧電素子３４とは、並列に接続されている。以下では、第１接続電極６１から第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６を介して第２接続電極６２へと向かう電気的な経路を、「信号経路」と称する。
【００７６】
（筐体経路）
これに対し、筐体部１０では、フロント外側筐体１１と受圧フロント内側筐体１２とが電気的に接続されている。また、筐体部１０では、受圧フロント内側筐体１２とミドル筐体１３とが電気的に接続されている。さらに、筐体部１０では、フロント外側筐体１１とリア外側筐体１４とが電気的に接続されている。さらにまた、筐体部１０では、リア外側筐体１４とリア内側筐体１５とが電気的に接続されている。
【００７７】
したがって、筐体部１０では、フロント外側筐体１１、受圧フロント内側筐体１２、ミドル筐体１３、リア外側筐体１４およびリア内側筐体１５が、すべて電気的に接続されていることになる。以下では、筐体部１０における電気的な経路を「筐体経路」と称する。
【００７８】
（信号経路と筐体経路との関係）
そして、信号経路と筐体経路とは、伝達リング２０の伝達リング本体２１と、基台リング４０の基台リング本体４１と、各種空隙とを介して、電気的に絶縁されている。
【００７９】
［圧力検出装置の製造方法］
では、本実施の形態の圧力検出装置８の製造方法について説明を行う。
（フロント筐体作製工程）
最初のフロント筐体作製工程では、まず、受圧フロント内側筐体１２の背面側から、切り欠き１１１を前面側としてフロント外側筐体１１を近づけていき、受圧フロント内側筐体１２における受圧部１２１の縁端部１２１４に、フロント外側筐体１１の切り欠き１１１をはめ込む。そして、フロント外側筐体１１の前面側の端部（切り欠き１１１の周辺）と、受圧フロント内側筐体１２の受圧部１２１の縁端部１２１４とを、全周にわたってレーザ溶接することで、フロント筐体を得る。なお、以下では、フロント外側筐体１１と受圧フロント内側筐体１２とによって囲まれた領域（後にフロント内部空間１０ｂを構成する領域）を、フロント筐体の内部と称する。
【００８０】
（伝達リング取付工程）
次の伝達リング取付工程では、布団と筐体の内部すなわち背面側を上方に向けた状態で、フロント筐体の内部に、背面側から、表面２０１を前面側として伝達リング２０を挿入し、受圧フロント内側筐体１２の受圧部１２１の凸部１２１２に、伝達リング２０の表面２０１（フロント電極２２が設けられていない側）を突き当てる。このとき、伝達リング２０の裏面２０２（フロント電極２２が設けられている側）は、上方を向いている。
【００８１】
（圧電素子群取付工程）
次の圧電素子群取付工程では、フロント筐体の内部に配置された伝達リング２０の裏面２０２に、背面側すなわち上方から、反時計回りに６０°ずつずらしながら、第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６を並べて配置する。
【００８２】
このとき、第１圧電素子３１は第１フロント電極２２１における反時計回り下流側となる部位に、第２圧電素子３２は第２フロント電極２２２における反時計回り上流側となる部位に、第３圧電素子３３は第２フロント電極２２２における反時計回り下流側となる部位に、それぞれ接触して配置される。また、このとき、第４圧電素子３４は第３フロント電極２２３における反時計回り上流側となる部位に、第５圧電素子３５は第３フロント電極２２３における反時計回り下流側となる部位に、第６圧電素子３６は第１フロント電極２２１における反時計回り上流側となる部位に、それぞれ接触して配置される。
【００８３】
また、このとき、第１圧電素子３１、第３圧電素子３３、第４圧電素子３４および第６圧電素子３６は、前面側すなわちフロント電極２２に正電荷出力面３０１が接するように配置される。これに対し、第２圧電素子３２および第５圧電素子３５は、前面側すなわちフロント電極２２に負電荷出力面３０２が接するように配置される。
【００８４】
（電極部材取付工程）
次の電極部材取付工程では、フロント筐体の内部に配置された伝達リング２０の裏面２０２に、背面側から、Ｚ字状部５０１を前面側且つ直線状部５０２を背面側として第１電極部材５１および第２電極部材５２を突き当てる。
