(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022020330
(43)【公開日】2022-02-01
(54)【発明の名称】圧力センサ
(51)【国際特許分類】
G01L 23/10 20060101AFI20220125BHJP
【ＦＩ】
G01L23/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020123759
(22)【出願日】2020-07-20
(71)【出願人】
【識別番号】000177612
【氏名又は名称】株式会社ミクニ
(74)【代理人】
【識別番号】100106312
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 敬敏
(72)【発明者】
【氏名】兼田 諭志
【テーマコード（参考）】
2F055
【Ｆターム（参考）】
2F055AA23
2F055BB12
2F055CC02
2F055DD01
2F055EE23
2F055FF04
2F055GG11
(57)【要約】
【課題】高温の圧力媒体からダイヤフラムを保護して、熱歪みを抑制し、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止して、所期のセンサ精度を確保できる圧力センサを提供する。
【解決手段】圧力センサは、筒状に形成されたハウジング１０，２０と、ハウジング内に収容されると共に圧電体８３を含む圧力計測部材８０と、ハウジングの先端側に固定された可撓板状部３１と圧力計測部材に荷重を伝達するべく軸線Ｓ上において突出する伝達部３２とを有するダイヤフラム３０と、ダイヤフラムを覆うようにハウジングに保持されて伝達部３２に対応する中央領域においてダイヤフラムに接触すると共に中央領域以外においてダイヤフラムとの間に環状の空隙Ｖｓを画定する遮熱板４０を含む。
【選択図】図４
【解決手段】圧力センサは、筒状に形成されたハウジング１０，２０と、ハウジング内に収容されると共に圧電体８３を含む圧力計測部材８０と、ハウジングの先端側に固定された可撓板状部３１と圧力計測部材に荷重を伝達するべく軸線Ｓ上において突出する伝達部３２とを有するダイヤフラム３０と、ダイヤフラムを覆うようにハウジングに保持されて伝達部３２に対応する中央領域においてダイヤフラムに接触すると共に中央領域以外においてダイヤフラムとの間に環状の空隙Ｖｓを画定する遮熱板４０を含む。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸線を画定する円筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に収容されると共に圧電体を含む圧力計測部材と、
前記ハウジングの先端側に固定される可撓板状部と前記圧力計測部材に荷重を伝達するべく前記軸線上において突出する伝達部とを有するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムを覆うように前記ハウジングに保持され，前記伝達部に対応する中央領域において前記ダイヤフラムに接触すると共に前記中央領域以外において前記ダイヤフラムとの間に環状の空隙を画定する遮熱板と、
を含む、圧力センサ。
前記ハウジング内に収容されると共に圧電体を含む圧力計測部材と、
前記ハウジングの先端側に固定される可撓板状部と前記圧力計測部材に荷重を伝達するべく前記軸線上において突出する伝達部とを有するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムを覆うように前記ハウジングに保持され，前記伝達部に対応する中央領域において前記ダイヤフラムに接触すると共に前記中央領域以外において前記ダイヤフラムとの間に環状の空隙を画定する遮熱板と、
を含む、圧力センサ。
【請求項2】
前記伝達部は、前記軸線を中心とする円柱状をなし、
前記遮熱板は、前記軸線を中心とし前記伝達部の外径に対応する領域まで接触する円板状接触部と、前記円板状接触部に連続すると共に前記可撓板状部と離隔して配置され前記空隙を画定する環状離隔部を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
前記遮熱板は、前記軸線を中心とし前記伝達部の外径に対応する領域まで接触する円板状接触部と、前記円板状接触部に連続すると共に前記可撓板状部と離隔して配置され前記空隙を画定する環状離隔部を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項3】
