(57)【要約】【課題】平面視矩形状の圧力検知素子を平面視円環状のダイヤフラム部の表面上に接合するのに適した形状の接合ガラス、を備えた圧力センサを提供する。【解決手段】接合ガラス１６０は、平面視で、その外周１６５が、ダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃに沿って延びる第１円弧１６１と、第１円弧１６１に対し径方向内側に位置してダイヤフラム部１４４の内周１４４ｄに沿って延びる第２円弧１６２と、第１円弧１６１の一端１６１ｂと第２円弧１６２の一端１６２ｂとを結ぶ第１連結線１６３と、第１円弧１６１の他端１６１ｃと第２円弧１６２の他端１６２ｃとを結ぶ第２連結線１６４とによって構成された形状である。【選択図】図５
2019219282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象である圧力に応じて自身に歪みが生じるダイヤフラム部と、
前記ダイヤフラム部の表面上に設けられた圧力検知素子と、
前記圧力検知素子を前記ダイヤフラム部の表面上に接合する接合ガラスと、を備える
圧力センサであって、
前記ダイヤフラム部は、平面視円環状であり、
前記圧力検知素子は、平面視矩形状であり、
前記接合ガラスは、平面視で、その外周が、前記ダイヤフラム部の外周に沿って延びる第１円弧と、前記第１円弧に対し径方向内側に位置して前記ダイヤフラム部の内周に沿って延びる第２円弧と、前記第１円弧の一端と前記第２円弧の一端とを結ぶ第１連結線と、前記第１円弧の他端と前記第２円弧の他端とを結ぶ第２連結線と、によって構成された形状である
圧力センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の圧力センサであって、
前記接合ガラスは、平面視で、その外周が、前記ダイヤフラム部の外周及び内周から離間している
圧力センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の圧力センサであって、
前記第１円弧の曲率半径は、平面視で、前記圧力検知素子の外周のうち前記ダイヤフラム部の中心から最も離れて位置する部位と前記ダイヤフラム部の中心との間の距離よりも大きく、且つ、前記ダイヤフラム部の外周の曲率半径よりも小さい
圧力センサ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧力センサであって、
前記圧力検知素子は、平面視で、その全体が、前記接合ガラスのうち周縁部よりも内側に位置する内側領域内に配置されている
圧力センサ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の圧力センサであって、
前記圧力検知素子は、前記ダイヤフラム部の中心に関して対称な位置に、２つ設けられている
圧力センサ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の圧力センサであって、
軸線方向に延びる形態を有し、前記圧力の変化に応じて前記軸線方向に変位する変位部材、を備え、
前記ダイヤフラム部は、前記軸線方向に貫通する貫通孔を有する円環状をなし、
前記変位部材は、前記ダイヤフラム部の前記貫通孔に挿通された態様で、前記ダイヤフラム部の内側に固定されており、
前記ダイヤフラム部は、前記圧力の変化に伴う前記変位部材の変位に応じて、当該ダイヤフラム部に歪みが生じるように構成されている
圧力センサ。
【請求項７】
請求項６に記載の圧力センサであって、
前記変位部材は、前記軸線方向の先端側に、ヒータ部材を含む
圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び特許文献２には、検出対象である圧力に応じて自身に歪みが生じるダイヤフラム部と、ダイヤフラム部上に設けられた圧力検知素子と、圧力検知素子をダイヤフラム部の表面上に接合する接合ガラスとを備える圧力センサが開示されている。このうち、ダイヤフラム部は、平面視円形状であり、圧力検知素子は、平面視矩形状である。圧力検知素子は、平面視で、その全体が、接合ガラスの外周の内側に配置されている。特許文献１，２には、それぞれ、平面視円形状とされた接合ガラスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７５１２８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６９５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ダイヤフラム部の形状を、平面視円環状とする場合がある。具体的には、例えば、圧力センサが、軸線方向に延びる形態の変位部材であって、圧力の変化に応じて軸線方向に変位する変位部材を備え、ダイヤフラム部が、軸線方向に貫通する貫通孔を有する円環状をなし、変位部材が、ダイヤフラム部の貫通孔に挿通された態様で、ダイヤフラム部の内側に固定されたものを挙げることができる。この圧力センサでは、ダイヤフラム部は、圧力の変化に伴う変位部材の変位に応じて、当該ダイヤフラム部に歪みが生じるように構成されている。また、圧力検知素子は、ダイヤフラム部の中心について対称な位置に、２つ設けられることがある。
【０００５】
このように、ダイヤフラム部の形状を、平面視円環状とした場合は、ダイヤフラム部の外周の一部である円弧と内周の一部である円弧とに挟まれた領域内に接合ガラスを塗工しなければならなくなり、接合ガラスを塗工できる面積が小さくなる傾向にある。このため、特許文献１，２のように、接合ガラスを平面視円形状とした場合には、圧力検知素子のうち最も圧力検知素子の中心から遠くに位置する角部が、接合ガラスの外周から外側にはみ出してしまうことが起こりうる。特に、ダイヤフラム部の円環が小さい場合は、ダイヤフラム部の表面上に設けることが可能な接合ガラスの直径も小さくなるので、上述のように、圧力検知素子の角部が接合ガラスの外周から外側にはみ出してしまうことが起こりうる。このような場合は、圧力検知素子の角部を接合ガラスに接触させることができず、適切に接合できない。
【０００６】
あるいは、接合ガラスを平面視円形状とする場合に、接合ガラスを十分に大きくすることができないことから、圧力検知素子をダイヤフラム部の表面上に接合するために、ダイヤフラム部の表面上に設けた接合ガラスの表面上に圧力検知素子を載置したとき、圧力検知素子の角部が、接合ガラスの周縁部と厚み方向に対向する位置（すなわち、接合ガラスの周縁部の上方）に配置される場合がある。このとき、接合ガラスの周縁部は、内側部分（接合ガラスのうち、周縁部よりも内側に位置する部位）よりも厚みが薄い（外周に近づくにしたがって厚みが薄くなってゆく形態）ので、このような場合には、圧力検知素子の角部が接合ガラス（周縁部）に接触し難くなり、適切に接合できない虞があった。
【０００７】
一方、平面視矩形状の圧力検知素子を接合ガラスで適切に接合すべく、接合ガラスの形状を平面視矩形状とする（例えば、接合ガラスの周縁部よりも内側に圧力検知素子を配置できる大きさの矩形状にする）場合は、接合ガラスの角部が、ダイヤフラム部の外周または内周からはみ出してしまう虞があった。従って、接合ガラスを平面視矩形状とすることができない虞があった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、平面視矩形状の圧力検知素子を平面視円環状のダイヤフラム部の表面上に接合するのに適した形状の接合ガラス、を備えた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】
【０００９】
本発明の一態様は、検出対象である圧力に応じて自身に歪みが生じるダイヤフラム部と、前記ダイヤフラム部の表面上に設けられた圧力検知素子と、前記圧力検知素子を前記ダイヤフラム部の表面上に接合する接合ガラスと、を備える圧力センサであって、前記ダイヤフラム部は、平面視円環状であり、前記圧力検知素子は、平面視矩形状であり、前記接合ガラスは、平面視で、その外周が、前記ダイヤフラム部の外周に沿って延びる第１円弧と、前記第１円弧に対し径方向内側に位置して前記ダイヤフラム部の内周に沿って延びる第２円弧と、前記第１円弧の一端と前記第２円弧の一端とを結ぶ第１連結線と、前記第１円弧の他端と前記第２円弧の他端とを結ぶ第２連結線と、によって構成された形状である圧力センサである。
【００１０】
上述の圧力センサでは、ダイヤフラム部が平面視円環状（例えば、円環板状）であり、圧力検知素子が平面視矩形状（例えば、矩形板状）である。
