特許 6937148 圧力検出装置、圧力検出装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6937148

(24)【登録日】2021年9月1日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】圧力検出装置、圧力検出装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01L 23/10 20060101AFI20210909BHJP

   G01L 23/22 20060101ALI20210909BHJP

   G01L 19/14 20060101ALI20210909BHJP

【ＦＩ】

   G01L23/10

   G01L23/22

   G01L19/14

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-65807(P2017-65807)

(22)【出願日】2017年3月29日

(65)【公開番号】特開2018-169255(P2018-169255A)

(43)【公開日】2018年11月1日

【審査請求日】2020年3月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000166948

【氏名又は名称】シチズンファインデバイス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104880

【弁理士】

【氏名又は名称】古部 次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100125346

【弁理士】

【氏名又は名称】尾形 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100166981

【弁理士】

【氏名又は名称】砂田 岳彦

(72)【発明者】

【氏名】中村 祐二郎

(72)【発明者】

【氏名】岩下 貴司

(72)【発明者】

【氏名】山口 和晃

(72)【発明者】

【氏名】須江 聡

(72)【発明者】

【氏名】饗場 哲也

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１６３９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５６１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１９０４４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００２９６３９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ ７／００−２３／３２

Ｇ０１Ｌ２７／００−２７／０２

Ｆ０２Ｄ３５／００−３５／０２

Ｈ０１Ｌ２９／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

受けた圧力に応じた検出信号を出力する検出素子と、
筒状の筐体と、
前記筐体の一端側に取り付けられ、外部からの圧力を受けるとともに受けた圧力を前記検出素子に伝達する受圧部材と、
前記受圧部材の全周にわたり、前記筐体の厚さに相当する溶け込み深さとなる溶接により当該筐体の内側と外側とに跨って設けられ、当該受圧部材と当該筐体とを接合する接合部と
を含む圧力検出装置。

【請求項2】

前記筐体の前記一端側に切り欠きが形成され、
前記受圧部材の前記筐体と取り付けられる側に突出部が形成されており、
前記突出部は前記切り欠きにはめ込まれ、
前記接合部は、前記切り欠きが形成された前記筐体の端部と、前記受圧部材において当該筐体の端部と対向する部位との間に形成されている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】

前記突出部の端部と前記切り欠きとは、前記接合部と異なる他の接合部を備え、
前記他の接合部は、前記筐体の厚さ未満の溶け込み深さとなる溶接によ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4】

前記筐体を内部に収容するとともに一端側には前記受圧部材が取り付けられ、当該筐体との間には複数の前記検出素子が配置される筒状の他の筐体と、
前記受圧部材の全周にわたり、前記他の筐体の厚さに相当する溶け込み深さとなる溶接により当該他の筐体の内側と外側とに跨って設けられ、当該受圧部材と当該他の筐体とを接合する他の接合部と
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5】

受けた圧力に応じた検出信号を出力する検出素子と、
筒状の筐体と、
前記筐体の一端側に取り付けられ、外部からの圧力を受けるとともに受けた圧力を前記検出素子に伝達する受圧部材と
を備えた圧力検出装置の製造方法であって、
前記受圧部材の全周にわたり、前記筐体の厚さに相当する溶け込み深さとなるように当該筐体の内側と外側とに跨って溶接することにより、当該筐体と当該筐体の前記一端側に位置する当該受圧部材とを溶接する工程を有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】

前記受圧部材は、外部からの圧力を受ける受圧部位と、周縁から前記筐体側へ突出する突出部とを有し、
前記受圧部材と前記筐体とを溶接する工程では、当該受圧部材の前記突出部の先端が当該筐体の前記一端側に当たることにより、前記受圧部位と当該筐体との間に存在する隙間を埋めるように溶接を行うことを特徴とする請求項５記載の圧力検出装置の製造方法。

【請求項7】

前記圧力検出装置は、前記筐体を内部に収容するとともに一端側には前記受圧部材が取り付けられ、当該筐体との間には複数の前記検出素子が配置される筒状の他の筐体をさらに備え、
前記受圧部材の全周にわたり、前記他の筐体の厚さに相当する溶け込み深さとなるように当該他の筐体の内側と外側とに跨って溶接することにより、当該他の筐体と当該他の筐体の前記一端側に位置する当該受圧部材とを溶接する工程をさらに有することを特徴とする請求項５または６記載の圧力検出装置の製造方法。

【請求項8】

前記受圧部材は、周縁から前記他の筐体側へ突出する他の突出部とを有し、
前記受圧部材と前記他の筐体とを溶接する工程では、当該受圧部材の前記他の突出部の先端が当該他の筐体の前記一端側に当たることにより、前記受圧部位と当該他の筐体との間に存在する隙間を埋めるように溶接を行うことを特徴とする請求項７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、圧力検出装置、圧力検出装置の製造方法に関する。

【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圧電素子群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、これらを固定している。

【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とともに受けた圧力を検出素子に伝達する受圧部材に、圧力とともに熱が加えられると、受圧部材が熱膨張によって変形し、受圧部材から検出素子に伝達される圧力が、本来伝達されるべき大きさに比べて増加または減少するという事態が生じる。すると、検出素子で生じる出力値が、本来出力されるべき大きさに比べて増加または減少することとなってしまい、信号発生部の出力に基づいて求められる圧力に誤差が含まれることになってしまう。

【0006】

本発明は、圧力を受ける受圧部材の熱膨張に起因する出力値の誤差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】