【００８５】
このとき、第１電極部材５１では、Ｚ字状部５０１のフロント平坦部５０１１の前面が、伝達リング２０の裏面２０２のうち、第６圧電素子３６と第１圧電素子３１との中間となる部位に突き当てられる。その結果、第１電極部材５１は、第１フロント電極２２１に接触する状態となる。また、このとき、第１電極部材５１の直線状部５０２は、受圧フロント内側筐体１２よりもフロント外側筐体１１に近い側に配置され、フロント外側筐体１１の内周面と対峙する。
【００８６】
一方、第２電極部材５２では、Ｚ字状部５０１のフロント平坦部５０１１の前面が、伝達リング２０の裏面２０２のうち、第３圧電素子３３と第４圧電素子３４との中間となる部位に突き当てられる。その結果、第２電極部材５２は、第１フロント電極２２１〜第３フロント電極２２３のいずれにも接触しない状態となる。また、このとき、第２電極部材５２の直線状部５０２は、受圧フロント内側筐体１２よりもフロント外側筐体１１に近い側に配置され、フロント外側筐体１１の内周面と対峙する。
【００８７】
これにより、第１電極部材５１および第２電極部材５２は、フロント内側筐体部１２２を挟んで１８０°ずらされた位置に配置される。
【００８８】
（基台リング取付工程）
次の基台リング取付工程では、フロント筐体の内部に、背面側から、表面４０１を前面側として基台リング４０を挿入する。このとき、既に取り付けられている第１電極部材５１の直線状部５０２が、基台リング４０に設けられた第１溝部４１１を通過し、且つ、既に取り付けられている第２電極部材５２の直線状部５０２が、基台リング４０に設けられた第２溝部４１２を通過するように、基台リング４０を挿入していく。その結果、第１電極部材５１におけるＺ字状部５０１のリア平坦部５０１２の背面側および第２電極部材５２におけるＺ字状部５０１のリア平坦部５０１２の背面側に、基台リング４０の表面４０１が突き当たる。
【００８９】
このとき、第１圧電素子３１は第１リア電極４２１における時計回り上流側となる部位に、第２圧電素子３２は第１リア電極４２１における時計回り下流側となる部位に、第３圧電素子３３は第２リア電極４２２における時計回り上流側となる部位に、それぞれ対峙する。また、このとき、第４圧電素子３４は第２リア電極４２２における時計回り下流側となる部位に、第５圧電素子３５は第３リア電極４２３における時計回り上流側となる部位に、第６圧電素子３６は第３リア電極４２３における時計回り下流側となる部位に、それぞれ対峙する。
【００９０】
また、このとき、第１圧電素子３１、第３圧電素子３３、第４圧電素子３４および第６圧電素子３６は、背面側すなわちリア電極４２に負電荷出力面３０２が対峙する。これに対し、第２圧電素子３２および第５圧電素子３５は、背面側すなわちリア電極４２に正電荷出力面３０１が対峙する。
【００９１】
ここで、第１電極部材５１および第２電極部材５２におけるＺ字状部５０１の高さは、上述したように第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６（圧電体３００）の高さよりもわずかに大きく設定されている。このため、この時点において、第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６と基台リング４０の表面４０１とは、ほとんど接触しない。
【００９２】
（ミドル筐体取付工程）
次のミドル筐体取付工程では、フロント筐体の内部に、背面側から、大内径部１３３を前面側としてミドル筐体１３を挿入する。このとき、第１電極部材５１の直線状部５０２が、ミドル筐体１３の第１貫通孔１３１を通過し、且つ、第２電極部材５２の直線状部５０２が、ミドル筐体１３の第２貫通孔１３２を通過するように、ミドル筐体１３を挿入していく。その結果、基台リング４０の背面側すなわち裏面４０２に、ミドル筐体１３の前面が突き当たる。このとき、フロント内側筐体部１２２の外周面の大外径部１２２１には、ミドル筐体１３の内周面の大内径部１３３が対峙し、フロント内側筐体部１２２の外周面の小外径部１２２２には、ミドル筐体１３の内周面の小内径部１３４が対峙する。