さらに、上述の圧力センサでは、接合ガラスを、平面視で、その外周が、ダイヤフラム部の外周に沿って延びる第１円弧と、第１円弧に対し径方向内側に位置してダイヤフラム部の内周に沿って延びる第２円弧と、第１円弧の一端と第２円弧の一端とを結ぶ第１連結線と、第１円弧の他端と第２円弧の他端とを結ぶ第２連結線とによって構成された形状としている。換言すれば、接合ガラスを、平面視で、前記第１円弧と前記第２円弧と前記第１連結線と前記第２連結線とからなる外周を有し、この外周によって囲まれた領域の全体にわたって（領域内を満たすように）当該接合ガラスが配置された形態としている。
【００１１】
上述のような接合ガラスの形状（以下、平面視扇面形状ともいう）は、平面視矩形状の圧力検知素子を平面視円環状のダイヤフラム部の表面上に接合するのに適している。その理由は以下の通りである。
【００１２】
具体的に、接合ガラスの形状を平面視扇面形状とした場合は、圧力検知素子のうち最も圧力検知素子の中心から遠くに位置する角部（その裏面）が、接合ガラスに接触し易くなる。詳細には、接合ガラスの形状を、平面視扇面形状とした場合は、平面視円形状とした場合と比較して、圧力検知素子の角部を、接合ガラスの外周から、より内側（接合ガラスの中心側）に配置することが可能となる。例えば、平面視扇面形状とした接合ガラスと平面視円形状とした接合ガラスとを、ダイヤフラム部の径方向にかかる寸法を同等とした場合に、平面視扇面形状とした接合ガラスは、平面視円形状とした接合ガラスの外周に第１円弧と第２円弧とが接する形状となる。そして、平面視扇面形状とした接合ガラスでは、その外周のうち第１円弧及び第２円弧との接点以外の部位を、いずれも、平面視円形状とした接合ガラスの外周よりも、圧力検知素子の外周から遠くに配置することが可能となる。なお、この例については、後に、図８を用いて詳細に説明する。
【００１３】
従って、接合ガラスの形状を、平面視扇面形状とした場合は、平面視円形状とした場合よりも、接合ガラスの外周を、圧力検知素子の角部から遠ざける（圧力検知素子の角部と接合ガラスの外周との距離を大きくする）ことが可能となる。これにより、接合ガラスの形状を、平面視扇面形状とした場合は、平面視円形状とした場合と比較して、圧力検知素子の角部が接合ガラスに接触し易くなる（例えば、接合ガラスのうち周縁部よりも内側に位置する部位に接触し易くなる）ので、圧力検知素子の角部をダイヤフラム部の表面上に接合し易くなる。従って、平面視扇面形状の接合ガラスは、平面視円形状の接合ガラスと比較して、平面視矩形状の圧力検知素子を平面視円環状のダイヤフラム部の表面上に接合するのに適しているといえる。
【００１４】
また、平面視矩形状の圧力検知素子の角部を接合ガラスで確実に接合すべく、接合ガラスの形状を平面視矩形状とする（接合ガラスの周縁部よりも内側に圧力検知素子を配置できる大きさを有する）場合は、接合ガラスの角部がダイヤフラム部の外周または内周からはみ出してしまう虞がある。例えば、平面視扇面形状とした接合ガラスと平面視矩形状とした接合ガラスとを、ダイヤフラム部の径方向にかかる寸法を同等とした場合に、平面視矩形状とした接合ガラスは、当該接合ガラスの第１辺を第１円弧の接線とし、これに平行な第２辺を第２円弧の接線とした矩形状となる。このような矩形状の接合ガラスのうち第１辺の端部を含む角部は、ダイヤフラム部の外周に沿った第１円弧よりも径方向外側に配置されることになり、ダイヤフラム部の円環が小さい場合は、ダイヤフラム部の外周からはみ出してしまう（従って、接合ガラスの形状を平面視矩形状とすることができない）。なお、この例については、後に、図１１を用いて詳細に説明する。
【００１５】
これに対し、平面視扇面形状の接合ガラスでは、平面視で、その外周の一部を構成する第１円弧を、ダイヤフラム部の外周に沿って延びる円弧としているので、ダイヤフラム部の円環が小さい場合でも、ダイヤフラム部の外周からはみ出し難くなる（ダイヤフラム部の外周に第１円弧が一致するまで接合ガラスを大きくすることが可能となる）。また、第２円弧についても、ダイヤフラム部の内周に沿って延びる円弧としているので、ダイヤフラム部の円環が小さい場合でも、ダイヤフラム部の内周からはみ出し難くなる（ダイヤフラム部の内周に第２円弧が一致するまで接合ガラスを大きくすることが可能となる）。従って、平面視扇面形状の接合ガラスは、平面視矩形状の接合ガラスと比較して、平面視矩形状の圧力検知素子を平面視円環状のダイヤフラム部の表面上に接合するのに適しているといえる。
【００１６】
なお、接合ガラスの外周を構成する「第１連結線及び第２連結線」は、直線、曲線、または直線と曲線の混合線など、いずれの形状の線であっても良い。
また、圧力検知素子の平面視「矩形状」は、４つの角部が全て直角である形状に限らず、角部の少なくとも１つが丸く（弧状に）された形状（略矩形状）も含む。
【００１７】
さらに、前記の圧力センサであって、前記接合ガラスは、平面視で、その外周が、前記ダイヤフラム部の外周及び内周から離間している圧力センサとすると良い。
【００１８】
圧力センサの製造工程のうち、接合ガラスによって圧力検知素子をダイヤフラム部の表面上に接合する工程において、例えば、平面視で、接合ガラスの外周を構成する第１円弧をダイヤフラム部の外周に接触（一致）させるようにして、接合ガラスをダイヤフラム部の表面上に塗工した場合は、接合ガラスを軟化または溶融させたときに、接合ガラスの一部がダイヤフラム部の外周から側面に流れてしまう虞がある。同様に、接合ガラスの内周を構成する第２円弧をダイヤフラム部の内周に接触（一致）させるようにして、接合ガラスをダイヤフラム部の表面上に塗工した場合は、接合ガラスを軟化または溶融させたときに、接合ガラスの一部がダイヤフラム部の内周から側面に流れてしまう虞がある。
【００１９】
このように、接合ガラスによって圧力検知素子をダイヤフラム部の表面上に接合する工程（以下、ガラス接合工程ともいう）において、平面視で、接合ガラスの外周の一部をダイヤフラム部の外周または内周に接触させるようにして、接合ガラスをダイヤフラム部の表面上に塗工した場合は、接合ガラスを軟化または溶融させたときに、接合ガラスの一部がダイヤフラム部の外周または内周から側面に流れてしまう虞がある。
【００２０】
これに対し、上述の圧力センサでは、接合ガラスは、平面視で、その外周が、ダイヤフラム部の外周及び内周から離間している。このような圧力センサを製造するには、ガラス接合工程において、平面視で、接合ガラスの外周をダイヤフラム部の外周及び内周から離間させるようにして、予め、接合ガラスをダイヤフラム部の表面上に塗工しておく。このため、ガラス接合工程において、その後、接合ガラス上に圧力検知素子を載置した状態で、接合ガラスを軟化または溶融させたときに、接合ガラスの一部がダイヤフラム部の外周または内周から側面に流れてしまうことを防止できる。従って、上述の圧力センサは、ダイヤフラム部の側面に接合ガラスが付着していない圧力センサとなる。
【００２１】
さらに、前記いずれかの圧力センサであって、前記第１円弧の曲率半径は、平面視で、前記圧力検知素子の外周のうち前記ダイヤフラム部の中心から最も離れて位置する部位と前記ダイヤフラム部の中心との間の距離よりも大きく、且つ、前記ダイヤフラム部の外周の曲率半径よりも小さい圧力センサとすると良い。
【００２２】
上述の圧力センサでは、平面視で、第１円弧（接合ガラスの外周のうち、ダイヤフラム部の外周に沿って延びる円弧）の曲率半径が、圧力検知素子の外周のうちダイヤフラム部の中心から最も離れて位置する部位とダイヤフラム部の中心との間の距離よりも大きくされている。これにより、上述の圧力センサは、圧力検知素子が、平面視で、接合ガラスの第１円弧よりも径方向内側に配置された圧力センサとなる。また、平面視で、第１円弧の曲率半径が、ダイヤフラム部の外周の曲率半径よりも小さくされている。これにより、上述の圧力センサは、平面視で、接合ガラスの第１円弧がダイヤフラム部の外周から径方向内側に離間した圧力センサとなる。
【００２３】
さらに、前記いずれかの圧力センサであって、前記圧力検知素子は、平面視で、その全体が、前記接合ガラスのうち周縁部よりも内側に位置する内側領域内に配置されている圧力センサとすると良い。
【００２４】
上述の圧力センサでは、圧力検知素子が、平面視で、その全体が、接合ガラスのうち周縁部よりも内側に位置する内側領域内に配置されている。これにより、圧力検知素子の裏面（ダイヤフラム部の表面と対向する面）側の全体（角部も含めて）を接合ガラスに接触させることができ、圧力検知素子の全体（角部も含めて）をダイヤフラム部の表面上に適切に接合することが可能となる。
【００２５】
より具体的には、例えば、圧力検知素子の厚み方向について、少なくとも圧力検知素子の裏面（ダイヤフラム部の表面と対向する面）側に位置する部位の全体を（角部も含めて）、接合ガラス内に埋め込むことが可能となる。すなわち、圧力検知素子の全周にわたって（角部も含めて）、圧力検知素子の側面（厚みをなす面）のうち少なくとも圧力検知素子の裏面側に位置する部位に、接合ガラスを接触させることが可能となる。これにより、接合ガラスによって、圧力検知素子をダイヤフラム部の表面に強固に接合することが可能となる。
【００２６】