【0007】

本発明の圧力検出装置は、受けた圧力に応じた検出信号を出力する検出素子と、筒状の筐体と、前記筐体の一端側に取り付けられ、外部からの圧力を受けるとともに受けた圧力を前記検出素子に伝達する受圧部材と、前記受圧部材の全周にわたり前記筐体の内側と外側とに跨って設けられ、当該受圧部材と当該筐体とを接合する接合部とを含んでいる。
このような圧力検出装置において、前記筐体を内部に収容するとともに一端側には前記受圧部材が取り付けられ、当該筐体との間には複数の前記検出素子が配置される筒状の他の筐体と、前記受圧部材の全周にわたり前記他の筐体の内側と外側とに跨って設けられ、当該受圧部材と当該他の筐体とを接合する他の接合部とをさらに含む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、本発明は、受けた圧力に応じた検出信号を出力する検出素子と、筒状の筐体と、前記筐体の一端側に取り付けられ、外部からの圧力を受けるとともに受けた圧力を前記検出素子に伝達する受圧部材とを備えた圧力検出装置の製造方法であって、前記受圧部材の全周にわたり前記筐体の内側と外側とに跨って当該受圧部材と当該筐体とを溶接する工程を有することを特徴としている。
このような圧力検出装置の製造方法において、前記受圧部材と前記筐体とを溶接する工程では、当該受圧部材と当該筐体との間に存在する隙間を埋めるように溶接を行うことを特徴とすることができる。
また、前記圧力検出装置は、前記筐体を内部に収容するとともに一端側には前記受圧部材が取り付けられ、当該筐体との間には複数の前記検出素子が配置される筒状の他の筐体をさらに備え、前記受圧部材の全周にわたり前記他の筐体の内側と外側とに跨って当該受圧部材と当該他の筐体とを溶接する工程をさらに有することを特徴とすることができる。
さらに、前記受圧部材と前記他の筐体とを溶接する工程では、当該受圧部材と当該他の筐体との間に存在する隙間を埋めるように溶接を行うことを特徴とすることができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、圧力を受ける受圧部材の熱膨張に起因する出力値の誤差を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【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】図３におけるＶ部の拡大図である。

【図6】図３におけるＶＩ部の拡大図である。

【図7】図３におけるＶＩＩ部の拡大図である。

【図8】（ａ）〜（ｄ）は、前面側の筐体構造の製造方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

［インジェクタユニットの構成］
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、燃料噴射装置７は、燃焼室Ｃの外部に配置される本体部７１と、本体部７１から外方に向かって延びる円柱状の先端部７２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７２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７２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７２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。なお、この燃料噴射装置７の先端部７２には、長手方向に沿う溝７２ａが形成されている。

【0012】

［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。さらにまた、図５は、図３におけるＶ部の拡大図である。また、図６は、図３におけるＶＩ部の拡大図である。さらに、図７は、図３におけるＶＩＩ部の拡大図である。なお、以下の説明においては、燃料噴射装置７とともにインジェクタユニット６を構成した際に、圧力検出装置８のうち、燃焼室Ｃを向く側（図２における奥側、図３における下側）を『前面側』と称し、燃焼室Ｃとは反対を向く側（図２における手前側、図３における上側）を『背面側』と称する。

【0013】

圧力検出装置８は、圧力を検出する機能を備えたセンサユニット１０と、センサユニット１０で検出された圧力を電気信号として外部に伝送する伝送ユニット５０とを備える。
これらのうち、センサユニット１０は、上述したように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７２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３に一点鎖線で示す）を、単に中心線方向と称する。
これに対し、伝送ユニット５０は、中心線方向に沿って延びるとともに、前面側における端部がセンサユニット１０内に収容され、背面側となる他端側がセンサユニット１０における背面側の端面から後方に向かって突出して配置される伝送電線５１と、この伝送電線５１をセンサユニット１０に取り付けるための取り付け機構とを有している。

【0014】

［センサユニットの構成］
最初に、センサユニット１０の構成について説明する。
センサユニット１０は、円筒状の形状を有するフロント外側筐体１１と、円筒状の形状を有し且つフロント外側筐体１１の内側にフロント外側筐体１１と同心状に配置されるフロント内側筐体１２とを有している。また、センサユニット１０は、円筒状の形状を有し、フロント外側筐体１１およびフロント内側筐体１２の背面側に取り付けられるリア筐体１３と、環状の形状を有するとともにフロント外側筐体１１およびフロント内側筐体１２の前面側に取り付けられ、外部からの圧力を受ける受圧リング１４とを備えている。このセンサユニット１０には、これらフロント外側筐体１１、フロント内側筐体１２、リア筐体１３および受圧リング１４によって囲まれる部位に、円筒状の内部空間１０ｂが形成されている。そして、このセンサユニット１０は、この内部空間１０ｂにおいて、環状の形状を有するとともに受圧リング１４の背面側に配置され、受圧リング１４からの圧力をさらに背面側に伝達する圧力伝達リング１５を備えている。また、センサユニット１０は、内部空間１０ｂにおいて、圧力伝達リング１５の背面側とリア筐体１３における前面側の端面との間に配置され、圧力伝達リング１５から受けた圧力を、検出信号の一例としての電気信号（この例では電荷信号）に変換する圧電素子群１６を備えている。ここで、この例における圧電素子群１６は、圧力伝達リング１５の背面側において周方向に１２０°間隔で設けられた、第１圧電素子１６１と、第２圧電素子１６２と、第３圧電素子１６３とを含んでいる。また、センサユニット１０は、全体が円筒状を呈し且つ断面がＬ字状となる形状を有し、フロント内側筐体１２の前面側の内周面に取り付けられる内部リング１７を備えている。さらに、センサユニット１０には、フロント外側筐体１１の前面側においてフロント外側筐体１１と受圧リング１４との溶接により形成される外側溶接部１８と、フロント内側筐体１２の前面側においてフロント内側筐体１２と受圧リング１４と内部リング１７との溶接により形成される内側溶接部１９とが設けられている。

【0015】

以下、センサユニット１０の構成部材について詳述する。
（フロント外側筐体）
他の筐体の一例としてのフロント外側筐体１１は、上述したように円筒状の形状を有しており、その前面側の端部内側には、受圧リング１４における外側突出部１４ｃ（詳細は後述する）の背面側端部をはめ込むための切り欠きが形成されている（後述する図８（ａ）も参照）。

