(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理量の変化を検出する検出素子と、
前記検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、
外部に設けられた電源に接続される受電端子と、
外部に設けられた処理装置に接続される出力端子と、
外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、
前記受電端子と前記処理回路における受電端とに接続される受電用フェライトビーズと、
前記出力端子と前記処理回路における出力端とに接続される出力用フェライトビーズと、
前記接地端子と前記処理回路における接地端とに接続される接地用フェライトビーズと
を含み、
前記接地用フェライトビーズの静特性公称値は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの静特性公称値よりも小さく、
前記接地用フェライトビーズのＲ−Ｘクロスポイントは、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれのＲ−Ｘクロスポイントよりも高いこと
を特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記接地用フェライトビーズの自己共振周波数は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの自己共振周波数よりも高いこと
を特徴とする請求項１記載の検出装置。
【請求項３】
物理量の変化を検出する検出素子と、
前記検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、
外部に設けられた電源に接続される受電端子と、
外部に設けられた処理装置に接続される出力端子と、
外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、
前記受電端子と前記処理回路における受電端とに接続される受電用フェライトビーズと、
前記出力端子と前記処理回路における出力端とに接続される出力用フェライトビーズと、
前記接地端子と前記処理回路における接地端とに接続される接地用フェライトビーズと
を含み、
前記接地用フェライトビーズの静特性公称値は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの静特性公称値よりも小さく、
前記接地用フェライトビーズの自己共振周波数は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの自己共振周波数よりも高いこと
を特徴とする検出装置。
【請求項４】
前記接地用フェライトビーズのリアクタンス成分の大きさが、０Ｈｚを超え且つ４００ＭＨｚ以下の周波数範囲において０Ω超であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の検出装置。
【請求項５】
前記接地用フェライトビーズのインピーダンスの大きさが、１００ＭＨｚにおいて０Ωを超え且つ５０Ω以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の検出装置。
【請求項６】
物理量の変化を検出する検出素子と、当該検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、外部に設けられた電源に接続される受電端子と、外部に設けられた処理装置に接続される出力端子と、外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、当該受電端子と当該処理回路における受電端とに接続される受電用フェライトビーズと、当該出力端子と当該処理回路における出力端とに接続される出力用フェライトビーズと、当該接地端子と当該処理回路における接地端とに接続される接地用フェライトビーズとを含む検出装置と、
前記受電端子を介して前記処理回路に前記電源からの電源電圧を供給するための供給線と、前記出力端子を介して当該処理回路から出力される出力信号を前記処理装置に伝送するための伝送線と、当該処理回路の前記接地端子と接続するための接地線とを介して前記検出装置に接続され、前記電源と前記処理装置とを備え且つ当該検出装置に当該電源電圧を供給するとともに当該検出装置から入力される当該出力信号に処理を施す供給／処理装置と
を含み、
前記接地用フェライトビーズの静特性公称値は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの静特性公称値よりも小さく、
前記接地用フェライトビーズのＲ−Ｘクロスポイントは、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれのＲ−Ｘクロスポイントよりも高いこと
を特徴とする検出システム。
【請求項７】
物理量の変化を検出する検出素子と、当該検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、外部に設けられた電源に接続される受電端子と、外部に設けられた処理装置に接続される出力端子と、外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、当該受電端子と当該処理回路における受電端とに接続される受電用フェライトビーズと、当該出力端子と当該処理回路における出力端とに接続される出力用フェライトビーズと、当該接地端子と前記処理回路における接地端とに接続される接地用フェライトビーズとを含む検出装置と、
前記受電端子を介して前記処理回路に前記電源からの電源電圧を供給するための供給線と、前記出力端子を介して当該処理回路から出力される出力信号を前記処理装置に伝送するための伝送線と、当該処理回路の前記接地端子と接続するための接地線とを介して前記検出装置に接続され、前記電源と前記処理装置とを備え且つ当該検出装置に当該電源電圧を供給するとともに当該検出装置から入力される当該出力信号に処理を施す供給／処理装置と
を含み、
前記接地用フェライトビーズの静特性公称値は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの静特性公称値よりも小さく、
前記接地用フェライトビーズの自己共振周波数は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの自己共振周波数よりも高いこと
を特徴とする検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理量を検出する検出装置および検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば内燃機関を有する自動車等の装置に対し、内燃機関の燃焼圧を検出する燃焼圧検出装置を搭載することが検討されている。このような装置では、燃焼圧検出装置による燃焼圧の検出結果に基づき、ＥＣＵ（Engine Control Unit）と呼ばれる制御装置が、内燃機関の動作等に関する制御を行う。
【０００３】
例えば特許文献１には、内燃機関の燃焼圧を検出する圧電素子と圧電素子の検出信号に処理を施す処理回路とを内蔵する圧力検出装置と、処理回路から出力される出力信号に基づく制御を行う制御装置とを、制御装置から圧力検出装置に給電を行うための電線、圧力検出装置から制御装置に信号を送るための電線、および、制御装置と圧力検出装置とのグランドを共通にするための電線、を用いて接続することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５６１７１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、制御装置と検出装置とを、電線を介して接続する構成を採用した場合、外部からの電波等に対して、電線がアンテナとして機能してしまうことがある。すると、電線を介して、検出装置の処理回路にノイズが侵入し、結果として、処理回路から出力される信号にノイズが重畳されてしまうことがあった。