なお、上述の圧力センサは、例えば、以下のように製造することができる。具体的には、ガラス接合工程において、まず、ダイヤフラム部の表面上に塗工した接合ガラス（平面視で前述の形状とした接合ガラス）の内側領域内に圧力検知素子を載置する。そして、この状態で、接合ガラスを軟化（または溶融）させると、圧力検知素子の裏面の全体（角部も含めて）が接合ガラスに接触すると共に、表面張力により、接合ガラスが圧力検知素子の側面を裏面側から表面側に向かって移動（上昇）する（換言すれば、圧力検知素子の裏面側が接合ガラス内に埋め込まれる）。その後、接合ガラスが冷却することで、平面視で、圧力検知素子の全体が接合ガラスの内側領域内に配置された態様で、圧力検知素子がダイヤフラム部の表面上に強固に接合される。その後、他の構成部品を組み付けることで、上述の圧力センサを得ることができる。
【００２７】
さらに、前記いずれかの圧力センサであって、前記圧力検知素子は、前記ダイヤフラム部の中心に関して対称な位置に、２つ設けられている圧力センサとすると良い。
【００２８】
上述の圧力センサでは、円環状のダイヤフラム部に対し、圧力検知素子を、ダイヤフラム部の中心に関して対称な位置に２つ設けている。従って、２つの圧力検知素子が、ダイヤフラム部上において、ダイヤフラム部の径方向について対向して配置されている。このような位置に圧力検知素子を設けることで、測定対象である圧力に応じてダイヤフラム部の径方向に生じる歪みを、精度良く検知することができる。この場合、圧力検知素子を接合するための２つの接合ガラスも、２つの接合ガラスが径方向に対向する方向を、２つの圧力検知素子が径方向に対向する方向と一致させるようにして、ダイヤフラム部の中心について対称な位置に２つ設けると良い。
【００２９】
なお、「圧力検知素子が、ダイヤフラム部の中心について対称な位置に、２つ設けられている」とは、２つの圧力検知素子が、ダイヤフラム部の中心について完全に対象な位置関係にある場合に限らない。具体的には、ダイヤフラム部の中心軸を通ってダイヤフラム部の径方向に延びる直線（ダイヤフラム部の外周円の直径）上に位置する２つの点であって、ダイヤフラム部の中心軸から等距離であるダイヤフラム部上の２つの点のうち、一方の点に一方の圧力検知素子が重なるように位置し、他方の点に他方の圧力検知素子が重なるように位置していれば良い。すなわち、「圧力検知素子が、ダイヤフラム部の中心について対称な位置に、２つ設けられている」とは、ダイヤフラム部上に位置する２つの点であってダイヤフラム部の中心について対称な２つの点のうち、一方の点に一方の圧力検知素子が重なるように設けられ、他方の点に他方の圧力検知素子が重なるように設けられていることをいう。２つの接合ガラスについても同様である。
【００３０】
さらに、前記いずれかの圧力センサであって、軸線方向に延びる形態を有し、前記圧力の変化に応じて前記軸線方向に変位する変位部材、を備え、前記ダイヤフラム部は、前記軸線方向に貫通する貫通孔を有する円環状をなし、前記変位部材は、前記ダイヤフラム部の前記貫通孔に挿通された態様で、前記ダイヤフラム部の内側に固定されており、前記ダイヤフラム部は、前記圧力の変化に伴う前記変位部材の変位に応じて、当該ダイヤフラム部に歪みが生じるように構成されている圧力センサとすると良い。
【００３１】
上述の圧力センサは、検出対象である圧力の変化に応じて軸線方向に変位する変位部材を備えている。そして、ダイヤフラム部が、圧力の変化に伴う変位部材の変位に応じて、当該ダイヤフラム部に歪みが生じるように構成されている。このような構成の圧力センサにおいても、前述したように、平面視矩形状の圧力検知素子を平面視円環状のダイヤフラム部の表面上に接合するのに適した形状の接合ガラスを備えている。このため、圧力検知素子とダイヤフラム部とが適切に接合されて、圧力検知素子によってダイヤフラム部に生じる歪みを精度良く検知することが可能となる。従って、上述の圧力センサでは、測定対象である圧力に応じてダイヤフラム部に生じる歪みを精度良く検知することが可能となり、ひいては、測定対象である圧力を精度良く検知することが可能となる。
【００３２】
なお、変位部材としては、例えば、軸線方向に延びる棒状の部材が挙げられる。また、この棒状の部材としては、例えば、軸線方向の先端側にヒータ部材を含むものや、ヒータ部材を有しない単なる棒状の部材などが挙げられる。
【００３３】
さらに、前記の圧力センサであって、前記変位部材は、前記軸線方向の先端側に、ヒータ部材を含む圧力センサとすると良い。
【００３４】
上述の圧力センサとしては、例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機関本体に取り付けられ、燃焼室内の圧力（燃焼圧）を検知し、さらには、燃焼室内を加熱（予熱）するものが挙げられる。このような構成の圧力センサにおいても、前述したように、圧力検知素子がダイヤフラム部に適切に接合されて、圧力検知素子によってダイヤフラム部に生じる歪みを精度良く検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態にかかる圧力センサの外観図である。
【図２】同圧力センサの縦断面図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】ダイヤフラム体の斜視断面図である。
【図５】ダイヤフラム部の表面上に接合された圧力検知素子を示す平面図である。
【図６】図５のＭ部拡大図である。
【図７】図５のＥ−Ｅ断面図である。
【図８】形状の異なる２つの接合ガラスを比較する図である。
【図９】一方の接合ガラスを用いた場合における図８のＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】他方の接合ガラスを用いた場合における図８のＤ−Ｄ断面図である。
【図１１】形状の異なる２つの接合ガラスを比較する他の図である。
【図１２】実施形態にかかるガラス接合工程を説明する図である。
【図１３】実施形態にかかるガラス接合工程を説明する他の図である。
【図１４】実施形態にかかるガラス接合工程を説明する他の図である。
【図１５】実施形態にかかるガラス接合工程を説明する他の図である。
【図１６】実施形態にかかるガラス接合工程を説明する他の図である。
【図１７】実施形態にかかるガラス接合工程を説明する他の図である。
【図１８】他の形態にかかる接合ガラスを示す平面図である。
【図１９】他の形態にかかる接合ガラスを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
次に、本発明の実施形態にかかる圧力センサ１０について、図面を参照して説明する。図１は、実施形態にかかる圧力センサ１０の外観図（側面図）である。図２は、圧力センサ１０の縦断面図であり、軸線ＡＸを含む位置で圧力センサ１０を軸線方向ＤＸ（軸線ＡＸに沿う方向）に切断した断面図である。また、図３は、図２のＡ部拡大図である。なお、図１〜図３では、圧力センサ１０の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＤＸのうち、ヒータ部材１３１が配置された側（図中下側）を先端側ＸＳ、これと反対側（図中上側）を後端側ＸＫとする。
【００３７】
本実施形態の圧力センサ１０は、後述するように、ヒータ部材１３１を含む変位部材１３０を備える圧力センサである。この圧力センサ１０は、ディーゼルエンジンの内燃機関本体（図示なし）に取り付けられ、燃焼室内の圧力（燃焼圧）を検知し、さらには、燃焼室内を加熱（予熱）する。
【００３８】
具体的には、圧力センサ１０は、軸線方向ＤＸに延びる筒状のハウジング１００と、軸線方向ＤＸに延びる棒状の変位部材１３０と、変位部材１３０に接続されたダイヤフラム体１４０と、圧力検知素子１５０と、コネクタ部材２００と、保護筒２１０とを備えている（図１〜図３参照）。
【００３９】
このうち、ハウジング１００は、軸線方向ＤＸの先端側ＸＳに位置する筒状の第１ハウジング部１１０と、この第１ハウジング部１１０よりも後端側ＸＫに位置する筒状の第２ハウジング部１２０とを有する。なお、第１ハウジング部１１０及び第２ハウジング部１２０は、炭素鋼やステンレス鋼などの金属によって形成されている。
【００４０】
第１ハウジング部１１０は、円筒部１１１と、円筒部１１１から先端側ＸＳに向かって縮径するテーパー状（傾斜面状）のシール部１１２とを有している。シール部１１２の先端側ＸＳに位置する開口１１２ｂからは、後述する変位部材１３０のヒータ部材１３１が露出（突出）している。なお、開口１１２ｂの内径は、変位部材１３０の外径よりも大きくされている。
【００４１】