【0016】

（フロント内側筐体）
筐体の一例としてのフロント内側筐体１２は、上述したように円筒状の形状を有しており、その外径は、上述したフロント外側筐体１１の内径よりも小さい。また、フロント内側筐体１２の前面側における端部外側には、受圧リング１４における内側突出部１４ｄ（詳細は後述する）の背面側端部をはめ込むための切り欠きが形成され、フロント内側筐体１２の背面側における端部外側には、リア筐体１３における前面側の端部内側をはめ込むための切り欠きが形成されている（後述する図８（ａ）も参照）。

【0017】

（リア筐体）
リア筐体１３は、上述したように全体として円筒状の形状を有するリア筐体本体１３ａと、リア筐体本体１３ａにおいて前面側となる端面に設けられ、圧電素子群１６の接地電極として機能する接地電極層１３ｂとを備えている。ここで、リア筐体本体１３ａは、前面側においてフロント外側筐体１１の内径とほぼ同じ外径に設定された前段部１３１と、前段部１３１の背面側においてフロント外側筐体１１の外径とほぼ同じ外径に設定された中段部１３２と、中段部１３２の背面側においてフロント外側筐体１１の内径とほぼ同じ外径に設定された後段部１３３とを有している。そして、上述した接地電極層１３ｂは、リア筐体本体１３ａの前段部１３１における前面側の端面に、ほぼ一周にわたって形成されている。また、リア筐体本体１３ａの前段部１３１の前面側における端部外側には、中段部１３２とによって、フロント外側筐体１１における背面側の端部外側をはめ込むための凹部が形成され、リア筐体本体１３ａの前段部１３１の前面側における端部内側には、フロント内側筐体１２における背面側の端部外側に設けられた切り欠きにはめ込むための突出部が設けられている。

【0018】

さらに、リア筐体本体１３ａの前段部１３１および中段部１３２には、中心線方向に沿ってリア筐体本体１３ａを貫通するフロント側貫通孔１３ｃが１つ形成されており、リア筐体本体１３ａの後段部１３３には、中心線方向に沿ってリア筐体本体１３ａを貫通するリア側貫通孔１３ｄが１つ形成されている。ここで、フロント側貫通孔１３ｃおよびリア側貫通孔１３ｄは、中心線方向からみたときに両者が重なる位置に設けられており、しかも、フロント側貫通孔１３ｃは、上述した圧力伝達リング１５および圧電素子群１６を収容するための内部空間１０ｂと繋がっている。そして、リア筐体本体１３ａにおける後段部１３３の外周面において、フロント側貫通孔１３ｃの形成部位とリア側貫通孔１３ｄの形成部位との間には、直方体状の凹部１３ｅが設けられている。

【0019】

リア筐体１３に設けられる接地電極層１３ｂは、導電性の高い金属薄膜を、リア筐体本体１３ａに対し単層あるいは複数層積層して構成されている。

【0020】

（筐体について）
ここで、フロント外側筐体１１、フロント内側筐体１２およびリア筐体１３（リア筐体本体１３ａ）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製作することが望ましい。また、この例では、後述するように、センサユニット１０を構成する圧電素子群１６および伝送電線５１の接地対象としてリア筐体１３（リア筐体本体１３ａ）を使用することから、少なくともリア筐体本体１３ａについては、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、フロント外側筐体１１、フロント内側筐体１２およびリア筐体１３（リア筐体本体１３ａ）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。

【0021】

そして、フロント外側筐体１１における背面側の端部は、リア筐体本体１３ａの前面側における端部外側に設けられた切り欠きにはめ込まれた状態で、一周にわたってレーザ溶接が施されることで固定されている。また、フロント内側筐体１２における背面側の端部は、リア筐体本体１３ａの前面側における端部内側に設けられた突出部がはめ込まれた状態で、一周にわたってレーザ溶接が施されることで固定されている。

【0022】

（受圧リング）
受圧部材の一例としての受圧リング１４は、同心状に配置したフロント外側筐体１１およびフロント内側筐体１２が前面側において形成する環状の隙間を、塞ぐように設けられる。この受圧リング１４は、円環状を呈し且つ外部すなわち燃焼室Ｃ（図１参照）側に露出することで外部からの圧力を受ける受圧部１４ａと、受圧部１４ａの背面側において受圧部１４ａが受けた圧力を圧力伝達リング１５に伝達する伝達部１４ｂと、円環状を呈し且つ受圧部１４ａの外側の周縁から背面側に突出する外側突出部１４ｃと、円環状を呈し且つ受圧部１４ａの内側の周縁から背面側に突出する内側突出部１４ｄとを有している（後述する図８（ａ）も参照）。なお、図３および図７は、溶接によって外側溶接部１８および内側溶接部１９を形成した後の状態を示しているため、受圧部１４ａと外側突出部１４ｃとが、外側溶接部１８（より具体的には後述する第２外側溶接部１８２）によって分断されており、受圧部１４ａと内側突出部１４ｄとが、内側溶接部１９（より具体的には後述する第２内側溶接部１９２）によって分断されている。

【0023】

そして、受圧リング１４に設けられた伝達部１４ｂは、フロント外側筐体１１の内周面およびフロント内側筐体１２の外周面の両者に接触しないように、これら両者に対する位置決めがなされている。なお、受圧リング１４を構成する材料としては、高温であり且つ高圧となる燃焼室Ｃ内に露出することを考慮し、弾性が高く、且つ、耐久性、耐熱性、耐食性に優れる合金製であることが望ましく、例えばＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０、ＳＵＨ６６０等を用いることができる。ただし、フロント外側筐体１１および受圧リング１４を外側溶接部１８によって固定し、且つ、フロント内側筐体１２および受圧リング１４を内側溶接部１９によって固定することを考慮すると、これらフロント外側筐体１１、フロント内側筐体１２および受圧リング１４を、同じ材料で構成することが望ましい。