本発明は、検出装置の処理回路に、外部から侵入してくるノイズを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の検出装置は、物理量の変化を検出する検出素子と、前記検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、外部に設けられた電源に接続される受電端子と、外部に設けられた処理装置に接続される出力端子と、外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、前記受電端子と前記処理回路における受電端とに接続される受電用フェライトビーズと、前記出力端子と前記処理回路における出力端とに接続される出力用フェライトビーズと、前記接地端子と前記処理回路における接地端とに接続される接地用フェライトビーズとを含み、前記接地用フェライトビーズの静特性公称値は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの静特性公称値よりも小さく、前記接地用フェライトビーズのＲ−Ｘクロスポイントは、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれのＲ−Ｘクロスポイントよりも高いことを特徴としている。
ここで、前記接地用フェライトビーズの自己共振周波数は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの自己共振周波数よりも高いとよい。
また、他の観点から捉えると、本発明の検出装置は、物理量の変化を検出する検出素子と、前記検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、外部に設けられた電源に接続される受電端子と、外部に設けられた処理装置に接続される出力端子と、外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、前記受電端子と前記処理回路における受電端とに接続される受電用フェライトビーズと、前記出力端子と前記処理回路における出力端とに接続される出力用フェライトビーズと、前記接地端子と前記処理回路における接地端とに接続される接地用フェライトビーズとを含み、前記接地用フェライトビーズの静特性公称値は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの静特性公称値よりも小さく、前記接地用フェライトビーズの自己共振周波数は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの自己共振周波数よりも高いことを特徴としている。
ここで、前記接地用フェライトビーズのリアクタンス成分の大きさが、０Ｈｚを超え且つ４００ＭＨｚ以下の周波数範囲において０Ω超であるとよい。
また、前記接地用フェライトビーズのインピーダンスの大きさが、１００ＭＨｚにおいて０Ωを超え且つ５０Ω以下であるとよい。
また、他の観点から捉えると、本発明の検出システムは、物理量の変化を検出する検出素子と、当該検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、外部に設けられた電源に接続される受電端子と、外部に設けられた処理装置に接続される出力端子と、外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、当該受電端子と当該処理回路における受電端とに接続される受電用フェライトビーズと、当該出力端子と当該処理回路における出力端とに接続される出力用フェライトビーズと、当該接地端子と当該処理回路における接地端とに接続される接地用フェライトビーズとを含む検出装置と、前記受電端子を介して前記処理回路に前記電源からの電源電圧を供給するための供給線と、前記出力端子を介して当該処理回路から出力される出力信号を前記処理装置に伝送するための伝送線と、当該処理回路の前記接地端子と接続するための接地線とを介して前記検出装置に接続され、前記電源と前記処理装置とを備え且つ当該検出装置に当該電源電圧を供給するとともに当該検出装置から入力される当該出力信号に処理を施す供給／処理装置とを含み、前記接地用フェライトビーズの静特性公称値は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの静特性公称値よりも小さく、前記接地用フェライトビーズのＲ−Ｘクロスポイントは、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれのＲ−Ｘクロスポイントよりも高いことを特徴としている。
また、他の観点から捉えると、本発明の検出システムは、物理量の変化を検出する検出素子と、当該検出素子が出力する検出信号に電気的な処理を施す処理回路と、外部に設けられた電源に接続される受電端子と、外部に設けられた処理装置に接続される出力端子と、外部に設けられた接地体に接続される接地端子と、当該受電端子と当該処理回路における受電端とに接続される受電用フェライトビーズと、当該出力端子と当該処理回路における出力端とに接続される出力用フェライトビーズと、当該接地端子と前記処理回路における接地端とに接続される接地用フェライトビーズとを含む検出装置と、前記受電端子を介して前記処理回路に前記電源からの電源電圧を供給するための供給線と、前記出力端子を介して当該処理回路から出力される出力信号を前記処理装置に伝送するための伝送線と、当該処理回路の前記接地端子と接続するための接地線とを介して前記検出装置に接続され、前記電源と前記処理装置とを備え且つ当該検出装置に当該電源電圧を供給するとともに当該検出装置から入力される当該出力信号に処理を施す供給／処理装置とを含み、前記接地用フェライトビーズの静特性公称値は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの静特性公称値よりも小さく、前記接地用フェライトビーズの自己共振周波数は、前記受電用フェライトビーズおよび前記出力用フェライトビーズのそれぞれの自己共振周波数よりも高いことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、検出装置の処理回路に、外部から侵入してくるノイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る内燃機関の概略構成図である。
【図２】図１に示す圧力検出装置のＩＩ部の拡大図である。
【図３】圧力検出装置の概略構成図である。
【図４】図３に示す圧力検出装置のＩＶ−ＩＶ部の断面図である。
【図５】図４に示す圧力検出装置のＶ部の拡大図である。
【図６】図４に示す圧力検出装置のＶＩ部の拡大図である。
【図７】実装基板の回路構成を示す図である。
【図８】各実施例および比較例のそれぞれで用いた、受電用フェライトビーズ、出力用フェライトビーズおよび接地用ビーズの型番を説明するための図である。
【図９】（ａ）〜（ｇ）は、各実施例および比較例で用いた各種フェライトビーズのインピーダンスの周波数特性を説明するための図である。
【図１０】各実施例および比較例で用いた各種フェライトビーズの各種特性を、一覧として示す図である。
【図１１】（ａ）〜（ｈ）は、各実施例および比較例のＢＣＩ試験の結果を、グラフとして示す図である。
【図１２】各実施例および比較例のＢＣＩ試験の結果を、一覧として示す図である。
【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。
図１は、本実施形態に係る内燃機関１の概略構成図である。また、図２は、図１に示す圧力検出装置５のＩＩ部の拡大図である。
【００１０】