本実施形態の圧力センサ１０は、第１ハウジング部１１０のシール部１１２の少なくとも一部が、取付対象体としての内燃機関のシリンダヘッド（図示せず）に接触する態様で、変位部材１３０に含まれるヒータ部材１３１の先端側ＸＳが燃焼室内に配置されるようにして、シリンダヘッドに取り付けられる。このようにして、圧力センサ１０がシリンダヘッドに装着される際、シール部１１２の少なくとも一部が、シリンダヘッドのプラグ開口部（図示しない）に押圧接触されることで、内燃機関の燃焼室の気密が実現される。
【００４２】
また、第２ハウジング部１２０は、円筒状をなしている。第２ハウジング部１２０の後端部には、鍔部１２２が形成されている。さらに、第２ハウジング部１２０のうち鍔部１２２よりも先端側ＸＳの部位には、圧力センサ１０を内燃機関のシリンダヘッドに固定するためのネジ部１２１（雄ネジ）が形成されている。従って、圧力センサ１０は、ネジ部１２１が、シリンダヘッドのプラグ取り付け穴に形成されている雌ネジ（図示せず）と螺合することによって、内燃機関に固定される。
【００４３】
さらに、第２ハウジング部１２０の後端側ＸＫにはコネクタ部材２００が配置されている（図２参照）。このコネクタ部材２００は、円筒形状をなし、電気絶縁性を有する部材、例えば、絶縁樹脂によって形成されている。さらに、コネクタ部材２００の内側には、端子部材２２０が保持されている。
第２ハウジング部１２０とコネクタ部材２００とは、保護筒２１０によって機械的に接続されている。この保護筒２１０は、円筒形状をなし、導電性を有する部材、例えば、ステンレス鋼によって形成されている。
【００４４】
また、変位部材１３０は、軸線方向ＤＸに延びる形態を有し、後述するように、軸線方向ＤＸの先端側ＸＳ（燃焼室側）から受けた圧力（燃焼圧）の変化に応じて軸線方向ＤＸに変位する。この変位部材１３０は、ヒータ部材１３１と、ヒータ部材１３１の周囲を覆う外筒１３２と、ヒータ部材１３１よりも後端側ＸＫに配置されている中軸１３３と、ヒータ部材１３１と中軸１３３とを接続するリング１３４とを備えている。
【００４５】
このうち、ヒータ部材１３１は、セラミック組成物からなる棒状の発熱素子である。このヒータ部材１３１は、軸線方向ＤＸに延びる棒状の基体１３１ａと、この基体１３１ａに内包されている所定のパターンを有する抵抗発熱体（図示しない）とを備える。基体１３１ａは、電気絶縁性を有する絶縁性セラミック材料によって形成されており、例えば、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）を主成分とする絶縁性セラミック材料が用いられる。
【００４６】
また、発熱抵抗体は、導電性を有する導電性セラミック材料によって形成されており、導電性セラミック材料としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）と窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）の混合物を主成分とする導電性セラミック材料が用いられる。この発熱抵抗体には、正電極と負電極（図示しない）とが接続されており、正電極は、後述するリング１３４と電気的に接続されており、負電極は、外筒１３２に対して電気的に接続されている。
【００４７】
外筒１３２は、円筒状の金属製部材であり、例えば、ステンレス鋼によって形成される。外筒１３２には、ヒータ部材１３１が圧入によって嵌め込まれており、その先端と後端からはヒータ部材１３１が露出している。ヒータ部材１３１が金属製の外筒１３２の内側に嵌め込まれて固定されていることで、ヒータ部材１３１を含む変位部材１３０が、外筒１３２を通じて、金属製のダイヤフラム体１４０と溶接によって接合可能とされている。
【００４８】
中軸１３３は、円柱状の金属製部材であり、例えば、ステンレス鋼によって形成される。また、リング１３４は、円筒状の金属製部材であり、例えば、ステンレス鋼によって形成される（図２参照）。
リング１３４の先端側ＸＳには、ヒータ部材１３１の後端部が圧入によって嵌め込まれている。また、リング１３４の後端側ＸＫには、中軸１３３の先端部が圧入によって嵌め込まれている。これにより、ヒータ部材１３１と中軸１３３とは、リング１３４によって、機械的に接続されると共に電気的に接続される（図２参照）。
【００４９】
また、中軸１３３の後端部は、端子バネ２４０を介して、端子部材２２０と機械的に且つ電気的に接続されている（図２参照）。端子バネ２４０は、導電性および弾性を有する部材、例えば、ステンレス鋼によって形成されており、湾曲部を有する板バネ形状をなしている。この端子バネ２４０は、燃焼室内の圧力変動によって変位部材１３０が軸線方向ＤＸに変位するのに伴って、軸線方向ＤＸに弾性的に伸縮することで、変位部材１３０の変位を吸収する。
【００５０】
本実施形態の圧力センサ１０では、電力供給配線（図示しない）を通じて外部電源からコネクタ部材２００に対して電力が入力され、入力された電力が、端子バネ２４０、中軸１３３、リング１３４を通じて、ヒータ部材１３１の正電極に供給されるように構成されている。
【００５１】
ダイヤフラム体１４０は、平面視において円環状（図５参照）の金属製部材であり、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ等を含有するニッケル合金によって形成される。このダイヤフラム体１４０は、外周円形状のダイヤフラム部１４４を有する。ダイヤフラム部１４４は、軸線方向ＤＸに貫通する貫通孔１４４ｂを有する円環状をなしている。ダイヤフラム体１４０は、ハウジング１００内において、変位部材１３０を軸線方向ＤＸに変位可能に保持している。より具体的には、変位部材１３０が、ダイヤフラム部１４４の貫通孔１４４ｂに挿通された態様で、ダイヤフラム部１４４の内側に固定されている。ダイヤフラム部１４４は、燃焼室内の圧力の変化に伴う変位部材１３０の変位に応じて、当該ダイヤフラム部１４４の径方向に歪みが生じるように構成されている。
【００５２】
なお、図４は、ダイヤフラム体１４０の斜視断面図である。また、図５は、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合された圧力検知素子１５０を示す平面図である。また、図６は、図５のＭ部拡大図である。
【００５３】
ダイヤフラム体１４０は、略環状の本体部１４１と、本体部１４１の外周面の全周にわたって突出するフランジ部１４５とを備えている（図３及び図４参照）。本体部１４１は、変位部材１３０（外筒１３２）の外周面に接する第１環状壁１４２と、第２ハウジング部１２０の内周面に対向する第２環状壁１４３と、第１環状壁１４２と第２環状壁１４３とを接続する円環板状のダイヤフラム部１４４とを備えている。
【００５４】
第１環状壁１４２の内周面の先端側ＸＳには、リング状の突状部１４２ａが形成されている。第１環状壁１４２は、突状部１４２ａを介して、変位部材１３０の外筒１３２と溶接によって接合されている。また、フランジ部１４５は、第１ハウジング部１１０の後端面と第２ハウジング部１２０の先端面との間に挟まれており、フランジ部１４５の先端面及び後端面１４５ａは、第１ハウジング部１１０の後端面及び第２ハウジング部１２０の先端面とそれぞれ溶接によって接合されている。これにより、ハウジング１００と変位部材１３０とが、ダイヤフラム体１４０を通じて接続され、第２ハウジング部１２０の内周面と変位部材１３０の外周面との間の空間が封止される。
【００５５】
なお、本実施形態においては、第１ハウジング部１１０がシリンダヘッド（図示なし）と接触し、ダイヤフラム体１４０はシリンダヘッドとは接触しない。さらに、本実施形態においては、第２環状壁１４３は、フランジ部１４５よりも先端側ＸＳに延びる延長部１４３ａを有している。なお、延長部１４３ａの外径は、フランジ部１４５よりも後端側ＸＫにおける第２環状壁１４３の外径よりも大きい。すなわち、延長部１４３ａにおける第２環状壁１４３の壁の厚さは、延長部１４３ａを有しない部分における第２環状壁１４３の壁の厚さよりも厚い。
【００５６】
ダイヤフラム体１４０のダイヤフラム部１４４の表面１４４ａには、矩形板状の圧力検知素子１５０が搭載されている（図３及び図５参照）。具体的には、図５に示すように、圧力検知素子１５０は、平面視矩形状であり、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ（軸線ＡＸ）について対称な位置に、２つ設けられている。これらの圧力検知素子１５０には、ハウジング１００内の所定の位置に配置されている集積回路（図示しない）が、図示しないワイヤを通じて電気的に接続されている。
【００５７】
なお、圧力検知素子１５０は、平面視で４つの角部が全て直角をなす厳格な矩形状ではなく、平面視で４つの角部（詳細には、第１角部１５１、第２角部１５２、第３角部１５３、及び、第４角部１５４）が丸く（弧状に）された矩形状（略矩形状）である（図５及び図６参照）。この圧力検知素子１５０は、第１角部１５１と第２角部１５２との間に位置する第１辺１５６と、第２角部１５２と第３角部１５３との間に位置する第２辺１５７と、第３角部１５３と第４角部１５４との間に位置する第３辺１５８と、第４角部１５４と第１角部１５１との間に位置する第４辺１５９とを有する（図５及び図６参照）。