【0024】

（圧力伝達リング）
圧力伝達リング１５は、上述したように環状の形状を有する圧力伝達リング本体１５ａと、圧力伝達リング本体１５ａにおいて背面側となる端面に設けられ、圧電素子群１６からの電荷信号を出力するための出力電極として機能する出力電極層１５ｂとを備える。そして、出力電極層１５ｂは、圧力伝達リング本体１５ａにおける背面側の端面に、一周にわたって形成されている。

【0025】

ここで、圧力伝達リング本体１５ａの断面は矩形状であり、圧力伝達リング本体１５ａの外径はフロント外側筐体１１の内径よりも小さく、圧力伝達リング本体１５ａの内径はフロント内側筐体１２の外径よりも大きい。なお、この例において、圧力伝達リング本体１５ａ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。

【0026】

また、圧力伝達リング１５に設けられる出力電極層１５ｂは、導電性の高い金属薄膜を、圧力伝達リング本体１５ａに対し単層あるいは複数層積層して構成されている。

【0027】

（圧電素子群）
圧電素子群１６は、上述したように、第１圧電素子１６１と、第２圧電素子１６２と、第３圧電素子１６３とを備える。ここで、第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３は共通の構成を有しており、それぞれが、直方体状に加工された圧電体１６ａと、圧電体１６ａにおける前面側の端面に形成されたフロント側電極１６ｂと、圧電体１６ａにおける背面側の端面に形成されたリア側電極１６ｃとを備えている。

【0028】

それぞれが検出素子の一例となる第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３は、圧電縦効果の圧電作用を示す圧電体１６ａを有している。圧電縦効果とは、圧電体１６ａ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１６ａの表面に電荷が発生する作用をいう。本実施の形態に係る第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３は、中心線方向が応力印加軸の方向となるように内部空間１０ｂ内に収納されている。

【0029】

次に、第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３に圧電横効果を示す圧電体１６ａを利用した場合を例示する。圧電横効果とは、圧電体１６ａ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１６ａ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１６ａ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１６ａ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１６ａ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、ＬＴＧＡ）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、本実施の形態の第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３には、圧電体１６ａとしてランガサイト単結晶を用いている。

【0030】

一方、フロント側電極１６ｂおよびリア側電極１６ｃは、導電性の高い金属薄膜を、圧電体１６ａの前面側の端面およびリア側の端面に対し、単層あるいは複数層積層して構成されている。

【0031】

第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３のそれぞれにおいて、各フロント側電極１６ｂは、圧力伝達リング１５に設けられた出力電極層１５ｂと接触し、各リア側電極１６ｃは、リア筐体１３に設けられた接地電極層１３ｂと接触する。また、この例では、第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３が、各フロント側電極１６ｂを介して、出力電極層１５ｂに接合されており、結果として、圧力伝達リング１５と圧電素子群１６とが一体化している。

【0032】

（内部リング）
内部リング１７は、上述したように円筒状の形状を有しており、その断面がＬ字状を呈するようになっている。そして、内部リング１７は、燃料噴射装置７に圧力検出装置８を取り付けることによってインジェクタユニット６を構成した場合に、圧力検出装置８におけるセンサユニット１０の開口部１０ａと、燃料噴射装置７の先端部７２との間に存在する隙間を埋めるようになっている。

【0033】

なお、内部リング１７を構成する材料としては、高温であり且つ高圧となる燃焼室Ｃ内に露出することを考慮し、弾性が高く、且つ、耐久性、耐熱性、耐食性に優れる合金製であることが望ましく、例えばＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０、ＳＵＨ６６０等を用いることができる。

【0034】

（外側溶接部）
外側溶接部１８は、フロント外側筐体１１における前面側の端面と、受圧リング１４の外側突出部１４ｃにおける背面側の端面との対向部位を溶接してなる第１外側溶接部１８１と、第１外側溶接部１８１よりも前面側においてフロント外側筐体１１と受圧リング１４とを溶接してなる第２外側溶接部１８２とを有している。ここで、他の接合部の一例としての第２外側溶接部１８２は、フロント外側筐体１１の前面側と、受圧リング１４における受圧部１４ａの外側端部および外側突出部１４ｃの前面側とを溶接して構成されている。この例において、第２外側溶接部１８２は、フロント外側筐体１１の内側と外側とに跨って（貫通して）いる。そして、本実施の形態における外側溶接部１８は、溶接棒（ワイヤ）等を使用せず、レーザ光を照射することで母材を溶融、凝固させるレーザ溶接によって形成されている。このため、外側溶接部１８は、フロント外側筐体１１の構成材料と受圧リング１４の構成材料とによって形成されている。

【0035】

（内側溶接部）
内側溶接部１９は、フロント内側筐体１２における前面側の端面と、受圧リング１４の内側突出部１４ｄにおける背面側の端面との対向部位を溶接してなる第１内側溶接部１９１と、第１内側溶接部１９１よりも前面側においてフロント内側筐体１２と受圧リング１４と内部リング１７とを溶接してなる第２内側溶接部１９２とを有している。ここで、接合部の一例としての第２内側溶接部１９２は、フロント内側筐体１２の前面側と、受圧リング１４における受圧部１４ａの内側端部および内側突出部１４ｄの前面側と、内部リング１７の前面側とを溶接して構成されている。この例において、第２内側溶接部１９２は、フロント内側筐体１２の内側と外側とに跨って（貫通して）いる。そして、本実施の形態における内側溶接部１９は、溶接棒（ワイヤ）等を使用せず、レーザ光を照射することで母材を溶融、凝固させるレーザ溶接によって形成されている。このため、内側溶接部１９は、フロント外側筐体１１の構成材料と受圧リング１４の構成材料と、内部リング１７の構成材料とによって形成されている。