前記ハウジングは、前記環状離隔部の外周面と隙間を画定するべく、前記環状離隔部の外周エッジ部と線接触して、前記遮熱板を保持するように形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
ことを特徴とする請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項4】
前記ハウジングは、前記軸線の方向において前記可撓板状部が固定される端面と、前記端面よりも径方向の外側において前記端面よりも前記軸線の方向の先端側に伸長する先端筒状部を含み、
前記遮熱板は、前記先端筒状部の内側に保持されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載の圧力センサ。
前記遮熱板は、前記先端筒状部の内側に保持されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一つに記載の圧力センサ。
【請求項5】
前記先端筒状部は、前記可撓板状部の外周面との間に隙間を画定するように形成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の圧力センサ。
ことを特徴とする請求項４に記載の圧力センサ。
【請求項6】
前記先端筒状部は、前記遮熱板を保持するべくカシメ処理された先端部を有する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の圧力センサ。
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の圧力センサ。
【請求項7】
前記ハウジングは、前記遮熱板よりも前記軸線の方向の先端側に配置されて前記遮熱板を保持するリング部材を含み、
前記リング部材は、前記先端筒状部に固定されている、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の圧力センサ。
前記リング部材は、前記先端筒状部に固定されている、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の圧力センサ。
【請求項8】
前記ハウジングは、外部ハウジングと、前記外部ハウジングの内側に嵌め込まれて固定されるサブハウジングを含み、
前記サブハウジングは、前記圧力計測部材を収容すると共に前記端面を有し、
前記外部ハウジングは、前記先端筒状部を有する、
ことを特徴とする請求項４ないし７いずれか一つに記載の圧力センサ。
前記サブハウジングは、前記圧力計測部材を収容すると共に前記端面を有し、
前記外部ハウジングは、前記先端筒状部を有する、
ことを特徴とする請求項４ないし７いずれか一つに記載の圧力センサ。
【請求項9】
前記圧力計測部材は、前記圧電体を挟み込むように積層された第１電極及び第２電極を含み、
前記第１電極には、前記ハウジングと絶縁して導出される第１導電体が接続され、
前記第２電極には、前記ハウジングと絶縁して導出される第２導電体が接続されている、ことを特徴とする請求項１ないし８いずれか一つに記載の圧力センサ。
前記第１電極には、前記ハウジングと絶縁して導出される第１導電体が接続され、
前記第２電極には、前記ハウジングと絶縁して導出される第２導電体が接続されている、ことを特徴とする請求項１ないし８いずれか一つに記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧力媒体の圧力を検出する圧力センサに関し、特に、エンジンの燃焼室内における燃焼ガス等の如く、高温圧力媒体の圧力を検出する圧力センサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の圧力センサとしては、筒状の筐体、筐体の先端側に接合されて受圧した圧力に応じて撓むダイヤフラム、筐体内に配置されたセンサ部、ダイヤフラムとセンサ部を接続する接続部、ダイヤフラムの外面の全体に接触して配置され、その中央部がダイヤフラムに溶接された遮蔽板としての受熱部を備えた圧力センサが知られている（例えば、特許文献１）。
【0003】
この圧力センサにおいては、遮熱板の全体がダイヤフラムと接触しているため、遮熱板に伝わった熱はダイヤフラムに伝熱し易い。また、遮熱板の中央領域がダイヤフラムに溶接されているため、ダイヤフラムの外周領域において遮蔽板との間に隙間を生じ易く、生じた隙間を通して、ダイヤフラムは高温の燃焼ガスに直接曝されることになり、熱の影響を抑制ないし防止できない。