【００５８】
２つの圧力検知素子１５０は、それぞれ、平面視で、第２辺１５７及び第４辺１５９が、ダイヤフラム部の中心Ｏと圧力検知素子１５０の中心ＣＥとを結ぶ直線Ｋに略平行となる向きで配置されている。さらに、２つの圧力検知素子１５０は、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ（軸線ＡＸ）について対称な位置に設けられている（図５及び図６参照）。
【００５９】
これらの圧力検知素子１５０は、耐熱性を有する接合ガラス１６０によって、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合されている。接合ガラス１６０は、無機ガラス（例えば、無鉛ガラスや鉛ガラスなど）からなり、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に塗工されている（固着している）。なお、接合ガラス１６０は、２つの接合ガラス１６０がダイヤフラム部１４４の径方向に対向する方向が、２つの圧力検知素子１５０がダイヤフラム部１４４の径方向に対向する方向（図５において左右方向）と一致するようにして、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏについて対称な位置に２つ設けられている。換言すれば、２つの接合ガラス１６０は、それぞれの中心を圧力検知素子１５０の中心ＣＥと一致させて、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏについて対称な位置に設けられている（図５参照）。
【００６０】
より具体的には、図７（図５のＥ−Ｅ断面図である）に示すように、圧力検知素子１５０は、その厚み方向（図７において上下方向）について、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ（ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａと対向する面）側に位置する部位の全体が（第１角部１５１〜第４角部１５４も含めて）、接合ガラス１６０内に埋め込まれた態様で、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合されている。すなわち、圧力検知素子１５０は、その全周にわたって、圧力検知素子１５０の側面１５０ｄ（厚みをなす面）のうち少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側に位置する部位に、接合ガラス１６０が接触した態様で、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合されている。これにより、圧力検知素子１５０は、接合ガラス１６０によって、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに強固に接合される。
【００６１】
本実施形態の圧力センサ１０では、燃焼室内の圧力（燃焼圧）の変動に伴って変位部材１３０が軸線方向ＤＸに変位すると、変位部材１３０（外筒１３２）に接続されているダイヤフラム部１４４が変形する（ダイヤフラム部１４４に歪みが生じる）と共に、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に設けられている圧力検知素子１５０にも歪みが生じる。集積回路（図示なし）は、ダイヤフラム部１４４の変形（歪み）を、これと共に変形する（歪む）圧力検知素子１５０の抵抗値の変化に基づいて検知（測定）することで、内燃機関の燃焼圧を検知する。集積回路は、検知された燃焼圧を示す電気信号を、コネクタ部材２００に挿入されている配線（図示なし）を通じて、外部のコントローラ（例えば、エンジンコントローラ等）に出力する。
【００６２】
ここで、接合ガラス１６０について詳細に説明する。図５及び図６に示すように、本実施形態では、接合ガラス１６０を、平面視で、その外周１６５が、ダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃに沿って延びる第１円弧１６１と、第１円弧１６１に対し径方向内側（ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ側）に位置してダイヤフラム部１４４の内周１４４ｄに沿って延びる第２円弧１６２と、第１円弧１６１の一端１６１ｂと第２円弧１６２の一端１６２ｂとを結ぶ第１連結線１６３と、第１円弧１６１の他端１６１ｃと第２円弧１６２の他端１６２ｃとを結ぶ第２連結線１６４とによって構成された形状としている。
【００６３】
すなわち、接合ガラス１６０を、平面視で、第１円弧１６１と第２円弧１６２と第１連結線１６３と第２連結線１６４とからなる外周１６５を有し、この外周１６５によって囲まれた領域の全体にわたって（領域内を満たすように）当該接合ガラス１６０が配置された形態としている。なお、圧力検知素子１５０は、平面視で、その全体が、接合ガラス１６０の外周１６５の内側に配置されている。
【００６４】
より具体的には、図６に示すように、平面視で、接合ガラス１６０の第１円弧１６１の曲率半径Ｒ１が、圧力検知素子１５０の外周のうちダイヤフラム部１４４の中心Ｏから最も離れて位置する部位（具体的には、第１角部１５１の頂点Ｂと第２角部１５２の頂点Ｃ）とダイヤフラム部１４４の中心Ｏとの間の距離Ｌよりも大きくされている。これにより、本実施形態の圧力センサ１０は、圧力検知素子１５０が、平面視で、接合ガラス１６０の第１円弧１６１よりも径方向内側に配置された圧力センサ１０となる。さらには、平面視で、第１円弧１６１の曲率半径Ｒ１が、ダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃの曲率半径Ｒｇよりも小さくされている。これにより、本実施形態の圧力センサ１０は、平面視で、接合ガラス１６０の第１円弧１６１がダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃから径方向内側に離間した圧力センサ１０となる。
【００６５】
なお、本実施形態では、第１円弧１６１及び第２円弧１６２は、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏを当該円弧の中心とした同心円の円弧である。また、第１連結線１６３は、第１円弧１６１の一端１６１ｂと第２円弧１６２の一端１６２ｂとを結ぶ線分（直線）であって、当該線分を含む直線がダイヤフラム部１４４の中心Ｏを通る線分である。また、第２連結線１６４は、第１円弧１６１の他端１６１ｃと第２円弧１６２の他端１６２ｃとを結ぶ線分であって、当該線分を含む直線がダイヤフラム部１４４の中心Ｏを通る線分である。
【００６６】
すなわち、本実施形態の接合ガラス１６０は、平面視扇面形状（平面視で、扇子のうち地紙の部分と同様な形状）を有する。より具体的には、平面視で、「第１円弧１６１と、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏと第１円弧１６１の一端１６１ｂとを結ぶ線分と、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏと第１円弧１６１の他端１６１ｃとを結ぶ線分とからなる扇形」から、「第２円弧１６２と、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏと第２円弧１６２の一端１６２ｂとを結ぶ線分と、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏと第２円弧１６２の他端１６２ｃとを結ぶ線分とからなる扇形」を除外した形状（平面視扇面形状）を有する。
【００６７】
このような接合ガラス１６０の形状（平面視で第１円弧と第２円弧とに挟まれた形状、すなわち平面視扇面形状）は、従来の形状（平面視円形状または平面視矩形状）と比較して、平面視矩形状の圧力検知素子１５０を平面視円環状のダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合するのに適している。その理由を以下に説明する。
【００６８】
具体的に、接合ガラス１６０の形状を平面視扇面形状とした場合は、平面視円形状とした場合と比較して、圧力検知素子１５０のうち最も圧力検知素子１５０の中心から遠くに位置する角部（第１角部１５１〜第４角部１５４）（その裏面）が、接合ガラスに接触し易くなる。詳細には、接合ガラス１６０の形状を平面視扇面形状とした場合は、平面視円形状とした場合と比較して、圧力検知素子１５０の角部（第１角部１５１〜第４角部１５４）を、接合ガラス１６０の外周から、より内側（接合ガラス１６０の中心側）に配置することが可能となる。