【0036】

［伝送ユニットの構成］
続いて、伝送ユニット５０の構成について説明する。
伝送ユニット５０は、センサユニット１０から燃料噴射装置７（図１参照）に向けて電荷信号を伝送する伝送電線５１と、伝送電線５１よりも前面側に設けられ、センサユニット１０の圧力伝達リング１５に設けられた出力電極層１５ｂと電気的に接続される接続端子５２と、伝送電線５１よりも前面側且つ接続端子５２よりも背面側に設けられ、伝送電線５１および接続端子５２を電気的に接続する接続パイプ５３とを備えている。また、伝送ユニット５０は、接続パイプ５３の外周面を保護する保護チューブ５４と、保護チューブ５４よりも前面側において接続端子５２の外周面を覆うとともに接続端子５２の位置決めに用いられる位置決めチューブ５５と、位置決めチューブ５５よりも前面側において接続端子５２の外周面に巻き回され、接続端子５２を前面側に向けて押すコイルスプリング５６とを備えている。さらに、伝送ユニット５０は、保護チューブ５４よりも前面側且つ位置決めチューブ５５よりも背面側において接続端子５２の外周面に取り付けられ、且つ、リア筐体本体１３ａの中段部１３２に設けられたフロント側貫通孔１３ｃの内壁面に接触することで、接続端子５２における前面側を外部から封止する封止部５７と、保護チューブ５４よりも背面側において伝送電線５１の外周面に取り付けられ、且つ、リア筐体本体１３ａの後段部１３３に設けられたリア側貫通孔１３ｄの内壁面に接触することで、センサユニット１０に対して伝送電線５１を固定する固定リング５８とを備えている。

【0037】

以下、伝送ユニット５０の構成部材について詳述する。
（伝送電線）
伝送電線５１は、所謂同軸構造を有する絶縁電線にて構成される。より具体的に説明すると、伝送電線５１は、金属線の撚り線からなる導体部５１ａと、絶縁性を有する樹脂からなり導体部５１ａの外周を被覆する樹脂絶縁層５１ｂと、半導電性を有する樹脂からなり樹脂絶縁層５１ｂの外周を被覆する樹脂半導電層５１ｃとを備えている。

【0038】

なお、燃料噴射装置７に圧力検出装置８を装着してインジェクタユニット６を構成する際、伝送電線５１のうち外部に露出する部位は、燃料噴射装置７の先端部７２に設けられた溝７２ａの内側に収容される。したがって、インジェクタユニット６において、圧力検出装置８に設けられた伝送電線５１は、インジェクタユニット６の外側に飛び出し難い構成となっている。

【0039】

（接続端子）
接続端子５２は耐熱性および導電性を有する金属製の棒状体で構成されており、最も前面側に位置することで圧力伝達リング１５に設けられた出力電極層１５ｂに突き当たる突き当て部５２ａと、突き当て部５２ａの背面側に位置する柱状部５２ｂと、柱状部５２ｂの背面側に位置する接続部５２ｃとを、一体化して構成されている。そして、接続端子５２において、突き当て部５２ａの外径は、内部空間１０ｂにおける径方向の長さよりも小さく、柱状部５２ｂの外径は、突き当て部５２ａの外径よりも小さく、接続部５２ｃの外径は、柱状部５２ｂの外径よりも小さい。

【0040】

（接続パイプ）
接続パイプ５３は耐熱性および導電性を有する金属製の筒状体で構成されており、接続パイプ５３に設けられた貫通孔の内径は、伝送電線５１における導体部５１ａの外径および接続端子５２における接続部５２ｃの外径よりも大きい。また、接続パイプ５３には、貫通孔の背面側から伝送電線５１における導体部５１ａの前面側の端部が、貫通孔の前面側から接続端子５２における接続部５２ｃの背面側の端部が、それぞれ挿入されている。そして、この状態で、接続パイプ５３を外周面側からかしめることで、接続パイプ５３が、導体部５１ａと接続端子５２とを、電気的に接続するとともに固定している。

【0041】

（保護チューブ）
保護チューブ５４はＰＦＡ製の筒状体で構成されており、接続パイプ５３のすべての外周面と、接続端子５２における柱状部５２ｂの後端側端部の外周面と、伝送電線５１における樹脂絶縁層５１ｂの前面側端部の外周面とを覆っている。

【0042】

（位置決めチューブ）
位置決めチューブ５５はアルミナセラミック製の筒状体で構成されており、前面側に位置するフロント側筒状部５５ａと、フロント側筒状部５５ａの背面側に位置するリア側筒状部５５ｂとを有している。ここで、位置決めチューブ５５におけるフロント側筒状部５５ａの外径は、リア側筒状部５５ｂの外径よりも大きく、内部空間１０ｂにおける径方向の長さよりも小さい。また、位置決めチューブ５５の内径は、接続端子５２における柱状部５２ｂの外径よりも大きい。

【0043】

（コイルスプリング）
コイルスプリング５６は、接続端子５２における突き当て部５２ａの背面側端面と、位置決めチューブ５５のフロント側筒状部５５ａにおける前面側の端面との間に配置される。ここで、コイルスプリング５６は耐熱性を有する金属で構成されており、前面側の端部が接続端子５２における突き当て部５２ａの背面側端面に突き当たり、背面側の端部が位置決めチューブ５５のフロント側筒状部５５ａにおける前面側の端面に突き当たる。また、コイルスプリング５６の内径は、接続端子５２における柱状部５２ｂの外径とほぼ等しい。