そして、ダイヤフラムが熱の影響を受けると、熱膨張による歪みが発生し、センサ部の精度が低下する。また、経年変化で隙間が大きくなると、センサ部の精度はさらに低下し、溶接部の劣化により遮蔽板が脱落する虞がある。
そして、ダイヤフラムが熱の影響を受けると、熱膨張による歪みが発生し、センサ部の精度が低下する。また、経年変化で隙間が大きくなると、センサ部の精度はさらに低下し、溶接部の劣化により遮蔽板が脱落する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１７－４０５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、高温圧力媒体からダイヤフラムを保護して熱歪みを抑制し、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止して、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出できる、圧力センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の圧力センサは、軸線を画定する円筒状のハウジングと、ハウジング内に収容されると共に圧電体を含む圧力計測部材と、ハウジングの先端側に固定される可撓板状部と圧力計測部材に荷重を伝達するべく軸線上において突出する伝達部とを有するダイヤフラムと、ダイヤフラムを覆うようにハウジングに保持され伝達部に対応する中央領域においてダイヤフラムに接触すると共に中央領域以外においてダイヤフラムとの間に環状の空隙を画定する遮熱板とを含む、構成となっている。
【0007】
上記圧力センサにおいて、伝達部は、軸線を中心とする円柱状をなし、遮熱板は、軸線を中心とし伝達部の外径に対応する領域まで接触する円板状接触部と、円板状接触部に連続すると共に可撓板状部と離隔して配置され空隙を画定する環状離隔部を含む、構成を採用してもよい。
【0008】
上記圧力センサにおいて、ハウジングは、環状離隔部の外周面と隙間を画定するべく、環状離隔部の外周エッジ部と線接触して遮熱板を保持するように形成されている、構成を採用してもよい。
【0009】
上記圧力センサにおいて、ハウジングは、軸線の方向において可撓板状部が固定される端面と、端面よりも径方向の外側において端面よりも軸線の方向の先端側に伸長する先端筒状部を含み、遮熱板は、先端筒状部の内側に保持されている、構成を採用してもよい。
【0010】
上記圧力センサにおいて、先端筒状部は、可撓板状部の外周面との間に隙間を画定するように形成されている、構成を採用してもよい。
【0011】
上記圧力センサにおいて、先端筒状部は、遮熱板を保持するべくカシメ処理された先端部を有する、構成を採用してもよい。
【0012】
上記圧力センサにおいて、ハウジングは、遮熱板よりも軸線の方向の先端側に配置されて遮熱板を保持するリング部材を含み、リング部材は、先端筒状部に固定されている、構成を採用してもよい。
【0013】
上記圧力センサにおいて、ハウジングは、外部ハウジングと、外部ハウジングの内側に嵌め込まれて固定されるサブハウジングを含み、サブハウジングは、圧力計測部材を収容すると共に上記端面を有し、外部ハウジングは、先端筒状部を有する、構成を採用してもよい。
【0014】
上記圧力センサにおいて、圧力計測部材は、圧電体を挟み込むように積層された第１電極及び第２電極を含み、第１電極には、ハウジングと絶縁して導出される第１導電体が接続され、第２電極には、ハウジングと絶縁して導出される第２導電体が接続されている、構成を採用してもよい。
【発明の効果】
【0015】
上記構成をなす圧力センサによれば、高温圧力媒体からダイヤフラムを保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出できる圧力センサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明に係る圧力センサの第１実施形態を示す外観斜視図である。
【図6】第１実施形態におけるハウジング、ダイヤフラム、及び遮熱板を示す部分断面図である。
【図7】本発明に係る遮熱板の遮熱効果を示すものであり、遮熱板とダイヤフラムとの隙間を変化させた場合のダイヤフラムの温度分布を示すグラフである。