【００６９】
例えば、図８に示すように、平面視扇面形状とした接合ガラスと平面視円形状とした接合ガラスとを、ダイヤフラム部１４４の径方向にかかる寸法を同等とした場合に、平面視扇面形状とした接合ガラス（図８において接合ガラスＧ２として示す）は、平面視円形状とした接合ガラス（図８において接合ガラスＨ２として示す）の外周に第１円弧Ｇ２１と第２円弧Ｇ２２とが接する形状となる。そして、平面視扇面形状とした接合ガラスＧ２では、その外周のうち第１円弧Ｇ２１及び第２円弧Ｇ２２との接点以外の部位を、いずれも、平面視円形状とした接合ガラスＨ２の外周よりも、圧力検知素子１５０の外周から遠くに配置することが可能となる。
【００７０】
なお、接合ガラスＧ２は、本実施形態と同様に、平面視で、その外周が、ダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃに沿って延びる第１円弧Ｇ２１と、第１円弧Ｇ２１に対し径方向内側（ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ側）に位置してダイヤフラム部１４４の内周１４４ｄに沿って延びる第２円弧Ｇ２２と、第１円弧Ｇ２１の一端と第２円弧Ｇ２２の一端とを結ぶ第１連結線Ｇ２３と、第１円弧Ｇ２１の他端と第２円弧Ｇ２２の他端とを結ぶ第２連結線Ｇ２４とによって構成された形状とされている。
【００７１】
従って、接合ガラスの形状を、本実施形態のような平面視扇面形状とした場合は、平面視円形状とした場合よりも、接合ガラスの外周を、圧力検知素子の角部から遠ざける（圧力検知素子の角部と接合ガラスの外周との距離を大きくする）ことができるといえる。これにより、接合ガラスの形状を、本実施形態のような平面視扇面形状とした場合は、平面視円形状とした場合と比較して、圧力検知素子の角部が接合ガラスに接触し易くなる（例えば、接合ガラスのうち周縁部よりも内側に位置する部位に接触し易くなる）ので、圧力検知素子の角部をダイヤフラム部の表面上に接合し易くなるといえる。
【００７２】
具体的には、図９に示すように、平面視円形状とした接合ガラスＨ２では、圧力検知素子１５０の４つの角部（第１角部１５１、第２角部１５２、第３角部１５３、第４角部１５４）を、接合ガラスＨ２に接触させることができず、圧力検知素子１５０の角部をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合できていない。なお、図９は、接合ガラスＨ２で圧力検知素子１５０を接合した場合における図８のＤ−Ｄ断面図である。
【００７３】
その理由は、圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合するために、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に設けた接合ガラスＨ２の表面上に圧力検知素子１５０を載置したとき、圧力検知素子１５０の４つの角部（第１角部１５１〜第４角部１５４）が、接合ガラスＨ２の周縁部Ｈ２ｂ（図８においてハッチングで示す部位）と厚み方向（図９において上下方向）に対向する位置（すなわち、周縁部Ｈ２ｂの上方）に配置されるからである。このとき、接合ガラスＨ２の周縁部Ｈ２ｂは、内側領域Ｈ２ｃ（接合ガラスＨ２のうち、周縁部Ｈ２ｂよりも内側に位置する部位）よりも厚みが薄い（外周に近づくにしたがって厚みが薄くなってゆく形態）ので、圧力検知素子１５０の４つの角部（その裏面）を、接合ガラスＨ２に接触させることができず、接合できない（図９参照）。
【００７４】
これに対し、図１０に示すように、本実施形態のような形状とした接合ガラスＧ２では、圧力検知素子１５０の４つの角部（第１角部１５１、第２角部１５２、第３角部１５３、第４角部１５４）を、接合ガラスＧ２に接触させることができ、圧力検知素子１５０の角部をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに適切に接合することができる。なお、図１０は、接合ガラスＧ２で圧力検知素子１５０を接合した場合における図８のＤ−Ｄ断面図である。
【００７５】
その理由は、圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合するために、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に設けた接合ガラスＧ２の表面上に圧力検知素子１５０を載置したとき、圧力検知素子１５０の４つの角部（第１角部１５１〜第４角部１５４）も含めて圧力検知素子１５０の全体を、接合ガラスＧ２のうち周縁部Ｇ２ｂよりも内側に位置する内側領域Ｇ２ｃに配置することができるからである。これにより、圧力検知素子１５０の４つの角部も含めて圧力検知素子１５０の全体を、接合ガラスＧ２に接触させることができるので、適切に接合することができる。
【００７６】
従って、本実施形態のように、「平面視で、その外周が、ダイヤフラム部の外周に沿って延びる第１円弧と、第１円弧に対し径方向内側に位置してダイヤフラム部の内周に沿って延びる第２円弧と、第１円弧の一端と第２円弧の一端とを結ぶ第１連結線と、第１円弧の他端と第２円弧の他端とを結ぶ第２連結線とによって構成された形状」の接合ガラスは、平面視円形状の接合ガラスと比較して、平面視矩形状の圧力検知素子を平面視円環状のダイヤフラム部の表面上に接合するのに適しているといえる。
【００７７】
また、接合ガラスの形状を平面視矩形状とする場合には、接合ガラスの角部がダイヤフラム部の外周または内周からはみ出してしまい、平面視矩形状の接合ガラスをダイヤフラム部の表面に形成することができないことがあり得る。例えば、図１１に示すように、平面視扇面形状とした接合ガラスＧ２と平面視矩形状とした接合ガラス（図１１において接合ガラスＳ２として示す）とを、圧力検知素子１５０の全体を（角部も含めて）接合ガラスで確実に接合すべく、ダイヤフラム部２４４の径方向にかかる寸法を同等にした場合に、接合ガラスＳ２は、当該接合ガラスの第１辺Ｓ２１を第１円弧Ｇ２１の接線とし、これに平行な第２辺Ｓ２２を第２円弧Ｇ２２の接線とした矩形状となる。
【００７８】
このような矩形状の接合ガラスＳ２のうち第１辺Ｓ２１の端部を含む角部Ｓ２６，Ｓ２７は、ダイヤフラム部２４４の外周２４４ｃに沿った第１円弧Ｇ２１よりも径方向外側に配置されることになり、ダイヤフラム部２４４のように円環が小さい場合（特に、外周２４４ｃと内周２４４ｄとの間の径方向距離が短い場合）は、ダイヤフラム部２４４の外周２４４ｃからはみ出してしまうことになる。すなわち、平面視矩形状の接合ガラスＳ２をダイヤフラム部２４４の表面２４４ａに形成することができない。
【００７９】
これに対し、接合ガラスＧ２では、平面視で、その外周の一部を構成する第１円弧Ｇ２１を、ダイヤフラム部２４４の外周２４４ｃに沿って延びる円弧としているので、ダイヤフラム部２４４のように円環が小さい場合（特に、外周２４４ｃと内周２４４ｄとの間の径方向距離が短い場合）でも、ダイヤフラム部２４４の外周２４４ｃからはみ出し難くなる。具体的には、図１１に示すように、ダイヤフラム部２４４の外周２４４ｃに第１円弧Ｇ２１が一致する（重なる）まで接合ガラスＧ２を大きくすることができる。
【００８０】
また、第２円弧Ｇ２２についても、ダイヤフラム部２４４の内周２４４ｄに沿って延びる円弧としているので、ダイヤフラム部２４４の内周２４４ｄからはみ出し難くなる。具体的には、図１１に示すように、ダイヤフラム部２４４の内周２４４ｄに第２円弧Ｇ２２が一致する（重なる）まで接合ガラスＧ２を大きくすることができる。このため、接合ガラスＳ２によって、ダイヤフラム部２４４の表面２４４ａ上に、圧力検知素子１５０を適切に接合することができる。
【００８１】
従って、本実施形態のように、「平面視で、その外周が、ダイヤフラム部の外周に沿って延びる第１円弧と、第１円弧に対し径方向内側に位置してダイヤフラム部の内周に沿って延びる第２円弧と、第１円弧の一端と第２円弧の一端とを結ぶ第１連結線と、第１円弧の他端と第２円弧の他端とを結ぶ第２連結線とによって構成された形状」の接合ガラスは、平面視矩形状の接合ガラスと比較して、平面視矩形状の圧力検知素子を平面視円環状のダイヤフラム部の表面上に接合するのに適しているといえる。
【００８２】
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、図６に示すように、平面視で、圧力検知素子１５０の全体が、接合ガラス１６０のうち周縁部１６０ｂ（図６においてハッチングで示す領域）よりも内側に位置する内側領域１６０ｃ内に配置されている。これにより、図７に示すように、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ（ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａと対向する面）側の全体（角部も含めて）を接合ガラス１６０に接触させることができ、圧力検知素子１５０の全体（角部も含めて）をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に適切に接合することができる。