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を形成するシリンダヘッド４と、を備えている。ここで、シリンダブロック２およびシリンダヘッド４は、ともに、導電性を有するアルミニウムあるいは鋳鉄等で構成されている。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内の圧力を検出する圧力検出装置５と、圧力検出装置５が検出した圧力に基づいて内燃機関１の作動を制御する制御装置６と、圧力検出装置５とシリンダヘッド４との間に介在して燃焼室Ｃ内の気密性を保つためのシール部材７と、圧力検出装置５と制御装置６との間で電気信号を伝送する伝送ケーブル８と、を備えている。ここで、本実施形態では、圧力検出装置５が検出装置の一例として、また、制御装置６が供給／処理装置の一例として、さらに、圧力検出装置５、制御装置６および伝送ケーブル８が検出システムの一例として、それぞれ機能している。
【００１１】
そして、伝送ケーブル８は、図２に示すように、３本のケーブルすなわち第１ケーブル８１、第２ケーブル８２および第３ケーブル８３と、これら第１ケーブル８１〜第３ケーブル８３を圧力検出装置５に接続するためのコネクタ８０とを有している。これらのうち、第１ケーブル８１は、制御装置６から圧力検出装置５に、電源電圧を供給するために用いられる。また、第２ケーブル８２は、圧力検出装置５から制御装置６に、検出した圧力の大きさに応じた出力信号を伝送するために用いられる。さらに、第３ケーブル８３は、圧力検出装置５のグランドと制御装置６のグランドとを共通にするために用いられる。ここで、第１ケーブル８１、第２ケーブル８２および第３ケーブル８３は、それぞれ、錫メッキ軟銅撚り線からなる導体部の外周面に、樹脂製の絶縁体を被覆してなる絶縁電線にて構成されている。なお、本実施形態では、第１ケーブル８１が供給線の一例として、第２ケーブル８２が伝送線の一例として、第３ケーブル８３が接地線の一例として、それぞれ機能している。なお、第３ケーブル８３は、制御装置６のグランドを介して、内燃機関１が装着された自動車のバッテリー車体等からなる接地体（図示せず）に接続される。
【００１２】
本実施形態の伝送ケーブル８では、第２ケーブル８２と第３ケーブル８３とが対よりされることでツイストペアケーブルを構成している。そして、このツイストペアケーブルには、錫メッキ軟銅撚り線からなるドレンワイヤ（図示せず）が縦添えされるとともに、ＰＥＴテープの片面（ドレンワイヤと接する側）にアルミ蒸着を施したアルミマイラーテープ（図示せず）が巻き回されている。なお、ドレンワイヤは、第２ケーブル８２および第３ケーブル８３とともに撚られていてもよいし、アルミマイラーテープは、縦添えされていてもよい。一方、この伝送ケーブル８における第１ケーブル８１は、アルミマイラーテープの外側に存在していることになる。そして、伝送ケーブル８に設けられたドレンワイヤは、片端接地あるいは両端接地される。これにより、第２ケーブル８２および第３ケーブル８３は、静電遮へいされた状態となっている。
【００１３】
また、図２に示すように、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４ａが形成されている。連通孔４ａは、燃焼室Ｃ側から、第１孔部４ｂと、第１孔部４ｂの孔径から徐々に径が拡大している傾斜部４ｃと、第１孔部４ｂの孔径よりも孔径が大きい第２孔部４ｄと、を有している。第２孔部４ｄを形成する周囲の壁には、圧力検出装置５に形成された後述するハウジング３０の雄ねじ３３２ａがねじ込まれる雌ねじ４ｅが形成されている。
【００１４】
以下に、圧力検出装置５について詳述する。
図３は、圧力検出装置５の概略構成図である。図４は、図３に示す圧力検出装置５のＩＶ−ＩＶ部の断面図である。図５は、図４に示す圧力検出装置５のＶ部の拡大図である。また、図６は、図４に示す圧力検出装置５のＶＩ部の拡大図である。
【００１５】
圧力検出装置５は、燃焼室Ｃ内の圧力を電気信号に変換する圧電素子１０を有するセンサ部１００と、センサ部１００からの電気信号を処理する信号処理部２００と、信号処理部２００を保持する保持部材３００と、を備えている。この圧力検出装置５をシリンダヘッド４に装着する際には、センサ部１００の後述するダイアフラムヘッド４０の方から先に、シリンダヘッド４に形成された連通孔４ａに挿入していく。以下の説明において、図４の左側を圧力検出装置５の先端側、右側を圧力検出装置５の後端側とする。
【００１６】
先ずは、センサ部１００について説明する。
センサ部１００は、受けた圧力を電気信号に変換する圧電素子１０と、筒状であってその内部に圧電素子１０などを収納する円柱状の孔が形成されたハウジング３０と、を備えている。以下では、ハウジング３０に形成された円柱状の孔の中心線方向を、単に中心線方向と称す。
【００１７】
また、センサ部１００は、ハウジング３０における先端側の開口部を塞ぐように設けられて、燃焼室Ｃ内の圧力が作用するダイアフラムヘッド４０と、ダイアフラムヘッド４０と圧電素子１０との間に設けられた第１電極部５０と、圧電素子１０に対して第１電極部５０とは反対側に配置された第２電極部５５と、を備えている。
また、センサ部１００は、第２電極部５５を電気的に絶縁するアルミナセラミック製の絶縁リング６０と、絶縁リング６０よりも後端側に設けられて、信号処理部２００の後述する覆い部材２３の端部を支持する支持部材６５と、第２電極部５５と後述する伝導部材２２との間に介在するコイルスプリング７０と、を備えている。
【００１８】
検出素子の一例としての圧電素子１０は、圧電縦効果の圧電作用を示す圧電体を有している。圧電縦効果とは、圧電体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の表面に電荷が発生する作用をいう。本実施形態に係る圧電素子１０は、中心線方向が応力印加軸の方向となるようにハウジング３０内に収納されている。
【００１９】
次に、圧電素子１０に圧電横効果を利用した場合を例示する。圧電横効果とは、圧電体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。圧電体としては、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、ＬＧＴＡ）や水晶、ガリウムリン酸塩などを使用することを例示することができる。なお、本実施形態の圧電素子１０には、圧電体としてランガサイト単結晶を用いている。
【００２０】
ハウジング３０は、図５に示すように、先端側に設けられた第１ハウジング３１と、後端側に設けられた第２ハウジング３２と、を有する。
第１ハウジング３１は、内部に、先端側から後端側にかけて段階的に径が異なるように形成された円柱状の孔３１０が形成された薄肉円筒状の部材である。外周面には、中心線方向の中央部に、外周面から突出する突出部３１５が周方向の全域に渡って設けられている。
孔３１０は、先端側から後端側にかけて順に形成された、第１孔３１１と、第１孔３１１の孔径よりも大きな孔径の第２孔３１２と、から構成される。突出部３１５は、先端部に、先端側から後端側にかけて徐々に径が大きくなる傾斜面３１５ａを有し、後端部に、中心線方向に垂直な垂直面３１５ｂを有している。
【００２１】
第２ハウジング３２は、図４に示すように、内部に、先端側から後端側にかけて段階的に径が異なるように形成された円柱状の孔３２０が形成された筒状の部材であり、外部に、先端側から後端側にかけて段階的に径が異なるように形成された外周面３３０が設けられている。
孔３２０は、先端側から後端側にかけて順に形成された、第１孔径を有する第１円柱孔３２１と、第１孔径よりも小さな第２孔径を有する第２円柱孔３２２と、第２孔径よりも大きな第３孔径を有する第３円柱孔３２３と、第３孔径よりも大きな第４孔径を有する第４円柱孔３２４と、第４孔径よりも大きな第５孔径を有する第５円柱孔３２５と、から構成される。
第２ハウジング３２における先端部は、第１ハウジング３１における後端部にしまりばめで嵌合（圧入）されるように、第１円柱孔３２１における第１孔径は、第１ハウジング３１の外周面の径以下となるように設定されている。
【００２２】