【図8】第２実施形態におけるハウジング、ダイヤフラム、及び遮熱板を示す部分断面図である。
【図9】第３実施形態におけるセンサモジュール、遮熱板、及び環状部材の分解斜視図である。
【図10】第３実施形態におけるハウジング、ダイヤフラム、遮熱板、及び環状部材を示す部分断面図である。
【図11】本発明に係る圧力センサに含まれる遮熱板の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
第１実施形態に係る圧力センサは、図２に示すように、エンジンのシリンダヘッドＥｈに取り付けられて、圧力媒体としての燃焼室内の燃焼ガスの圧力を検出するものである。
第１実施形態に係る圧力センサは、図２に示すように、エンジンのシリンダヘッドＥｈに取り付けられて、圧力媒体としての燃焼室内の燃焼ガスの圧力を検出するものである。
【0018】
第１実施形態に係る圧力センサは、図１ないし図３に示すように、軸線Ｓを画定する円筒状のハウジングＨとしての外部ハウジング１０及びサブハウジング２０、ダイヤフラム３０、遮熱板４０、保持板５０、位置決め部材６０、断熱部材７０、圧力計測部材８０、予荷重付与部材９０、第１導電体としてのリード線１０１、第２導電体としてのリード線１０２、コネクタ１１０を備えている。
【0019】
ここで、圧力計測部材８０は、ハウジングの先端側から軸線Ｓ方向に順次積層された、第１電極８１、圧電体８２、及び第２電極８３により構成されている。
予荷重付与部材９０は、固定部材９１、及び絶縁部材９２により構成されている。
予荷重付与部材９０は、固定部材９１、及び絶縁部材９２により構成されている。
【0020】
外部ハウジング１０は、析出硬化系やフェライト系のステンレス鋼等の金属材料を用いて、図１及び図２に示すように、軸線Ｓ方向に伸長する円筒状に形成され、先端筒状部１１、嵌合内周壁１２、段差部１３、貫通路１４、外周面に形成された雄ネジ部１５、フランジ部１６、コネクタ連結部１７を備えている。
【0021】
先端筒状部１１は、図４及び図５に示すように、ダイヤフラム３０及び遮熱板４０を収容する領域であり、内周壁１１ａの内径寸法は、サブハウジング２０の外周壁２１の外径寸法よりも大きく形成されている。
また、先端筒状部１１は、軸線Ｓ方向においてダイヤフラム３０の可撓板状部３１が固定されるサブハウジング２０の端面２３よりも径方向の外側において、端面２３よりも軸線Ｓ方向の先端側に伸長するように形成されている。
また、先端筒状部１１は、軸線Ｓ方向においてダイヤフラム３０の可撓板状部３１が固定されるサブハウジング２０の端面２３よりも径方向の外側において、端面２３よりも軸線Ｓ方向の先端側に伸長するように形成されている。
【0022】
サブハウジング２０は、析出硬化系やフェライト系のステンレス鋼等の金属材料を用いて、図４及び図５に示すように、軸線Ｓ方向に伸長する円筒状に形成され、嵌合内周壁１２に嵌合される外周壁２１、軸線Ｓを中心とする内周壁２２、端面２３、端面２４を備えている。
端面２３は、ダイヤフラム３０の可撓板状部３１の外周縁領域が軸線Ｓ方向において当接されて固定される領域である。
端面２４は、外部ハウジング１０の段差部１３に当接される領域である。
そして、サブハウジング２０は、ダイヤフラム３０、保持板５０、位置決め部材６０、断熱部材７０、圧力計測部材８０、予荷重付与部材９０、リード線１０１、及びリード線１０２が組み付けられた状態で、外部ハウジング１０の内側に嵌め込まれて溶接等により固定される。
端面２３は、ダイヤフラム３０の可撓板状部３１の外周縁領域が軸線Ｓ方向において当接されて固定される領域である。
端面２４は、外部ハウジング１０の段差部１３に当接される領域である。
そして、サブハウジング２０は、ダイヤフラム３０、保持板５０、位置決め部材６０、断熱部材７０、圧力計測部材８０、予荷重付与部材９０、リード線１０１、及びリード線１０２が組み付けられた状態で、外部ハウジング１０の内側に嵌め込まれて溶接等により固定される。
【0023】
ダイヤフラム３０は、例えば、板厚が０．２ｍｍ～０．４ｍｍ程度の析出硬化性を有するステンレス鋼板（ＳＵＳ６３０）等の金属材料を用いて形成され、図４ないし図６に示すように、可撓板状部３１、可撓板状部３１に連続して形成された伝達部３２を備えている。
可撓板状部３１は、サブハウジング２０の外径寸法と同等の外径をなす弾性変形可能な円板状に形成され、その外周縁領域がサブハウジング２０の端面２３に軸線Ｓ方向から当接されて溶接等により固定される。