【００８３】
より具体的には、本実施形態では、図７（図５のＥ−Ｅ断面図である）に示すように、圧力検知素子１５０は、その厚み方向（図７において上下方向）について、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ（ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａと対向する面）側に位置する部位の全体が（第１角部１５１〜第４角部１５４も含めて）、接合ガラス１６０内に埋め込まれた態様で、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合されている。すなわち、圧力検知素子１５０は、その全周にわたって、圧力検知素子１５０の側面１５０ｄ（厚みをなす面）のうち少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側に位置する部位に、接合ガラス１６０が接触した態様で、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合されている。これにより、圧力検知素子１５０は、接合ガラス１６０によって、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに強固に接合される。
【００８４】
また、本実施形態の圧力センサ１０では、円環状のダイヤフラム部１４４に対し、圧力検知素子１５０を、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ（軸線ＡＸ）に関して対称な位置に２つ設けている（図５参照）。従って、２つの圧力検知素子１５０が、ダイヤフラム部１４４上において、ダイヤフラム部１４４の径方向について対向して配置されている。このような位置に圧力検知素子１５０を設けることで、測定対象である圧力に応じてダイヤフラム部１４４の径方向に生じる歪みを、精度良く検知することができる。
【００８５】
また、図５に示すように、本実施形態の接合ガラス１６０は、平面視で、その外周１６５が、ダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃ及び内周１４４ｄから離間している。従って、本実施形態の圧力センサ１０は、ダイヤフラム部１４４の内側面（貫通孔１４４ｂを構成する面）及び外側面１４４ｆに接合ガラス１６０が付着していない圧力センサ１０となる。
【００８６】
次に、接合ガラス１６０によって圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接合する工程（ガラス接合工程という）について説明する。
まず、平面視円環状のダイヤフラム部１４４を有するダイヤフラム体１４０を用意する。次いで、図１２に示すように、ガラスペースト１６０Ｐを、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に塗工（例えば、印刷）する。なお、図１２では、ダイヤフラム体１４０のうち平面視したダイヤフラム部１４４のみを図示しており、その他の部位の図示は省略している。
【００８７】
具体的には、ガラスペースト１６０Ｐを、平面視で、その外周１６５Ｐが、ダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃに沿って延びる第１円弧１６１Ｐと、第１円弧１６１Ｐに対し径方向内側（ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ側）に位置してダイヤフラム部１４４の内周１４４ｄに沿って延びる第２円弧１６２Ｐと、第１円弧１６１Ｐの一端と第２円弧１６２Ｐの一端とを結ぶ第１連結線１６３Ｐと、第１円弧１６１Ｐの他端と第２円弧１６２Ｐの他端とを結ぶ第２連結線１６４Ｐとによって構成された形状にする。
【００８８】
すなわち、ガラスペースト１６０Ｐを、平面視で、第１円弧１６１Ｐと第２円弧１６２Ｐと第１連結線１６３Ｐと第２連結線１６４Ｐとからなる外周１６５Ｐを有し、この外周１６５Ｐによって囲まれた領域の全体にわたって（領域内を満たすように）当該ガラスペースト１６０Ｐが配置された形態とする。なお、ガラスペースト１６０Ｐは、接合ガラス１６０の粉末とバインダーと溶媒とが混合されたペーストである。
【００８９】
また、本実施形態では、平面視で、ガラスペースト１６０Ｐの外周１６５Ｐ（詳細には、第１円弧１６１Ｐと第２円弧１６２Ｐ）をダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃ及び内周１４４ｄから離間させるようにして、ガラスペースト１６０Ｐをダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に塗工している（図１２参照）。また、ガラスペースト１６０Ｐは、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ（軸線ＡＸ）について対称な位置の２箇所に塗工する。
【００９０】
次いで、ガラスペースト１６０Ｐ（接合ガラス１６０）の仮焼成を行う。具体的には、ガラスペースト１６０Ｐを塗工したダイヤフラム体１４０を、加熱装置（例えば、電気炉）内に配置し、まず、加熱装置内の温度を５０〜１５０℃の範囲内の温度として、数分〜１００分間、加熱する。これにより、ガラスペースト１６０Ｐに含まれている溶媒を除去して、ガラスペースト１６０Ｐを乾燥させる。その後、加熱装置内の温度を４５０〜５５０℃の範囲内の温度として、数分〜１００分間、加熱することで、ガラスペースト１６０Ｐに含まれているバインダーを除去する（焼失させる）。
【００９１】
次いで、加熱装置内の温度を５５０〜６５０℃の範囲内の温度として、数分〜１００分間、加熱することで、接合ガラス１６０を、軟化させつつダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接着させる。その後、冷却により接合ガラス１６０を固化させる。これにより、図１３に示すように、平面視で、その外周１６５が、ダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃに沿って延びる第１円弧１６１と、第１円弧１６１に対し径方向内側（ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ側）に位置してダイヤフラム部１４４の内周１４４ｄに沿って延びる第２円弧１６２と、第１円弧１６１の一端と第２円弧１６２の一端とを結ぶ第１連結線１６３と、第１円弧１６１の他端と第２円弧１６２の他端とを結ぶ第２連結線１６４とによって構成された形状を有する接合ガラス１６０が、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に形成（固着）される。
なお、図１３は、接合ガラス１６０を形成したダイヤフラム部１４４を平面視した図であり、図１４は、図１３のＦ−Ｆ断面図である。
【００９２】
なお、本実施形態では、平面視で、ガラスペースト１６０Ｐの外周１６５Ｐ（詳細には、第１円弧１６１Ｐと第２円弧１６２Ｐ）をダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃ及び内周１４４ｄから離間させるようにして、ガラスペースト１６０Ｐをダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に塗工している（図１２参照）。このため、前述したように接合ガラス１６０を軟化させたときに、接合ガラス１６０の一部がダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃから外側面１４４ｆに流れてしまうことを防止できると共に、接合ガラス１６０の一部がダイヤフラム部１４４の内周１４４ｄから貫通孔１４４ｂを構成する内側面に流れてしまうことを防止できる。従って、ダイヤフラム部１４４の側面（外側面１４４ｆ及び貫通孔１４４ｂを構成する内側面）に接合ガラス１６０が付着していない圧力センサ１０を得ることができる。
【００９３】
次に、図１５及び図１６に示すように、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに形成した接合ガラス１６０上に、圧力検知素子１５０を載置する。なお、図１５は、接合ガラス１６０上に圧力検知素子１５０を載置した状態のダイヤフラム部１４４を平面視した図であり、図１６は、図１５のＪ−Ｊ断面図である。