外周面３３０は、先端側から後端側にかけて、第１外周面３３１と、第１外周面３３１の外径よりも大きな外径の第２外周面３３２と、第２外周面３３２の外径よりも大きな外径の第３外周面３３３と、第３外周面３３３の外径よりも大きな外径の第４外周面３３４と、第４外周面３３４の外径よりも小さな外径の第５外周面３３５と、から構成される。
第２外周面３３２における先端部には、シリンダヘッド４の雌ねじ４ｅにねじ込まれる雄ねじ３３２ａが形成されている。第３外周面３３３には、後述する第１シール部材７１がすきまばめで嵌め込まれ、第３外周面３３３の外径と第１シール部材７１の内径との寸法公差は、例えば零から０．２ｍｍとなるように設定される。第４外周面３３４における後端部は、周方向に等間隔に６つの面取りを有する正六角柱に形成されている。この正六角柱に形成された部位が、圧力検出装置５をシリンダヘッド４に締め付ける際に、締付用の工具が嵌め込まれ、工具に付与された回転力が伝達される部位となる。第５外周面３３５における中心線方向の中央部には、外周面から凹んだ凹部３３５ａが全周に渡って形成されている。
【００２３】
また、図６に示すように、第２ハウジング３２は、第４円柱孔３２４から第５円柱孔３２５への移行部分であり、第５円柱孔３２５（図４参照）における先端部には、信号処理部２００の後述する覆い部材２３の基板被覆部２３２における先端側の端面が突き当たる突当面３４０が設けられている。突当面３４０には、後述する信号処理部２００における回路基板部２１の入力側第２接続ピン２１ｂが差し込まれるピン用凹部３４０ａが形成されている。
【００２４】
第１ハウジング３１および第２ハウジング３２は、燃焼室Ｃに近い位置に存在するため、少なくとも、−４０〜３５０〔℃〕の使用温度環境に耐える材料を用いて製作することが望ましい。また、第１ハウジング３１および第２ハウジング３２は、ハウジング３０内に収容される各部の接地に使用されることから、導電性を有する材料を用いて製作することが望ましい。具体的には、導電性を有し且つ耐熱性の高いステンレス鋼材、例えば、ＪＩＳ規格のＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０等を用いることが望ましい。
【００２５】
ダイアフラムヘッド４０は、図５に示すように、円筒状の円筒状部４１と、円筒状部４１の内側に形成された内側部４２と、を有している。
円筒状部４１における後端部は、ハウジング３０の第１ハウジング３１における先端部としまりばめで嵌合（圧入）されて、この先端部の内部に入り込む進入部４１ａと、この先端部における端面３１ａと同形状に形成され、嵌合された際にこの端面３１ａが突き当たる突当面４１ｂと、を有している。
内側部４２は、円筒状部４１における先端側の開口を塞ぐように設けられた円盤状の部材であり、後端側の面における中央部にはこの面から圧電素子１０側に突出する突出部４２ａが設けられている。また、内側部４２の、先端側の面における中央部にはこの面から圧電素子１０側に凹んだ凹部４２ｂが設けられている。
ダイアフラムヘッド４０の材料としては、高温でありかつ高圧となる燃焼室Ｃ内に存在するため、弾性が高く、かつ耐久性、耐熱性、耐触性等に優れた合金製であることが望ましく、例えばＳＵＨ６６０を例示することができる。
【００２６】
第１電極部５０は、先端側から後端側にかけて段階的に径が異なるように形成された円柱状の部材であり、第１円柱部５１と、第１円柱部５１の半径よりも大きな半径の第２円柱部５２と、から構成される。第１円柱部５１の外径はダイアフラムヘッド４０の進入部４１ａの内径よりも小さく、第２円柱部５２の外径は第１ハウジング３１の第１孔３１１の孔径と略同じである。そして、第１円柱部５１における先端側の端面がダイアフラムヘッド４０の内側部４２の突出部４２ａと、第２円柱部５２における後端側の端面が圧電素子１０における先端側の面とに接触するように配置される。第２円柱部５２の外周面が第１ハウジング３１の内周面と接触すること、および／または第１円柱部５１における先端側の端面がダイアフラムヘッド４０と接触することによって、圧電素子１０における先端部は、ハウジング３０と電気的に接続される。
第１電極部５０は、燃焼室Ｃ内の圧力を圧電素子１０に作用させるものであり、圧電素子１０側の端面である第２円柱部５２における後端側の端面が圧電素子１０の端面の全面を押すことが可能な大きさに形成される。また、第１電極部５０は、ダイアフラムヘッド４０から受ける圧力を均等に圧電素子１０に作用させることができるように、中心線方向の両端面が、それぞれ平滑面に形成されるとともに、中心線方向と直交する面に沿って互いに略平行に設けられている。
第１電極部５０の材質としては、ステンレスを例示することができる。
【００２７】
第２電極部５５は、円柱状の部材であり、先端側の端面が圧電素子１０における後端側の端面に接触し、後端側の端面が絶縁リング６０に接触するように配置される。第２電極部５５における後端側の端面には、この端面から後端側に突出する円柱状の突出部５５ａが設けられている。突出部５５ａは、端面側の基端部と、この基端部の外径よりも小さな外径の先端部と、を有する。突出部５５ａの外径は絶縁リング６０の内径よりも小さく設定されるとともに、突出部５５ａの長さは絶縁リング６０の幅（中心線方向の長さ）よりも長く設定され、突出部５５ａの先端が絶縁リング６０から露出している。この第２電極部５５は、第１電極部５０との間で圧電素子１０に対して一定の荷重を加えるように作用する部材であり、圧電素子１０側（先端側）の端面は、圧電素子１０の後端側の端面の全面を押すことが可能な大きさに形成されるとともに、平滑面且つ圧電素子１０の後端側の端面と平行な面に形成されている。第２電極部５５の外径は第１ハウジング３１の第２孔３１２の孔径よりも小さくなるように設定されており、第２電極部５５の外周面と第１ハウジング３１の内周面との間には隙間がある。
第２電極部５５の材質としては、ステンレスを例示することができる。
【００２８】
絶縁リング６０は、アルミナセラミックス等により形成された円筒状の部材であり、内径（中央部の孔径）は、第２電極部５５の突出部５５ａの基端部の外径よりもやや大きく、外径は、第１ハウジング３１の第２孔３１２の孔径と略同じに設定されている。第２電極部５５は、突出部５５ａが絶縁リング６０の中央部の孔に挿入されて配置されることで、第２電極部５５の中心位置と第１ハウジング３１の第２孔３１２の中心とが同じになるように配置される。
【００２９】
支持部材６５は、先端側から後端側にかけて、内部に、径が異なる複数の円柱状の孔６５０が形成され、外周面の径が同一の、筒状の部材である。
孔６５０は、先端側から後端側にかけて順に形成された、第１孔６５１と、第１孔６５１の孔径よりも大きな孔径の第２孔６５２と、第２孔６５２の孔径よりも大きな孔径の第３孔６５３と、から構成される。第１孔６５１の孔径は、第２電極部５５の突出部５５ａの基端部の外径よりも大きく、この突出部５５ａが支持部材６５の内部まで露出する。第２孔６５２の孔径は、後述する信号処理部２００の伝導部材２２における先端部の外径よりも大きい。第３孔６５３の孔径は、後述する信号処理部２００の覆い部材２３における先端側の端部の外径よりも小さく、この覆い部材２３が第３孔６５３を形成する周囲の壁にしまりばめで嵌合される。これにより、支持部材６５は、覆い部材２３の端部を支持する部材として機能する。
【００３０】
コイルスプリング７０は、内径が、第２電極部５５の突出部５５ａにおける先端部の外径以上で基端部の外径より小さく、外径が、後述する伝導部材２２の挿入孔２２ａの径よりも小さい。コイルスプリング７０の内側に第２電極部５５の突出部５５ａの先端部が挿入されるとともに、コイルスプリング７０は、後述する伝導部材２２の挿入孔２２ａに挿入される。コイルスプリング７０の長さは、第２電極部５５と伝導部材２２との間に圧縮した状態で介在することができる長さに設定されている。コイルスプリング７０の材質としては、弾性が高く、かつ耐久性、耐熱性、耐触性等に優れた合金を用いるとよい。また、コイルスプリング７０の表面に金メッキを施すことで、電気伝導を高めるとよい。