可撓板状部３１は、サブハウジング２０の外径寸法と同等の外径をなす弾性変形可能な円板状に形成され、その外周縁領域がサブハウジング２０の端面２３に軸線Ｓ方向から当接されて溶接等により固定される。
【0024】
伝達部３２は、可撓板状部３１の内側において軸線Ｓを中心としサブハウジング２０の軸線Ｓ方向の内部に向けて突出する円柱状に形成されている。
伝達部３２の外周壁３２ａは、サブハウジング２０の内周壁２２と環状の空隙をおいて配置されている。
そして、伝達部３２は、ダイヤフラム３０が受けた力を、保持板５０、断熱部材７０及び第１電極８１を介して、圧電体８２に伝達する役割をなす。
また、伝達部３２を設けたことにより、ダイヤフラム３０に伝わった熱は、サブハウジング２０内に伝わる際に、面積が狭まった伝達部３２により伝熱量が制限される。したがって、ダイヤフラム３０から内部へ移動する伝熱量を抑えることができる。
伝達部３２の外周壁３２ａは、サブハウジング２０の内周壁２２と環状の空隙をおいて配置されている。
そして、伝達部３２は、ダイヤフラム３０が受けた力を、保持板５０、断熱部材７０及び第１電極８１を介して、圧電体８２に伝達する役割をなす。
また、伝達部３２を設けたことにより、ダイヤフラム３０に伝わった熱は、サブハウジング２０内に伝わる際に、面積が狭まった伝達部３２により伝熱量が制限される。したがって、ダイヤフラム３０から内部へ移動する伝熱量を抑えることができる。
【0025】
上記形態をなすダイヤフラム３０は、伝達部３２の外周壁３２ａからサブハウジング２０の内周壁２２までの環状領域が有効に弾性変形する有効部Ａを画定し、燃焼ガスの圧力に応じた荷重を受けて軸線Ｓ方向に弾性変形するようになっている。
具体的には、有効部Ａは、図６に示すように、軸線Ｓを中心として、伝達部３２の外周壁３２ａの半径をｒ、サブハウジング２０の内周壁２２の半径をＲとするとき、直径２Ｒの円領域から直径２ｒの円領域を除いた円環状領域である。
具体的には、有効部Ａは、図６に示すように、軸線Ｓを中心として、伝達部３２の外周壁３２ａの半径をｒ、サブハウジング２０の内周壁２２の半径をＲとするとき、直径２Ｒの円領域から直径２ｒの円領域を除いた円環状領域である。
【0026】
すなわち、有効部Ａは、ダイヤフラム３０が圧力媒体の圧力を受けた際に、受けた圧力に応じて再現性良く弾性変形し、圧力計測部材８０のセンサ精度に直接影響を及ぼす領域である。
一方、有効部Ａは、燃焼ガスの熱の影響を受けて熱膨張し、圧力媒体の圧力とは別に、伝達部３２に変形力を及ぼす虞がある。したがって、有効部Ａは遮熱されるのが望ましい領域でもある。
一方、有効部Ａは、燃焼ガスの熱の影響を受けて熱膨張し、圧力媒体の圧力とは別に、伝達部３２に変形力を及ぼす虞がある。したがって、有効部Ａは遮熱されるのが望ましい領域でもある。
【0027】
遮熱板４０は、例えば、板厚が０．３ｍｍ～０．４ｍｍ程度のオーステナイト系のステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）等の金属材料を用いてプレス成形され、円板状接触部４１、環状離隔部４２を備えている。
円板状接触部４１は、軸線Ｓを中心とし、軸線Ｓに垂直な方向において伝達部３２の外径（外周壁３２ａ）に対応する領域まで接触する、すなわち、伝達部３２に対応する中央領域（直径２ｒの円形領域）においてダイヤフラム３０と接触する円板状に形成されている。
環状離隔部４２は、伝達部３２に対応する中央領域以外においてダイヤフラム３０との間に環状の空隙Ｖｓを画定するべく、すなわち、可撓板状部３１と離隔して配置されてダイヤフラム３０との間に環状の空隙Ｖｓを画定するように、円板状接触部４１に連続して形成されると共に軸線Ｓ方向に折り曲げられかつ径方向に拡がる円筒付きの円環板状をなし、可撓板状部３１と間隔Ｌだけ離隔して配置される。
間隔Ｌは、大きくなるほど空隙Ｖｓが大きくなり、断熱効果が高まるが、小型化、レイアウト上の制約、要求される断熱効果を考慮して、遮熱板４０の板厚の１倍～２倍程度の値に設定される。
尚、間隔Ｌは、上記の値に限定されるものではなく、他の制約が許容される限りその他の値に設定されてもよい。
円板状接触部４１は、軸線Ｓを中心とし、軸線Ｓに垂直な方向において伝達部３２の外径（外周壁３２ａ）に対応する領域まで接触する、すなわち、伝達部３２に対応する中央領域（直径２ｒの円形領域）においてダイヤフラム３０と接触する円板状に形成されている。