【0044】

（封止部）
封止部５７は、位置決めチューブ５５におけるリア側筒状部５５ｂの背面側に位置するフロント側Ｏリング５７ａと、フロント側Ｏリング５７ａの背面側且つ保護チューブ５４の前面側に位置するリア側Ｏリング５７ｂとを備える。ここで、フロント側Ｏリング５７ａおよびリア側Ｏリング５７ｂは、ともにＰＦＡで構成されている。ここで、フロント側Ｏリング５７ａおよびリア側Ｏリング５７ｂの外径は、リア筐体本体１３ａに設けられたフロント側貫通孔１３ｃの内径よりも大きく設定され、フロント側Ｏリング５７ａおよびリア側Ｏリング５７ｂの内径は、接続端子５２における柱状部５２ｂの外径よりも小さく設定される。

【0045】

（固定リング）
固定リング５８は耐熱性を有する金属製の筒状体で構成されており、その前面側の端部には、逆テーパ加工が施されている。そして、固定リング５８の外径は、リア筐体１３に設けられたリア側貫通孔１３ｄの内径よりもわずかに大きく設定され、固定リング５８の内径は、伝送電線５１の外径（樹脂半導電層５１ｃを含む外径）とほぼ等しいか、わずかに小さく設定される。

【0046】

［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。
まず、圧電素子群１６を構成する第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３の前面側に設けられた各圧電体１６ａの背面側の端面は、それぞれに設けられたリア側電極１６ｃを介して、リア筐体１３に設けられた接地電極層１３ｂと電気的に接続される。ここで、リア筐体１３を構成するリア筐体本体１３ａと接地電極層１３ｂとは、電気的に接続された状態にある。

【0047】

これに対し、圧電素子群１６を構成する第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３の前面側に設けられた各圧電体１６ａの前面側の端面は、それぞれに設けられたフロント側電極１６ｂを介して、圧力伝達リング１５に設けられた出力電極層１５ｂと電気的に接続される。ここで、圧力伝達リング１５を構成する圧力伝達リング本体１５ａと出力電極層１５ｂとは、電気的に絶縁された状態にある。また、出力電極層１５ｂは、突き当て部５２ａを介して接続端子５２と電気的に接続される。さらに、接続端子５２は、その接続部５２ｃから接続パイプ５３を介して、伝送電線５１における導体部５１ａと電気的に接続される。そして、接続端子５２から接続パイプ５３を介して導体部５１ａへと至る電荷信号の伝送経路は、それぞれが絶縁体で構成された、内部空間１０ｂ、位置決めチューブ５５、封止部５７、保護チューブ５４および伝送電線５１における樹脂絶縁層５１ｂによって、金属にて構成されるとともに相互に電気的に接続された、フロント外側筐体１１、フロント内側筐体１２およびリア筐体１３（より具体的にはリア筐体本体１３ａ）と電気的に絶縁される。なお、接続端子５２における、接続部５２ｃを含む前面側は、位置決めチューブ５５によって位置が規制されていることから、接続端子５２は、フロント外側筐体１１における外周面およびフロント内側筐体１２における内周面には接触しない。

【0048】

また、伝送電線５１では、樹脂絶縁層５１ｂによって導体部５１ａと樹脂半導電層５１ｃとが電気的に絶縁される。そして、伝送電線５１を構成する樹脂半導電層５１ｃは、金属製の固定リング５８を介して、リア筐体１３におけるリア筐体本体１３ａと電気的に接続される。

【0049】

なお、燃料噴射装置７および圧力検出装置８を用いて構成したインジェクタユニット６を、図１に示すシリンダヘッド４に取り付けた際、少なくともフロント外側筐体１１が、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８では、リア筐体１３（リア筐体本体１３ａ）およびフロント外側筐体１１を介して、第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３のそれぞれにおける前面側と伝送電線５１における樹脂半導電層５１ｃとが、それぞれ接地されることになる。

【0050】

［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。

【0051】

燃焼室Ｃ内に発生した燃焼圧の変動が、受圧リング１４および圧力伝達リング１５を介して、リア筐体１３と圧力伝達リング１５とに挟まれた圧電素子群１６に作用する。このとき、燃焼圧の変動に伴って発生する振動は、最大で数ｋＨｚ程度の周波数成分を含むものである。この例において、圧電素子群１６は、周方向に等間隔に配置された第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３を備えており、第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３には、それぞれ、燃焼圧の変動に応じた電荷が発生する。そして、第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３を構成する各圧電体１６ａに発生した電荷は、各圧電体１６ａにおける前面側の端面から、各フロント側電極１６ｂを介して、圧力伝達リング１５に設けられた出力電極層１５ｂに伝達される。その後、出力電極層１５ｂに伝達された電荷信号は、接続端子５２から接続パイプ５３を介して、伝送電線５１の導体部５１ａに伝達され、さらに、導体部５１ａを介して、電荷信号として燃料噴射装置７に伝送される。なお、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。

【0052】

このとき、圧電素子群１６を構成する第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３における背面側の端面は、リア筐体１３（接地電極層１３ｂおよびリア筐体本体１３ａ）とフロント外側筐体１１とを介してシリンダヘッド４に接続されており、第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３のそれぞれから出力される電荷に対するノイズ分の混入を抑制している。また、このとき、伝送電線５１における樹脂半導電層５１ｃは、固定リング５８およびリア筐体１３（リア筐体本体１３ａ）とフロント外側筐体１１とを介して電気的にシリンダヘッド４に接続されており、導体部５１ａによって伝送される電荷信号に対するノイズ分の混入を抑制している。

【0053】

［前面側の筐体構造の製造方法］
では、圧力検出装置８における前面側の筐体構造の製造方法について説明を行う。ここで、本実施の形態における『前面側の筐体構造』は、フロント外側筐体１１とフロント内側筐体１２と受圧リング１４と内部リング１７とを、溶接によって接合することで一体化したものをいう。
図８は、前面側の筐体構造の製造方法を説明するための図である。