【００９４】
なお、本実施形態では、圧力検知素子１５０の全体が、接合ガラス１６０のうち周縁部１６０ｂ（図１５においてハッチングで示す領域）よりも内側に位置する内側領域１６０ｃ内に配置されるように、圧力検知素子１５０を接合ガラス１６０上に載置する。詳細には、２つの圧力検知素子１５０が、それぞれ、平面視で、第２辺１５７及び第４辺１５９が、ダイヤフラム部の中心Ｏと圧力検知素子１５０の中心ＣＥとを結ぶ直線Ｋに平行となる向きで、且つ、２つの圧力検知素子１５０が、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ（軸線ＡＸ）について対称な位置関係となるように、圧力検知素子１５０を接合ガラス１６０上に載置する（図１５参照）。
【００９５】
次いで、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上の接合ガラス１６０について本焼成を行う。具体的には、圧力検知素子１５０を接合ガラス１６０上に載置したダイヤフラム体１４０を、加熱装置（例えば、電気炉）内に配置し、加熱装置内の温度を５５０〜６５０℃の範囲内の温度として、数分〜１００分間、加熱する。これにより、接合ガラス１６０を軟化させると共に、当該接合ガラス１６０によって圧力検知素子１５０をダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に接着させる。
【００９６】
具体的には、接合ガラス１６０を軟化させると、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃの全体（４つの角部も含めて）が接合ガラス１６０に接触すると共に、表面張力により、接合ガラス１６０が、圧力検知素子１５０の側面１５０ｄを裏面１５０ｃ側から表面１５０ｂ側に移動（上昇）する。換言すれば、圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側の全体が、接合ガラス１６０内に埋め込まれる（図１７参照）。
【００９７】
その後、接合ガラス１６０を冷却して固化させることで、平面視で、圧力検知素子１５０の全体が接合ガラス１６０の内側領域１６０ｃ内に配置された態様で、圧力検知素子１５０がダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に強固に接合される。より具体的には、図１７に示すように、圧力検知素子１５０は、その厚み方向（図１７において上下方向）について、少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側に位置する部位の全体が、接合ガラス１６０内に埋め込まれた態様で、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合される。すなわち、圧力検知素子１５０は、その全周にわたって、圧力検知素子１５０の側面１５０ｄのうち少なくとも圧力検知素子１５０の裏面１５０ｃ側に位置する部位に、接合ガラス１６０が接触した態様で、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合される。
【００９８】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００９９】
例えば、実施形態では、平面視で、接合ガラス１６０の外周１６５のうち、第１円弧１６１の一端１６１ｂと第２円弧１６２の一端１６２ｂとを結ぶ第１連結線１６３と、第１円弧１６１の他端１６１ｃと第２円弧１６２の他端１６２ｃとを結ぶ第２連結線１６４を、いずれも線分（直線形状）とした。しかしながら、第１連結線及び第２連結線は、いずれの形状の線であっても良い。
【０１００】
例えば、図１８に示すように、第１連結線及び第２連結線を、直線（線分）と曲線の混合線としても良い。具体的には、図１８に示す接合ガラス２６０は、実施形態の接合ガラス１６０について、平面視で、外周１６５の４つの角部を丸く（弧状）にしたものである。この接合ガラス２６０は、平面視で、その外周２６５が、ダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃに沿って延びる第１円弧２６１と、第１円弧２６１に対し径方向内側（ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ側）に位置してダイヤフラム部１４４の内周１４４ｄに沿って延びる第２円弧２６２と、第１円弧２６１の一端２６１ｂと第２円弧２６２の一端２６２ｂとを結ぶ第１連結線２６３と、第１円弧２６１の他端２６１ｃと第２円弧２６２の他端２６２ｃとを結ぶ第２連結線２６４とによって構成された形状とされている。
【０１０１】
第１連結線２６３は、直線２６３ｂと、直線２６３ｂの一端と第１円弧２６１の一端２６１ｂとを結ぶ曲線２６３ｃと、直線２６３ｂの他端と第２円弧２６２の一端２６２ｂとを結ぶ曲線２６３ｄとからなる。第２連結線２６４は、直線２６４ｂと、直線２６４ｂの一端と第１円弧２６１の他端２６１ｃとを結ぶ曲線２６４ｃと、直線２６４ｂの他端と第２円弧２６２の他端２６２ｃとを結ぶ曲線２６４ｄとからなる。
【０１０２】
あるいは、図１９に示すように、第１連結線及び第２連結線を、曲線としても良い。具体的には、図１９に示す接合ガラス３６０は、実施形態の接合ガラス１６０について、平面視で、直線状の第１連結線１６３及び第２連結線１６４を、弧状（円弧）に変更したものである。この接合ガラス３６０は、平面視で、その外周３６５が、ダイヤフラム部１４４の外周１４４ｃに沿って延びる第１円弧３６１と、第１円弧３６１に対し径方向内側（ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ側）に位置してダイヤフラム部１４４の内周１４４ｄに沿って延びる第２円弧３６２と、第１円弧３６１の一端３６１ｂと第２円弧３６２の一端３６２ｂとを結ぶ円弧状の第１連結線３６３と、第１円弧３６１の他端３６１ｃと第２円弧３６２の他端３６２ｃとを結ぶ円弧状の第２連結線３６４とによって構成された形状とされている。
【０１０３】
また、実施形態では、変位部材として、軸線方向ＤＸに延びる棒状のヒータ部材１３１を有する変位部材１３０を示した。しかしながら、本発明は、変位部材として、ヒータ部材に代えて、軸線方向ＤＸに延びる単なる棒状の部材（例えば、先端側ＸＳが閉じた筒状の金属部材）を有する変位部材を用いるようにしても良い。
【０１０４】
また、実施形態では、圧力センサとして、変位部材１３０を備える圧力センサ１０を示した。しかしながら、本発明は、例えば、特許文献１の図１に示されている圧力センサと同様な構成を有するような圧力センサにも適用される。すなわち、本発明は、変位部材を備えることなく、検出対象である圧力に応じて自身に歪みが生じるダイヤフラム部と、ダイヤフラム部上に設けられた矩形状の圧力検知素子とを備える圧力センサにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  圧力センサ
１００  ハウジング
１３０  変位部材
１３１  ヒータ部材
１４０  ダイヤフラム体
１４４  ダイヤフラム部
１４４ａ  表面
１４４ｂ  貫通孔
１４４ｃ  外周
１４４ｄ  内周
１５０  圧力検知素子
１６０，２６０，３６０  接合ガラス
１６０ｂ  接合ガラスの周縁部
１６０ｃ  接合ガラスの内側領域
１６１，２６１，３６１  第１円弧
１６１ｂ，２６１ｂ，３６１ｂ  第１円弧の一端
１６１ｃ，２６１ｃ，３６１ｃ  第１円弧の他端
１６２，２６２，３６２  第２円弧
１６２ｂ，２６２ｂ，３６２ｂ  第２円弧の一端
１６２ｃ，２６２ｃ，３６２ｃ  第２円弧の他端
１６３，２６３，３６３  第１連結線
１６４，２６４，３６４  第２連結線
１６５，２６５，３６５  接合ガラスの外周
２００  コネクタ部材
ＡＸ  軸線
ＤＸ  軸線方向
ＸＳ  軸線方向先端側
ＸＫ  軸線方向後端側
Ｏ  ダイヤフラム部の中心
Ｌ  距離
Ｒ１  第１円弧の曲率半径
Ｒｇ  ダイヤフラム部の外周の曲率半径
【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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【図６】
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【図７】
2019219282.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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