環状離隔部４２は、伝達部３２に対応する中央領域以外においてダイヤフラム３０との間に環状の空隙Ｖｓを画定するべく、すなわち、可撓板状部３１と離隔して配置されてダイヤフラム３０との間に環状の空隙Ｖｓを画定するように、円板状接触部４１に連続して形成されると共に軸線Ｓ方向に折り曲げられかつ径方向に拡がる円筒付きの円環板状をなし、可撓板状部３１と間隔Ｌだけ離隔して配置される。
間隔Ｌは、大きくなるほど空隙Ｖｓが大きくなり、断熱効果が高まるが、小型化、レイアウト上の制約、要求される断熱効果を考慮して、遮熱板４０の板厚の１倍～２倍程度の値に設定される。
尚、間隔Ｌは、上記の値に限定されるものではなく、他の制約が許容される限りその他の値に設定されてもよい。
【0028】
遮熱板４０の材料としては、熱伝導率が小さく、耐久性に優れた材料が好ましく、例えば、上記ステンレス鋼の他に、ニッケル合金、鉄系合金、チタン合金等を使用してもよい。熱伝導率としては、例えば１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、より好ましくは５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。
また、遮熱板４０の材料として、ダイヤフラム３０の熱伝導率よりも小さい材料を用いた場合、高温の圧力媒体から遮熱板４０を介してダイヤフラム３０へ伝わる伝熱量を有効に抑制することができる。
また、遮熱板４０の材料として、ダイヤフラム３０の熱伝導率よりも小さい材料を用いた場合、高温の圧力媒体から遮熱板４０を介してダイヤフラム３０へ伝わる伝熱量を有効に抑制することができる。
【0029】
そして、遮熱板４０は、図４及び図５に示すように、外部ハウジング１０の先端筒状部１１の内側に挿入されて、円板状接触部４１がダイヤフラム３０の中央領域に軸線Ｓ方向の外側から接触するように重ね合わされ、先端筒状部１１の先端部１１ｂがカシメ処理されて、環状離隔部４２の外周面４２ａが先端筒状部１１の内周壁１１ａと接触した状態で、外周エッジ部４２ｂが外部ハウジング１０に保持された状態となる。
すなわち、遮熱板４０は、高温圧力媒体（高温燃焼ガス）に曝されるダイヤフラム３０を軸線Ｓ方向の外側から覆うように配置されて、溶接等により固定されることなく、空隙Ｖｓを密閉しつつ外部ハウジング１０に保持される。
すなわち、遮熱板４０は、高温圧力媒体（高温燃焼ガス）に曝されるダイヤフラム３０を軸線Ｓ方向の外側から覆うように配置されて、溶接等により固定されることなく、空隙Ｖｓを密閉しつつ外部ハウジング１０に保持される。
【0030】
上記構成をなす遮熱板４０は、ダイヤフラム３０とは別個の部材として形成されているため、高温圧力媒体から受けた熱により単独で膨張及び収縮を繰り返すと共に放熱し、別部材であるが故にダイヤフラム３０との間に熱障壁も形成され、ダイヤフラム３０への伝熱を抑制するように機能する。
特に、遮熱板４０は、ダイヤフラム３０の有効部Ａとの間に環状の空隙Ｖｓを画定するように形成されているため、空隙Ｖｓ内の空気等の気体層により断熱効果が高められ、ダイヤフラム３０に伝わる伝熱量を抑制することができる。
特に、遮熱板４０は、ダイヤフラム３０の有効部Ａとの間に環状の空隙Ｖｓを画定するように形成されているため、空隙Ｖｓ内の空気等の気体層により断熱効果が高められ、ダイヤフラム３０に伝わる伝熱量を抑制することができる。
【0031】
また、遮熱板４０は、ダイヤフラム３０や外部ハウジング１０に溶接等により固定されるのではなく、単に接触して保持されているだけであるため、熱変形を生じても、遮熱板４０の熱変形がダイヤフラム３０や外部ハウジング１０に影響を及ぼすのを抑制ないし防止することができる。
これにより、ダイヤフラム３０の熱膨張による歪みを抑制でき、熱の影響による圧力計測部材８０のセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
これにより、ダイヤフラム３０の熱膨張による歪みを抑制でき、熱の影響による圧力計測部材８０のセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
【0032】
保持板５０は、析出硬化系やフェライト系のステンレス鋼等の金属材料を用いて、図４及び図５に示すように、伝達部３２の外径よりも大きい外径をなす円板状に形成されている。
そして、保持板５０は、ダイヤフラム３０の伝達部３２と断熱部材７０の間に挟持されて、位置決め部材６０を可撓板状部３１から離隔するように保持し、ダイヤフラム３０の可撓板状部３１と位置決め部材６０の間に空隙を画定する役割をなす。