【００３１】
次に、信号処理部２００について説明する。
信号処理部２００は、図３および図４に示すように、センサ部１００の圧電素子１０から得られる微弱な電荷である電気信号（電荷信号）を少なくとも増幅処理する回路基板部２１と、圧電素子１０に生じた電荷を回路基板部２１まで導く棒状の伝導部材２２と、これら回路基板部２１、伝導部材２２などを覆う覆い部材２３と、回路基板部２１などを密封するＯリング２６と、を備えている。
【００３２】
回路基板部２１は、センサ部１００の圧電素子１０から得られる微弱な電荷を増幅するための回路を構成する電子部品などが実装された実装基板２１０を有する。実装基板２１０における先端部には、伝導部材２２における後端部を電気的に接続するための入力側第１接続ピン２１ａと、接地用および位置決め用の入力側第２接続ピン２１ｂとが、半田付けなどにより接続されている。また、実装基板２１０における後端部には、伝送ケーブル８の先端部に設けられたコネクタ８０を介して制御装置６と電気的に接続するための出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅが、半田付けなどにより接続されている。そして、出力側第１接続ピン２１ｃは、制御装置６から実装基板２１０への電源電圧の供給に用いられ、出力側第２接続ピン２１ｄは、実装基板２１０から制御装置６への出力電圧の供給に用いられ、出力側第３接続ピン２１ｅは、制御装置６から実装基板２１０へのＧＮＤ電圧の供給に用いられる。
【００３３】
伝導部材２２は、棒状（円柱状）の部材であり、先端部には、第２電極部５５の突出部５５ａの先端部が挿入される挿入孔２２ａが形成されている。伝導部材２２における後端部は、回路基板部２１の実装基板２１０に、導線（図示せず）および入力側第１接続ピン２１ａを介して電気的に接続される。伝導部材２２の材質としては、真鍮及びベリリウム銅等を例示することができる。この場合、加工性およびコストの観点からは、真鍮が望ましい。これに対して、電気伝導性、高温強度、信頼性の観点からは、ベリリウム銅が望ましい。
【００３４】
覆い部材２３は、伝導部材２２の外周を覆う伝導部材被覆部２３１と、回路基板部２１の実装基板２１０の側面および下面を覆う基板被覆部２３２と、実装基板２１０に接続された出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅの周囲を覆うとともに伝送ケーブル８の先端部に設けられたコネクタ８０が嵌め込まれるコネクタ部２３３と、を有している。
【００３５】
伝導部材被覆部２３１は、図３に示すように、中心線方向に沿って延び、伝導部材２２を先端部が露出するように覆っている。
また、伝導部材被覆部２３１は、先端側から後端側にかけて段階的に外径が異なるように、複数の円筒形状の部分から構成される。具体的には、先端側から後端側にかけて、第１外径を有する第１円筒部２４１と、第１外径よりも小さな第２外径を有する第２円筒部２４２と、第２外径よりも大きな第３外径を有する第３円筒部２４３と、第３外径よりも大きな第４外径を有する第４円筒部２４４とが並んで形成されている。
第１円筒部２４１における第１外径は、支持部材６５の第３孔６５３の孔径よりも大きく形成されている。これにより、伝導部材被覆部２３１における先端部は、支持部材６５の第３孔６５３を形成する周囲の壁にしまりばめで嵌合（圧入）される。
【００３６】
図３に示すように、伝導部材被覆部２３１には、伝導部材被覆部２３１の外周面から突出するとともに、それぞれが中心線方向に延びる複数の凸部２５０が設けられている。本実施形態では、凸部２５０は、伝導部材被覆部２３１の第２円筒部２４２における先端部に設けられる第１凸部２５１と、伝導部材被覆部２３１の第４円筒部２４４に設けられる第２凸部２５２を有する。
この例では、第１凸部２５１は、第２円筒部２４２の外周面において、周方向に沿って９０度間隔で４個設けられている。また、第２凸部２５２は、第４円筒部２４４の外周面において、周方向に沿って９０度間隔で４個設けられている。
なお、この例では、４個の第１凸部２５１は、伝導部材被覆部２３１における第２円筒部２４２と一体的に形成され、４個の第２凸部２５２は、伝導部材被覆部２３１における第４円筒部２４４と一体的に形成されている。
【００３７】
信号処理部２００においては、図５に示すように、第２円筒部２４２に設けられた４個の第１凸部２５１が、それぞれ第２ハウジング３２における第２円柱孔３２２を形成する壁に当接する。また、図６に示すように、第４円筒部２４４に設けられた複数の第２凸部２５２が、それぞれ第２ハウジング３２における第４円柱孔３２４を形成する壁に当接する。これにより、伝導部材被覆部２３１が第２ハウジング３２に支持されることになる。
【００３８】
基板被覆部２３２は、基本的には円筒状の部位であり、その側面には、実装基板２１０を内部に設置するための矩形の開口部２３２ａが設けられている。また、基板被覆部２３２における後端側には、ハウジング３０内および実装基板２１０設置部を密封するためのＯリング２６用のリング溝２３２ｂが形成されている。
【００３９】
コネクタ部２３３は、基板被覆部２３２における後端側の端面２３２ｃから突出し、実装基板２１０に接続された出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅの周囲を覆うように形成された薄肉の部位である。コネクタ部２３３における後端部は開口しており、内部に伝送ケーブル８の先端部に設けられたコネクタ８０を受け入れることが可能になっている。また、コネクタ部２３３における後端側には、内部と外部とを連通する孔２３３ａが形成されており、伝送ケーブル８のコネクタ８０に設けられたフックがこの孔２３３ａに引っ掛ることで、伝送ケーブル８のコネクタ８０がコネクタ部２３３から脱落することが抑制される。
【００４０】
以上のように構成された覆い部材２３は、樹脂などの絶縁性を有する材料にて成形されている。また、覆い部材２３は、伝導部材２２、入力側第１接続ピン２１ａ、入力側第２接続ピン２１ｂ、出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅとともに一体成形されている。より具体的には、覆い部材２３は、これら伝導部材２２、入力側第１接続ピン２１ａ、入力側第２接続ピン２１ｂ、出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅをセットした金型に加熱した樹脂が押し込まれることで成形される。
【００４１】
信号処理部２００をユニット化するにあたっては、成形された覆い部材２３の開口部２３２ａから、回路基板部２１の実装基板２１０を挿入し、基板被覆部２３２の中央部に設置する。実装基板２１０を設置する際、板厚方向に貫通されたスルーホールに、入力側第１接続ピン２１ａ、入力側第２接続ピン２１ｂ、出力側第１接続ピン２１ｃ、出力側第２接続ピン２１ｄおよび出力側第３接続ピン２１ｅの各先端を通し、半田付けする。その後、入力側第１接続ピン２１ａと伝導部材２２とを導線を用いて接続する。また、覆い部材２３の基板被覆部２３２のリング溝２３２ｂにＯリング２６を装着する。Ｏリング２６は、フッ素系ゴムからなる周知のＯ状のリングである。
【００４２】
次に、保持部材３００について説明する。
保持部材３００は、薄肉円筒状の部材であり、図４に示すように、後端部に内周面から内側に突出した突出部３００ａが設けられている。保持部材３００は、第２ハウジング３２に装着された後、外部から、第５外周面３３５に設けられた凹部３３５ａに対応する部位が加圧されることでかしめられる。これにより、保持部材３００は、ハウジング３０に対して移動し難くなり、信号処理部２００がハウジング３０に対して移動することを抑制している。
【００４３】
以上のように構成された圧力検出装置５をシリンダヘッド４に装着する際には、センサ部１００のダイアフラムヘッド４０の方から先にシリンダヘッド４に形成された連通孔４ａに挿入していき、ハウジング３０の第２ハウジング３２に形成された雄ねじ３３２ａをシリンダヘッド４の連通孔４ａに形成された雌ねじ４ｅにねじ込む。