【0054】

（受圧リング装着工程）
図８（ａ）は、最初に実行される、受圧リング装着工程を説明するための図である。
受圧リング装着工程では、まず、フロント外側筐体１１とフロント内側筐体１２とを、同心円状に（フロント内側筐体１２の外側にフロント外側筐体１１を）配置する。このとき、フロント外側筐体１１に設けられた受圧リング１４（外側突出部１４ｃ）用の切り欠き、および、フロント内側筐体１２に設けられた受圧リング１４（内側突出部１４ｄ）用の切り欠きを、上方に向けて配置する。そして、この状態で、フロント外側筐体１１とフロント内側筐体１２とを、図示しない治具で固定する。

【0055】

次に、フロント外側筐体１１およびフロント内側筐体１２の上方から、伝達部１４ｂ、外側突出部１４ｃおよび内側突出部１４ｄを下方に向けた状態で、受圧リング１４を下降させていく。すると、フロント外側筐体１１の上方に位置する切り欠きに、受圧リング１４の外側突出部１４ｃがはめ込まれ、フロント内側筐体１２の上方に位置する切り欠きに、受圧リング１４の内側突出部１４ｄがはめ込まれる。その結果、フロント外側筐体１１の内側且つフロント内側筐体１２の外側に、受圧リング１４の伝達部１４ｂが配置される。このとき、受圧リング１４の伝達部１４ｂは、フロント外側筐体１１の内周面およびフロント内側筐体１２の外周面には接触しない。

【0056】

（第１溶接工程）
図８（ｂ）は、上記受圧リング装着工程に続いて実行される、第１溶接工程を説明するための図である。
第１溶接工程では、まず、フロント外側筐体１１の上方に位置する切り欠きの前面側の端面と、受圧リング１４の外側突出部１４ｃの背面側の端面との対向部位に対し、フロント外側筐体１１からみて外部側方から、全周（一周以上）にわたってレーザ光を照射する。すると、この部位には、レーザ照射に伴う溶融および凝固により、全周にわたって第１外側溶接部１８１が形成される。この例における第１外側溶接部１８１の溶け込み深さは、フロント外側筐体１１の厚さ未満となっている。すなわち、第１外側溶接部１８１は、フロント外側筐体１１を貫通していない。

【0057】

次に、フロント内側筐体１２の上方に位置する切り欠きの前面側の端面と、受圧リング１４の内側突出部１４ｄの背面側の端面との対向部位に対し、フロント内側筐体１２からみて内部側方から、全周（一周以上）にわたってレーザ光を照射する。すると、この部位には、レーザ照射に伴う溶融および凝固により、全周にわたって第１内側溶接部１９１が形成される。この例における第１内側溶接部１９１の溶け込み深さは、フロント内側筐体１２の厚さ未満となっている。すなわち、第１内側溶接部１９１は、フロント内側筐体１２を貫通していない。

【0058】

これにより、第１外側溶接部１８１と第１内側溶接部１９１とを介して、フロント外側筐体１１とフロント内側筐体１２と受圧リング１４とが、一体化した構造体となる。以下では、このようにして一体化したフロント外側筐体１１、フロント内側筐体１２および受圧リング１４を、『フロント筐体部』と称する。

【0059】

ここで、図７においては、第１外側溶接部１８１および第１内側溶接部１９１の外観が平坦となっているが、実際には、周方向に沿って凹凸が形成されてなるビード痕が残ることが多い。
なお、ここでは、第１外側溶接部１８１を形成した後に第１内側溶接部１９１を形成しているが、逆順であってもかまわない。

【0060】

（内部リング装着工程）
図８（ｃ）は、上記第１溶接工程に続いて実行される、内部リング装着工程を説明するための図である。
内部リング装着工程では、上述した手順で得られたフロント筐体部の、受圧リング１４における内側突出部１４ｄの内側に内部リング１７をはめ込む。そして、図示しない治具を用いて、フロント筐体部に対して内部リング１７を位置決めする。

【0061】

（第２溶接工程）
図８（ｄ）は、上記内部リング装着工程に続いて実行される、第２溶接工程を説明するための図である。
第２溶接工程では、まず、フロント筐体部の受圧リング１４における外側突出部１４ｃ（第１外側溶接部１８１よりも前面側）に対し、受圧リング１４からみて外側且つ斜め上方から、全周（一周以上）にわたってレーザ光を照射する。また、このときのレーザ光の単位面積あたりの照射量（照射パワー×照射時間）は、第１外側溶接部１８１を形成したときよりも多くする。すると、この部位には、レーザ照射に伴う溶融および凝固により、全周にわたって第２外側溶接部１８２が形成される。このとき、第２外側溶接部１８２は、受圧リング１４とフロント外側筐体１１とに跨って形成される。また、第２外側溶接部１８２は、フロント外側筐体１１の前面側の端部と、受圧リング１４における受圧部１４ａおよび外側突出部１４ｃによる湾曲部との間に存在していた隙間を埋めるように形成される。この例における第２外側溶接部１８２の溶け込み深さは、フロント外側筐体１１の厚さとなっている。すなわち、第２外側溶接部１８２は、フロント外側筐体１１の外側から内側を貫通して（跨って）設けられる。これにより、フロント筐体部の前面側且つ外側（フロント外側筐体１１側）には、第１外側溶接部１８１と第２外側溶接部１８２とを含む外側溶接部１８が形成されることになる。

【0062】

次に、フロント筐体部の受圧リング１４における内側突出部１４ｄの内側の端面と、内部リング１７の外側の端面との対向部位（第１内側溶接部１９１よりも前面側）に対し、受圧リング１４からみて内側且つ斜め上方から、全周（一周以上）にわたってレーザ光を照射する。また、このときのレーザ光の単位面積あたりの照射量（照射パワー×照射時間）は、第１内側溶接部１９１を形成したときよりも多くする。すると、この部位には、レーザ照射に伴う溶融および凝固により、全周にわたって第２内側溶接部１９２が形成される。このとき、第２内側溶接部１９２は、受圧リング１４と内部リング１７とフロント内側筐体１２とに跨って形成される。また、第２内側溶接部１９２は、フロント内側筐体１２の前面側の端部と、受圧リング１４における受圧部１４ａおよび内側突出部１４ｄによる湾曲部との間に存在していた隙間を埋めるように形成される。この例における第２内側溶接部１９２の溶け込み深さは、フロント内側筐体１２の厚さとなっている。すなわち、第２内側溶接部１９２は、フロント内側筐体１２の外側から内側を貫通して（跨って）設けられる。これにより、フロント筐体部の前面側且つ内側（フロント内側筐体１２側）には、第１内側溶接部１９１と第２内側溶接部１９２とを含む内側溶接部１９が形成されることになる。