これによれば、上記空隙の存在により、ダイヤフラム３０からサブハウジング２０の内部に向かう伝熱を効率良く抑制することができる。
尚、保持板５０は、機械的剛性が高いものであれば、絶縁材料、その他の材料により形成されてもよい。
そして、保持板５０は、ダイヤフラム３０の伝達部３２と断熱部材７０の間に挟持されて、位置決め部材６０を可撓板状部３１から離隔するように保持し、ダイヤフラム３０の可撓板状部３１と位置決め部材６０の間に空隙を画定する役割をなす。
これによれば、上記空隙の存在により、ダイヤフラム３０からサブハウジング２０の内部に向かう伝熱を効率良く抑制することができる。
尚、保持板５０は、機械的剛性が高いものであれば、絶縁材料、その他の材料により形成されてもよい。
【0033】
位置決め部材６０は、電気的絶縁性及び熱的絶縁性を有する絶縁材料を用いて、図４及び図５に示すように、軸線Ｓ方向に伸長する円筒状に形成され、貫通孔６１、嵌合凹部６２、外周面６３、リード線１０１，１０２を通す二つの切り欠き溝６４を備えている。
貫通孔６１は、軸線Ｓを中心としかつ軸線Ｓ方向に伸長する円形孔をなす。
嵌合凹部６２は、保持板５０を受け入れるべく、軸線Ｓを中心とする円形凹部をなす。
外周面６３は、サブハウジング２０の内周壁２２に嵌合されるべく、軸線Ｓを中心とする円筒面をなす。
二つの切り欠き溝６４は、軸線Ｓ方向において同一の深さ寸法をなし、かつ、軸線Ｓ回りにおいて１８０度離れた点対称の位置に設けられている。
貫通孔６１は、軸線Ｓを中心としかつ軸線Ｓ方向に伸長する円形孔をなす。
嵌合凹部６２は、保持板５０を受け入れるべく、軸線Ｓを中心とする円形凹部をなす。
外周面６３は、サブハウジング２０の内周壁２２に嵌合されるべく、軸線Ｓを中心とする円筒面をなす。
二つの切り欠き溝６４は、軸線Ｓ方向において同一の深さ寸法をなし、かつ、軸線Ｓ回りにおいて１８０度離れた点対称の位置に設けられている。
【0034】
位置決め部材６０を形成する絶縁材料としては、熱容量が大きく、熱伝導率の小さいものが好ましい。熱伝導率は、例えば１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、より好ましくは５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。具体的な材料としては、例えば、石英ガラス、ステアタイト、ジルコニア、コージライト、フォルステライト、ムライト、イットリア等のセラミックス、又は、導電性材料に絶縁処理を施したものが挙げられる。
【0035】
そして、位置決め部材６０は、伝達部３２に当接した保持板５０により支持されかつサブハウジング２０の内周壁２２に嵌合されると共に、貫通孔６１内において断熱部材７０と、第１電極８１、圧電体８２及び第２電極８３からなる圧力計測部材８０と、絶縁部材９２とを積層状態で位置決めして保持する。
すなわち、位置決め部材６０は、ハウジングの一部をなすサブハウジング２０の内側に配置されると共に、断熱部材７０、圧力計測部材８０及び絶縁部材９２を貫通孔６１に嵌め込んでハウジングの軸線Ｓ上に位置決めする役割をなす。
したがって、位置決め部材６０を基準として、断熱部材７０、圧力計測部材８０を構成する第１電極８１、圧電体８２、第２電極８３を、両電極の絶縁性を確保しつつ軸線Ｓ上に位置決めして容易に組み付けることができる。
すなわち、位置決め部材６０は、ハウジングの一部をなすサブハウジング２０の内側に配置されると共に、断熱部材７０、圧力計測部材８０及び絶縁部材９２を貫通孔６１に嵌め込んでハウジングの軸線Ｓ上に位置決めする役割をなす。
したがって、位置決め部材６０を基準として、断熱部材７０、圧力計測部材８０を構成する第１電極８１、圧電体８２、第２電極８３を、両電極の絶縁性を確保しつつ軸線Ｓ上に位置決めして容易に組み付けることができる。
【0036】
位置決め部材６０の熱伝導率は、断熱部材７０の熱伝導率と同等で、絶縁部材９２の熱伝導率よりも小さいことが好ましい。これにより、位置決め部材６０を断熱部材としても機能させることができる。
さらに、位置決め部材６０は、保持板５０により支持されてダイヤフラム３０の可撓板状部３１から離隔して配置され、又、断熱部材７０を囲繞するように形成されているため、ダイヤフラム３０及びハウジングの壁部から圧電体８２に向かう伝熱をより効率良く抑制することができる。