【００９３】
続いて、ミドル筐体１３の背面側から、予め定められた押し付け力を付加する。これにより、ミドル筐体１３から基台リング４０を介して、伝達リング２０と基台リング４０とに挟まれた、第１電極部材５１および第２電極部材５２のＺ字状部５０１を、中心線方向に収縮させる。これに伴い、第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６の背面側と基台リング４０の表面４０１とが接触する。このとき、第１圧電素子３１および第２圧電素子３２は第１リア電極４２１に、第３圧電素子３３および第４圧電素子３４は第２リア電極４２２に、第５圧電素子３５および第６圧電素子３６は第３リア電極４２３に、それぞれ接触することになる。
【００９４】
そして、この状態で、受圧フロント内側筐体１２のフロント内側筐体部１２２とミドル筐体１３とを、全周にわたってレーザ溶接することで、フロント筐体に対してミドル筐体１３を固定する。また、フロント筐体とミドル筐体１３との間に形成されたフロント内部空間１０ｂ内に、伝達リング２０、圧電素子群３０、基台リング４０、第１電極部材５１および第２電極部材５２（のＺ字状部５０１）が、それぞれ位置決めされた状態で固定される。このとき、圧電素子群３０を構成する第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６のそれぞれには、予め定められた荷重（予荷重）が付与される。
【００９５】
（接続電極取付工程）
次の接続電極取付工程では、第１電極部材５１の直線状部５０２のうち、ミドル筐体１３の第１貫通孔１３１から背面側に突出する端部に、第１接続電極６１を取り付ける。また、第２電極部材５２の直線状部５０２のうち、ミドル筐体１３の第２貫通孔１３２から背面側に突出する端部に、第２接続電極６２を取り付ける。以下では、フロント筐体作製工程から接続電極取付工程を経て得られたものを、中間構造体と称する。
【００９６】
（リア筐体作製工程）
次のリア筐体作製工程では、大外径部１４１を前面側とするリア外側筐体１４に対し、前面側から、中外径部１５３を背面側としてリア内側筐体１５を挿入する。そして、リア外側筐体１４の内周面に設けられた大内径部１４５と小内径部１４６との間の段差に、リア内側筐体１５の外周面に設けられた大外径部１５２と中外径部１５３との間の段差を突き当てる。これにより、リア外側筐体１４にリア内側筐体１５をはめ込んでなるリア筐体を得る。なお、以下では、リア外側筐体１４とリア内側筐体１５とによって囲まれた部位（後にリア内部空間１０ｃとなる部位）を、リア筐体の内部と称する。
【００９７】
（リア筐体取付工程）
次のリア筐体取付工程では、まず、ミドル筐体１３を背面側とする中間構造体の背面側から、リア筐体の内部を前面側としてリア筐体を突き当てる。このとき、リア筐体におけるリア外側筐体１４の前面側の端部が、中間構造体におけるフロント外側筐体１１の背面側の端部に突き当たる。また、このとき、リア筐体におけるリア内側筐体１５の前面側の端部が、中間構造体におけるミドル筐体１３の背面側の端部に突き当たる。なお、このとき、中間構造体に設けられた第１電極部材５１および第２電極部材５２の背面側の端部は、ミドル筐体１３とリア筐体との間に形成されたリア内部空間１０ｃ内に配置される。そして、この状態で、中間構造体のフロント外側筐体１１の背面側の端部と、リア筐体のリア外側筐体１４の前面側の端部とを、全周にわたってレーザ溶接し、圧力検出装置８を得る。
【００９８】
［インジェクタユニットの製造方法］
その後、燃料噴射装置７の先端部７ｂに対し、圧力検出装置８の取り付けを行う。より具体的に説明すると、燃料噴射装置７の先端部７ｂを、圧力検出装置８に設けられた開口部１０ａに通すことで、燃料噴射装置７に圧力検出装置８を装着するとともに、圧力検出装置８に設けられた第１接続電極６１および第２接続電極６２を、燃料噴射装置７に設けられた２つの外部電極（図示せず）とそれぞれ接続する。以上により、インジェクタユニット６が得られる。
【００９９】
［圧力検出装置による圧力検出動作］