【0063】

ここで、図７においては、第２外側溶接部１８２および第２内側溶接部１９２の外観が平坦となっているが、実際には、第１外側溶接部１８１および第１内側溶接部１９１と同じく、上述した周方向に沿って凹凸が形成されてなるビード痕が残ることが多い。また、図７においては、第２外側溶接部１８２および第２内側溶接部１９２のそれぞれの断面形状が長方形状（矩形状）となっているが、実際の形状はこれに限られない。

【0064】

なお、ここでは、第２外側溶接部１８２を形成した後に第２内側溶接部１９２を形成しているが、逆順であってもかまわない。
また、ここでは、外側溶接部１８において第１外側溶接部１８１と第２外側溶接部１８２とが分離した構造となっているが、これらが一体化していてもかまわない。さらに、ここでは、内側溶接部１９において第１内側溶接部１９１と第２内側溶接部１９２とが分離した構造となっているが、これらが一体化していてもかまわない。

【0065】

［第２外側溶接部および第２内側溶接部を貫通させる効果］
圧力検出装置８の受圧リング１４には、内燃機関１の燃焼室Ｃから、燃焼に伴い、圧力に加えて熱が伝達される。すると、受圧リング１４には、熱の伝達に伴って熱膨張が生じる。そして、受圧リング１４に熱膨張が生じると、受圧リング１４および圧力伝達リング１５とリア筐体１３とに挟み込まれている、圧電素子群１６（第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３）に加わる予荷重に変化が生じる。このようにして、圧電素子群１６に加わる予荷重が変化すると、受圧リング１４および圧力伝達リング１５を介して圧電素子群１６が受ける圧力にも変化が生じる。その結果、圧電素子群１６から出力される電荷の量が、本来出力されるべき量とは異なるものとなってしまい、得られる圧力の値に誤差が生じる。

【0066】

本実施の形態の場合、金属製の受圧リング１４には、それぞれ金属製のフロント外側筐体１１およびフロント内側筐体１２が接続されており、受圧リング１４に伝達された熱は、これらフロント外側筐体１１およびフロント内側筐体１２を介してリア筐体１３側へと伝達されることになる。

【0067】

ここで、本実施の形態では、フロント外側筐体１１と受圧リング１４とを、フロント外側筐体１１の内側と外側とに跨って設けられた第２外側溶接部１８２を介して接続している。このため、例えばフロント外側筐体１１と受圧リング１４とを、フロント外側筐体１１を貫通しない第１外側溶接部１８１のみによって接続した場合と比較して、両者の接合を強固にできるとともに、両者の接触面積を大きくすることができる。

【0068】

また、本実施の形態では、フロント内側筐体１２と受圧リング１４とを、フロント内側筐体１２の内側と外側とに跨って設けられた第２内側溶接部１９２を介して接続している。このため、例えばフロント内側筐体１２と受圧リング１４とを、フロント内側筐体１２を貫通しない第１内側溶接部１９１のみによって接続した場合と比較して、両者の接合を強固にできるとともに、両者の接触面積を大きくすることができる。

【0069】

その結果、受圧リング１４からフロント外側筐体１１およびフロント内側筐体１２へと伝達される熱の量を多くすることが可能となるために、受圧リング１４の熱膨張が生じにくくなり、また、受圧リング１４の剛性が高まる。その結果、熱に起因する圧力の誤差を低減することが可能となる。

【0070】

［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１６を、３個の圧電素子で構成していたが、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１６を構成する複数個の圧電素子を、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３個）の圧電素子（第１圧電素子１６１〜第３圧電素子１６３）にて圧電素子群１６を構成するようにしていたが、単数の圧電素子を用いてもよい。この場合には、環状の圧電素子を用いることが望ましい。

【0071】

また、本実施の形態では、外側溶接部１８および内側溶接部１９を、ともにレーザ溶接によって形成していたが、これに限られるものではなく、各種溶接方法あるいは各種接合方法を用いてもかまわない。ただし、ステンレス鋼同士を溶接する場合は、レーザ溶接を用いることが望ましい。

【0072】

さらに、本実施の形態では、それぞれが円筒状を呈するフロント外側筐体１１およびフロント内側筐体１２の前面側に円環状の受圧リング１４を取り付けるとともに、フロント外側筐体１１とフロント内側筐体１２との間であって受圧リング１４の背面側に圧電素子群１６を配置してなる、円筒形状の圧力検出装置８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、円筒状の筐体の前面側に円形状の受圧板（ダイアフラム）を取り付けるとともに、筐体の内部であって受圧板の背面側に圧電素子を配置してなる装置に適用してもかまわない。この場合には、筐体と受圧板との接続部位に、本発明を適用することになる。

【0073】

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と組み合わせることによって、点火プラグユニットを構成するようにしてもかまわない。

【0074】

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】

【0075】

１…内燃機関、２…シリンダブロック、２ａ…シリンダ、３…ピストン、４…シリンダヘッド、Ｃ…燃焼室、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…センサユニット、１０ａ…開口部、１１…フロント外側筐体、１２…フロント内側筐体、１３…リア筐体、１４…受圧リング、１５…圧力伝達リング、１６…圧電素子群、１７…内部リング、１８…外側溶接部、１９…内側溶接部、５０…伝送ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】