圧力検出装置５をシリンダヘッド４に装着することにより、ハウジング３０は、金属製のシリンダヘッド４と電気的に接続される。このシリンダヘッド４は、電気的に接地された状態にあるため、圧力検出装置５では、ハウジング３０を介して、圧電素子１０における先端部が接地される。ここで、この例では、圧電素子１０の側面とハウジング３０の内壁面とが接触し得る構造になっているが、圧電素子１０が絶縁体で構成されていることにより抵抗値が極めて大きいことと、圧力変化に伴って発生する電荷が、圧電素子１０における中心線方向の両端部に発生することとにより、特に問題とはならない。
【００４４】
ここで、図１等に示すシール部材７について説明する。
シール部材７は、図２に示すように、シリンダヘッド４における連通孔４ａを形成する周囲の壁のセンサ部１００の締め付け方向の端面と、圧力検出装置５のハウジング３０の第３外周面３３３と第４外周面３３４とを接続する接続面との間に配置された第１シール部材７１を有している。また、シール部材７は、シリンダヘッド４の連通孔４ａの傾斜部４ｃと、圧力検出装置５のハウジング３０の第１ハウジング３１の傾斜面３１５ａ（図３参照）との間に配置された第２シール部材７２を有している。
【００４５】
続いて、信号処理部２００の回路基板部２１における実装基板２１０の構成について説明を行う。
図７は、実装基板２１０の回路構成を示す図である。
【００４６】
本実施形態の実装基板２１０は、複数の電子部品（回路素子）を実装するための配線（回路パターン）が形成されたプリント配線基板２１１を備えている。また、この実装基板２１０は、プリント配線基板２１１に実装された、積分回路２１２と増幅回路２１３とを備える。さらに、この実装基板２１０は、プリント配線基板２１１に実装された、受電用フェライトビーズ２１４と、出力用フェライトビーズ２１５と、接地用フェライトビーズ２１６とを備える。さらにまた、この実装基板２１０は、プリント配線基板２１１に実装された、出力用抵抗２１７と、受電用第１コンデンサ２１８と、受電用第２コンデンサ２１９と、出力用第１コンデンサ２２０と、出力用第２コンデンサ２２１とを備える。
【００４７】
本実施形態の実装基板２１０では、圧電素子１０から入力されてくる電荷信号を、積分回路２１２で積分することで電圧信号に変換し、変換後の電圧信号を増幅回路２１３で増幅し、得られた出力信号を外部（例えば図１に示す制御装置６）に出力する。ここで、本実施形態では、積分回路２１２および増幅回路２１３が、処理回路の一例として機能している。
【００４８】
本実施形態では、プリント配線基板２１１としてガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板を用いている。そして、プリント配線基板２１１には、制御装置６に接続される出力側の端子として、受電端子２１１ａ、出力端子２１１ｂおよび接地端子２１１ｃが設けられている。これらのうち、受電端子２１１ａは、出力側第１接続ピン２１ｃ（図４参照）を介して第１ケーブル８１（図２参照）に接続される。また、出力端子２１１ｂは、出力側第２接続ピン２１ｄ（図４参照）を介して第２ケーブル８２（図２参照）に接続される。さらに、接地端子２１１ｃは、出力側第３接続ピン２１ｅ（図４参照）を介して第３ケーブル８３（図２参照）に接続される。
【００４９】
受電端子２１１ａには、制御装置６から受電した電源電圧が供給される。また、受電端子２１１ａは、受電用フェライトビーズ２１４を介して、積分回路２１２の受電端および増幅回路２１３の受電端に接続される。これにより、積分回路２１２および増幅回路２１３には、受電端子２１１ａを介して電源電圧が供給される。さらに、受電端子２１１ａと受電用フェライトビーズ２１４との間からは、受電用第１コンデンサ２１８が並列に接続され、受電用フェライトビーズ２１４と積分回路２１２および増幅回路２１３との間からは、受電用第２コンデンサ２１９が並列に接続される。
【００５０】
出力端子２１１ｂからは、制御装置６に向けた出力信号が出力される。このため、出力端子２１１ｂは、出力用フェライトビーズ２１５および出力用抵抗２１７を介して、増幅回路２１３の出力端に接続される。さらに、出力端子２１１ｂと出力用フェライトビーズ２１５との間からは、出力用第１コンデンサ２２０が並列に接続され、出力用フェライトビーズ２１５と出力用抵抗２１７との間からは、出力用第２コンデンサ２２１が並列に接続される。
【００５１】
接地端子２１１ｃには、制御装置６のグランドが接続される。また、接地端子２１１ｃは、接地用フェライトビーズ２１６を介して、積分回路２１２の接地端（グランド）および増幅回路２１３の接地端（グランド）に接続される。ここで、積分回路２１２の接地端および増幅回路２１３の接地端には、受電用第２コンデンサ２１９および出力用第２コンデンサ２２１も接続されている。さらに、接地端子２１１ｃと接地用フェライトビーズ２１６との間からは、この実装基板２１０のグランドが並列に接続される。ここで、実装基板２１０のグランドには、受電用第１コンデンサ２１８および出力用第１コンデンサ２２０も接続されている。
【００５２】
実装基板２１０に設けられた受電用フェライトビーズ２１４、出力用フェライトビーズ２１５および接地用フェライトビーズ２１６は、それぞれ、相対的に低周波数となる領域では、抵抗よりもインダクタンスが主体的となる一方、相対的に高周波数となる領域では、インダクタンスよりも抵抗が主体的となる回路素子である。ここで、本実施形態では、受電用フェライトビーズ２１４および出力用フェライトビーズ２１５として、１００ＭＨｚにおけるインピーダンス値（以下では、静特性公称値と称する）が１０００Ωとなる特性を有するものを用いている。また、本実施形態では、接地用フェライトビーズ２１６として、静特性公称値が、上記出力用フェライトビーズ２１５よりも小さい５Ωとなる特性を有するものを用いている。ここで、本実施形態では、接地用フェライトビーズ２１６が、誘導性素子あるいは誘導／抵抗素子の一例として機能している。
【００５３】
なお、受電用フェライトビーズ２１４、出力用フェライトビーズ２１５および接地用フェライトビーズ２１６に代えて、低周波数から高周波数にわたってインダクタンスとして機能するコイル（インダクタ）を用いてもよい。また、本実施形態では、受電端子２１１ａを介した給電系統、出力端子２１１ｂを介した信号系統および接地端子２１１ｃを介した接地系統のそれぞれにフェライトビーズ（インダクタ）を設けているが、少なくとも接地系統に設けられていればよく、給電系統および信号系統については必須ではない。
【００５４】
本実施形態の圧力検出装置５では、実装基板２１０における接地系統に接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続することにより、伝送ケーブル８等を介して外部から接地系統に侵入してくるノイズを低減することができる。これにより、実装基板２１０に設けられた積分回路２１２および増幅回路２１３のそれぞれにおけるグランド電位が安定することになり、増幅回路２１３から信号系統を介して出力される出力信号に重畳されるノイズを低減することが可能になる。
【００５５】
また、本実施形態の圧力検出装置５では、これに加えて、実装基板２１０における給電系統に受電用フェライトビーズ２１４を直列に接続するとともに、実装基板２１０における信号系統に出力用フェライトビーズ２１５を直列に接続するようにした。これにより、伝送ケーブル８等を介して外部から給電系統および信号系統に侵入してくるノイズを低減することができる。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例に基づき本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