次に、内燃機関１に装着されたインジェクタユニット６における、圧力検出装置８の圧力検出動作について説明する。
【０１００】
燃焼室Ｃ内に発生した燃焼圧の変動が、受圧フロント内側筐体１２の受圧部１２１と、伝達リング２０とを介して、伝達リング２０と基台リング４０とに挟まれた圧電素子群３０に作用する。この例において、圧電素子群３０は、周方向に等間隔に配置された第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６を備えており、第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６のそれぞれには、圧力に応じた電荷が発生する。第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６のそれぞれが発生した電荷は、電荷信号（検出信号の一例）として、信号経路すなわち、伝達リング２０に設けられたフロント電極２２、第１電極部材５１および第１接続電極６１と、リア電極４２、第２電極部材５２および第２接続電極６２とを介して、燃料噴射装置７に伝送される。そして、燃料噴射装置７に伝送された電荷信号は、さらに、内燃機関１の作動を制御する制御装置（図示せず）に伝送される。なお、制御装置は、受け取った電荷信号に基づき、例えば燃料噴射装置７による燃料供給量の制御や、点火プラグ５による点火タイミングの制御等を行う。
【０１０１】
ここで、圧力検出装置８に設けられた筐体部１０は、圧力検出装置８とともにインジェクタユニット６を構成する燃料噴射装置７の本体部７ａや先端部７ｂの外周面と接触し得る状態にある。そして、これら本体部７ａや先端部７ｂが金属で形成されている場合、先端部７ｂの外周面は、金属製のシリンダヘッド４に締結されていることから、シリンダヘッド４から燃料噴射装置７を介して、圧力検出装置８の筐体部１０に、ノイズが侵入してくるおそれがある。しかしながら、本実施の形態の圧力検出装置８では、上述した構成を有することにより、信号経路と、筐体部１０による筐体経路とが絶縁されている。これにより、信号経路を介して燃料噴射装置７に出力される電荷信号に、シリンダヘッド４側から侵入してくるノイズが重畳されにくくなっている。
【０１０２】
［まとめ］
以上説明したように、本実施の形態では、圧力検出装置８において燃焼室Ｃから圧力を受ける受圧部１２１をフロント内側筐体部１２２と一体化してなる受圧フロント内側筐体１２と、フロント外側筐体１１とを、レーザ溶接によって接続することで、圧電素子群３０を内部（フロント内部空間１０ｂ内）に収容するフロント筐体を構成するようにした。この構成を採用することで、初期状態において受圧部１２１とフロント内側筐体部１２２とが分離されている構成を採用した場合と比較して、得られたフロント筐体における変形を抑制することができる。そして、フロント筐体における変形が抑制できることに伴い、フロント筐体の内部に収容される圧電素子群３０に、受圧部１２１を介して伝達される圧力の誤差を低減することが可能となる。また、受圧部１２１の内側と外側とで、それぞれ接続（溶接）を行う場合と比較して、筐体部１０（特にフロント筐体）の耐久性を向上させることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態では、上述したフロント筐体とミドル筐体１３とを用いて、筐体部１０の内部にフロント内部空間１０ｂを形成するとともに、このフロント内部空間１０ｂ内に配置された圧電素子群３０に予荷重を付与するようにした。これにより、圧電素子群３０が受ける圧力を安定させることができる。
【０１０４】
さらに、本実施の形態では、フロント内部空間１０ｂ内において、金属製の受圧部１２１と圧電素子群３０との間に伝達リング本体２１を配置するとともに、金属製のミドル筐体１３と圧電素子群３０との間に基台リング本体４１を配置するようにした。これにより、圧電素子群３０を構成する６個の圧電素子（第１圧電素子３１〜第６圧電素子３６）のそれぞれに対し、安定した予荷重を付与することができる。
【０１０５】
さらにまた、本実施の形態では、フロント筐体を含む筐体部１０による筐体経路と、圧電素子群３０を含む信号経路とを、電気的に絶縁することで分離した。これにより、筐体部１０の外部から筐体部１０を介して、圧電素子群３０からの電化信号にノイズが重畳されるのを抑制することができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、フロント外側筐体１１と、受圧部１２１およびフロント内側筐体部１２２を一体化してなる受圧フロント内側筐体１２とを用いて、フロント筐体を構成していたが、これは次の理由による。
受圧部１２１が設けられたフロント外側筐体１１と、受圧フロント内側筐体１２から受圧部１２１を取り除いたフロント内側筐体部１２２とを用いて、フロント筐体を構成することは可能である。ただし、この場合、開口部１０ａの内側を溶接しなければならなくなる分、溶接後のフロント筐体の寸法精度を確保することが困難となる。
このため、本実施の形態では、受圧部１２１およびフロント内側筐体部１２２を一体化してなる受圧フロント内側筐体１２を用いるようにした。
【０１０７】
［その他］
なお、本実施の形態では、圧力検出装置８に設けられる圧電素子群３０を、６個の圧電体３００で構成していたが、これに限られるものではなく、複数個であればよい。また、本実施の形態では、圧電素子群３０を構成する複数個の圧電体３００を、周方向に等間隔で配置していたが、これに限られるものではなく、非等間隔であってもよい。また、本実施の形態では、複数（ここでは６個）の圧電体３００にて圧電素子群３０を構成するようにしていたが、単数の圧電体３００を用いてもよい。この場合には、環状の圧電体３００を用いることが望ましい。
【０１０８】
また、本実施の形態では、圧力検出装置８を燃料噴射装置７と組み合わせることによって、インジェクタユニット６を構成する場合を例として説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば、上述した圧力検出装置８を、図１に示す点火プラグ５（機能部品の一例）と組み合わせることによって、点火プラグユニット（内燃機関用部品の一例）を構成するようにしてもかまわない。
【０１０９】
さらに、本実施の形態では、圧力の検出素子として圧電素子を用いた場合を例として説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えばひずみゲージや離間した電極等を用いてもかまわない。
そして、本実施の形態では、圧力検出装置８による圧力の検出対象を内燃機関１としていたが、これに限られるものではなく、内燃機関１以外であってもかまわない。
【符号の説明】
【０１１０】
１…内燃機関、２…シリンダブロック、３…ピストン、４…シリンダヘッド、５…点火プラグ、６…インジェクタユニット、７…燃料噴射装置、８…圧力検出装置、１０…筐体部、１１…フロント外側筐体、１２…受圧フロント内側筐体、１３…ミドル筐体、１４…リア外側筐体、１５…リア内側筐体、２０…伝達リング、２１…伝達リング本体、２２…フロント電極、３０…圧電素子群、３１…第１圧電素子、３２…第２圧電素子、３３…第３圧電素子、３４…第４圧電素子、３５…第５圧電素子、３６…第６圧電素子、４０…基台リング、４１…基台リング本体、４２…リア電極、５１…第１電極部材、５２…第２電極部材、６１…第１接続電極、６２…第２接続電極
【図１】
2018163082.tif 000003
【図２】
2018163082.tif 000004
【図３】
2018163082.tif 000005
【図４】
2018163082.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2018163082.tif 000009
【図８】
2018163082.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018163082.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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