本発明者は、実装基板２１０における各フェライトビーズの有無やその特性を異ならせた複数の圧力検出装置５を作製し、ＢＣＩ（Bulk Current Injection）試験による評価を行った。
【００５７】
図８は、各実施例（実施例１〜７）および比較例のそれぞれで用いた、受電用フェライトビーズ２１４、出力用フェライトビーズ２１５および接地用フェライトビーズ２１６の型番を説明するための図である。なお、上記実施形態で説明した圧力検出装置５は、図８に示す実施例１に対応している。
【００５８】
では、各実施例（実施例１〜７）および比較例の共通点および相違点について、説明を行う。
【００５９】
まず、実施例１では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ１（５Ω）を用いている。これに対し、実施例２では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ２（１０Ω）を、実施例３では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ３（２２Ω）を、実施例４では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ４（４７Ω）を、それぞれ用いている点で、実施例１と相違する。また、実施例５では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ５（１２０Ω）を、実施例６では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ６（４７０Ω）を、実施例７では、接地用フェライトビーズ２１６としてＦＢ７（１０００Ω）を、それぞれ用いている点で、実施例１と相違する。一方、比較例では、接地用フェライトビーズ２１６を用いていない（接続していない）点で、実施例１〜７と相違する。
【００６０】
また、実施例１〜７および比較例では、受電用フェライトビーズ２１４および出力用フェライトビーズ２１５として、それぞれ、ＦＢ７（１０００Ω）を用いている点で共通する。
【００６１】
図９は、各実施例（実施例１〜７）および比較例で用いた各種フェライトビーズのインピーダンスの周波数特性を説明するための図である。ここで、図９（ａ）は実施例１で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ１（５Ω）の周波数特性を、図９（ｂ）は実施例２で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ２（１０Ω）の周波数特性を、図９（ｃ）は実施例３で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ３（２２Ω）の周波数特性を、それぞれ示している。また、図９（ｄ）は、実施例４で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ４（４７Ω）の周波数特性を、図９（ｅ）は、実施例５で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ５（１２０Ω）の周波数特性を、図９（ｆ）は、実施例６で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ６（４７０Ω）の周波数特性を、それぞれ示している。さらに、図９（ｇ）は、実施例１〜７で受電用フェライトビーズ２１４および出力用フェライトビーズ２１５として使用し、また、実施例７で接地用フェライトビーズ２１６として使用したＦＢ７（１０００Ω）の周波数特性を示している。
【００６２】
ここで、図９（ａ）〜（ｇ）のそれぞれにおいては、横軸が周波数（１〜３０００ＭＨｚ）となっており、縦軸がインピーダンス（Ω）となっている。また、図９（ａ）〜（ｇ）には、インピーダンスとして、抵抗成分Ｒ、（誘導）リアクタンス成分Ｘ、そして、抵抗成分Ｒとリアクタンス成分Ｘとを合成したインピーダンス値Ｚ（Ｚ＝Ｒ＋ｊＸ）の３者が記載されている。
【００６３】
図９（ａ）〜（ｇ）からも明らかなように、フェライトビーズは、相対的に低周波数となる領域ではインダクタンスとして機能する一方、相対的に高周波数となる領域では抵抗として機能する。ただし、１００ＭＨｚにおけるインピーダンス値Ｚの大きさすなわち静特性公称値は、それぞれで異なる。また、抵抗成分Ｒとリアクタンス成分Ｘとが交差する周波数、すなわち、主たる機能がインダクタンスから抵抗（あるいは抵抗からインダクタンス）に切り替わるＲ−Ｘクロスポイントも、それぞれで異なる。さらに、インピーダンス値Ｚが極大を示す周波数、別の観点から見れば、リアクタンス成分Ｘが０となる自己共振周波数も、それぞれで異なる。なお、フェライトビーズのリアクタンス成分Ｘが０になるのは、自己共振周波数よりも高い周波数領域では、フェライトビーズがインダクタではなくコンデンサとして機能してしまうことによるものである。
【００６４】
図１０は、各実施例（実施例１〜７）および比較例で用いた各種フェライトビーズの各種特性を、一覧として示す図である。ここで、図１０は、各種フェライトビーズの型番と、その静特性公称値、Ｒ−Ｘクロスポイントおよび自己共振周波数とが対応付けられたものとなっている。
【００６５】
図９（ａ）および図１０に示すように、ＦＢ１の静特性公称値は５Ωである。また、そのＲ−Ｘクロスポイントは１３００ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は３０００ＭＨｚ超である。
【００６６】
図９（ｂ）および図１０に示すように、ＦＢ２の静特性公称値は１０Ωである。また、そのＲ−Ｘクロスポイントは１０００ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は１７００ＭＨｚ程度である。
【００６７】
図９（ｃ）および図１０に示すように、ＦＢ３の静特性公称値は２２Ωである。また、そのＲ−Ｘクロスポイントは８００ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は１０００ＭＨｚ程度である。
【００６８】
図９（ｄ）および図１０に示すように、ＦＢ４の静特性公称値は４７Ωである。また、そのＲ−Ｘクロスポイントは２００ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は１１００ＭＨｚ程度である。
【００６９】
図９（ｅ）および図１０に示すように、ＦＢ５の静特性公称値は１２０Ωである。また、そのＲ−Ｘクロスポイントは１８０ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は６００ＭＨｚ程度である。
【００７０】
図９（ｆ）および図１０に示すように、ＦＢ６の静特性公称値は４７０Ωである。また、そのＲ−Ｘクロスポイントは１８ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は３７０ＭＨｚ程度である。
【００７１】
図９（ｇ）および図１０に示すように、ＦＢ７の静特性公称値は１０００Ωである。また、そのＲ−Ｘクロスポイントは１８０ＭＨｚ程度であり、その自己共振周波数は４２０ＭＨｚ程度である。
【００７２】
なお、フェライトビーズでは、静特性公称値が同じ大きさであっても、その周波数特性（Ｒ−Ｘクロスポイントおよび自己共振周波数を含む）が異なっている場合があり得る。
【００７３】
次に、圧力検出装置５の評価に用いたＢＣＩ試験について、簡単に説明を行う。
ＢＣＩ試験は、自動車のＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）規格のうち、ＥＭＳ（Electromagnetic Susceptibility）に対応するイミュニティ規格として定められたものであって、例えばＩＳＯ１１４５２−４：２０１１に規定されている。
【００７４】
なお、今回は、圧力検出装置５に伝送ケーブル８を取り付ける一方、圧力検出装置５のハウジング３０を、空気層等を介して外部と絶縁した状態で、ＢＣＩ試験を行った。ここで、伝送ケーブル８（第１ケーブル８１〜第３ケーブル８３）の長さは１ｍとした。また、ＢＣＩ試験における、伝送ケーブル８に対するノイズの印加は、コネクタ８０から１５０ｍｍとなる位置に対して行った。さらに、伝送ケーブル８に印加するノイズをＡＭ変調方式で作成するとともに、印加するノイズの周波数範囲を、０を超え且つ１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）以下とした。そして、伝送ケーブル８にノイズが印加された状態で、実装基板２１０に設けられた出力端子２１１ｂと接地端子２１１ｃとの間の電圧の変動量（以下では、出力電圧変動量と称する）を測定した。なお、ＩＳＯ１１４５２−４：２０１１では、印加するノイズの周波数範囲が１ＭＨｚ〜４００ＭＨｚと定められており、今回は、これよりも広い周波数範囲で測定を行うこととした。
【００７５】
図１１は、各実施例（実施例１〜７）および比較例のＢＣＩ試験の結果を、グラフとして示す図である。ここで、図１１（ａ）は実施例１の結果を、図１１（ｂ）は実施例２の結果を、図１１（ｃ）は実施例３の結果を、図１１（ｄ）は実施例４の結果を、図１１（ｅ）は実施例５の結果を、図１１（ｆ）は実施例６の結果を、図１１（ｇ）は実施例７の結果を、図１１（ｈ）は比較例の結果を、それぞれ示している。
【００７６】
ここで、図１１（ａ）〜（ｈ）のそれぞれにおいては、横軸が周波数（０〜１０００ＭＨｚ）となっており、縦軸が出力電圧変動量（ｍＶ）となっている。
【００７７】
図１２は、各実施例（実施例１〜７）および比較例のＢＣＩ試験の結果を、一覧として示す図である。ここで、図１２は、各実施例および比較例と、それぞれの出力電圧（出力信号）の最大値（ＭＡＸ）および最小値（ＭＩＮ）と、これら両者の差分である出力電圧の変動量とが対応付けられたものとなっている。ただし、図１２には、ＩＳＯ１１４５２−４：２０１１に規定された周波数範囲（測定周波数：０〜４００ＭＨｚ）で測定した結果を「基本ＢＣＩ試験結果」として記載するとともに、これよりも拡張された周波数範囲（０〜１０００ＭＨｚ）で測定した結果を「拡張ＢＣＩ試験結果」として記載している。
【００７８】
最初に、測定周波数の範囲を０〜４００ＭＨｚとした場合の、「基本ＢＣＩ試験結果」について説明を行う。
【００７９】
実施例１では、出力電圧変動量が１１ｍＶ（２６５ＭＨｚ）であり、実施例２では、出力電圧変動量が５ｍＶ（２６５ＭＨｚ）であり、実施例３では、出力電圧変動量が３ｍＶ（２７０ＭＨｚ）であり、実施例４では、出力電圧変動量が２ｍＶ（２６５ＭＨｚ）であった。また、実施例５では、出力電圧変動量が１ｍＶ（２６５ＭＨｚおよびその他多数の周波数）であり、実施例６では、出力電圧変動量が２ｍＶ（１５０ＭＨｚおよびその他多数の周波数）であり、実施例７では、出力電圧変動量が３ｍＶ（１６０ＭＨｚ）であった。これに対し、比較例では、出力電圧変動量が５６ｍＶ（２６５ＭＨｚ）であった。
【００８０】
上述した「基本ＢＣＩ試験結果」から、測定周波数が０〜４００ＭＨｚの範囲においては、実施例１〜７のように、実装基板２１０の接地系統に接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続することにより、比較例のように、実装基板２１０の接地系統に接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続しない場合と比べて、出力電圧（出力信号）に重畳されるノイズが低減されていることがわかる。また、比較例のように、給電系統および信号系統のみにフェライトビーズを接続する（接地系統にはフェライトビーズを接続しない）構成とした場合には、出力電圧（出力信号）に重畳されるノイズが低減されないこともわかる。
【００８１】
続いて、測定周波数の範囲を０〜１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）とした場合の、「拡張ＢＣＩ試験結果」について説明を行う。
【００８２】
実施例１では、出力電圧変動量が１１ｍＶ（２６６ＭＨｚ）であり、実施例２では、出力電圧変動量が２０ｍＶ（５６６ＭＨｚ）であり、実施例３では、出力電圧変動量が３５ｍＶ（５７７ＭＨｚ）であり、実施例４では、出力電圧変動量が５４ｍＶ（５６６ＭＨｚ）であった。また、実施例５では、出力電圧変動量が２０８ｍＶ（５７７ＭＨｚ）であり、実施例６では、出力電圧変動量が１５１５ｍＶ以上（５６６ＭＨｚ）であり、実施例７では、出力電圧変動量が１５１５ｍＶ以上（５６６ＭＨｚ）であった。これに対し、比較例では、出力電圧変動量が１５１５ｍＶ以上（５６６ＭＨｚ）であった。ここで、実施例で使用した測定系における出力電圧変動量の上限値が１５１５ｍＶとなっている。したがって、「１５１５ｍＶ以上」というのは、出力電圧変動量の測定限界を超えていることを意味している。したがって、実施例６、７および比較例では、出力電圧の最大値（ＭＡＸ）の上限を超える結果が得られており、実際の出力電圧変動量は、上記数値（１５１５ｍＶ）よりも大きいものと推定される。
【００８３】
上述した「拡張ＢＣＩ試験結果」から、測定周波数が０〜１０００ＭＨｚの範囲においては、実施例１〜３のように、実装基板２１０の接地系統に、測定周波数の範囲においてリアクタンス成分Ｘが０とはならない（０Ω超）接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続することにより、実施例４〜７のように、実装基板２１０の接地系統に、測定周波数の範囲においてリアクタンス成分Ｘが０となる接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続した場合と比べて、出力電圧（出力信号）に重畳されるノイズが低減されていることがわかる。また、当然のことながら、実施例１〜３のように、実装基板２１０の接地系統に、測定周波数の範囲においてリアクタンス成分Ｘが０とはならない接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続することにより、比較例のように、実装基板２１０の接地系統に接地用フェライトビーズ２１６を直列に接続しない場合と比べて、出力電圧（出力信号）に重畳されるノイズが低減されていることもわかる。
【００８４】
ここで、測定周波数の範囲においてリアクタンス成分Ｘが０とはならないフェライトビーズとは、そのフェライトビーズの自己共振周波数が、測定周波数の範囲よりも高く設定されていることと同義である。
【００８５】
なお、本実施形態では、圧電素子１０を用いて内燃機関１の燃焼圧を検出する圧力検出装置５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、温度、湿度あるいは流量など、各種物理量を検出する検出装置や、この検出装置を含む検出システムに適用してもかまわない。
【符号の説明】
【００８６】
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…圧力検出装置、６…制御装置、８…伝送ケーブル、１０…圧電素子、２１…回路基板部、２２…伝導部材、２３…覆い部材、３０…ハウジング、８０…コネクタ、８１…第１ケーブル、８２…第２ケーブル、８３…第３ケーブル、１００…センサ部、２００…信号処理部、２１０…実装基板、２１１…プリント配線基板、２１２…積分回路、２１３…増幅回路、２１４…受電用フェライトビーズ、２１５…出力用フェライトビーズ、２１６…接地用フェライトビーズ、３００…保持部材
【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】
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【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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