さらに、位置決め部材６０は、保持板５０により支持されてダイヤフラム３０の可撓板状部３１から離隔して配置され、又、断熱部材７０を囲繞するように形成されているため、ダイヤフラム３０及びハウジングの壁部から圧電体８２に向かう伝熱をより効率良く抑制することができる。
【0037】
断熱部材７０は、電気的絶縁性及び熱的絶縁性を有する絶縁材料を用いて、図３ないし図５に示すように、第１電極８１の外径と同等の外径をなす円柱状に形成されている。
断熱部材７０を形成する絶縁材料としては、熱容量が大きく、熱伝導率の小さいものが好ましい。熱伝導率は、例えば１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、より好ましくは５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。具体的な材料としては、例えば、石英ガラス、ステアタイト、ジルコニア、コージライト、フォルステライト、ムライト、イットリア等のセラミックス、又は、導電性材料に絶縁処理を施したものが挙げられる。
断熱部材７０を形成する絶縁材料としては、熱容量が大きく、熱伝導率の小さいものが好ましい。熱伝導率は、例えば１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、より好ましくは５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。具体的な材料としては、例えば、石英ガラス、ステアタイト、ジルコニア、コージライト、フォルステライト、ムライト、イットリア等のセラミックス、又は、導電性材料に絶縁処理を施したものが挙げられる。
【0038】
そして、断熱部材７０は、サブハウジング２０の内側において、ダイヤフラム３０の伝達部３２に当接する保持板５０と第１電極８１の間に密接して配置される。
これにより、断熱部材７０は、ダイヤフラム３０から第１電極８１への伝熱を抑制するように機能する。
すなわち、ダイヤフラム３０が受けた圧力による荷重は、保持板５０、断熱部材７０及び第１電極８１を介して圧電体８２に伝達され、一方、ダイヤフラム３０から第１電極８１への伝熱は、断熱部材７０により抑制される。
よって、第１電極８１と隣接する圧電体８２に対する熱の影響が抑制され、センサ出力の基準点（零点）の変動を防止でき、所期のセンサ精度を得ることができる。
これにより、断熱部材７０は、ダイヤフラム３０から第１電極８１への伝熱を抑制するように機能する。
すなわち、ダイヤフラム３０が受けた圧力による荷重は、保持板５０、断熱部材７０及び第１電極８１を介して圧電体８２に伝達され、一方、ダイヤフラム３０から第１電極８１への伝熱は、断熱部材７０により抑制される。
よって、第１電極８１と隣接する圧電体８２に対する熱の影響が抑制され、センサ出力の基準点（零点）の変動を防止でき、所期のセンサ精度を得ることができる。
【0039】
圧力計測部材８０は、圧力を検出する機能を有するものであり、図３ないし図５に示すように、サブハウジング２０の内側において、先端側から軸線Ｓ方向に順次積層された、第１電極８１、圧電体８２、及び第２電極８３を備えている。
【0040】
第１電極８１は、析出硬化系やフェライト系のステンレス鋼等の導電性の金属材料を用いて、位置決め部材６０の貫通孔６１に嵌め込まれる外径をなす円柱又は円板状に形成されている。
そして、第１電極８１は、位置決め部材６０の貫通孔６１内において、一方の面が断熱部材７０と密接し、他方の面が圧電体８２と密接するように配置される。
そして、第１電極８１は、位置決め部材６０の貫通孔６１内において、一方の面が断熱部材７０と密接し、他方の面が圧電体８２と密接するように配置される。
【0041】
圧電体８２は、位置決め部材６０の貫通孔６１に接触しない寸法をなす四角柱状に形成されている。
そして、圧電体８２は、位置決め部材６０の貫通孔６１内において、一方の面が第１電極８１と密接し、他方の面が第２電極８３と密接するように配置される。
これにより、圧電体８２は、軸線Ｓ方向において受けた荷重による歪に基づいて電気信号を出力する。
尚、圧電体８２としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等によるセラミックス、水晶等が適用される。
そして、圧電体８２は、位置決め部材６０の貫通孔６１内において、一方の面が第１電極８１と密接し、他方の面が第２電極８３と密接するように配置される。
これにより、圧電体８２は、軸線Ｓ方向において受けた荷重による歪に基づいて電気信号を出力する。
尚、圧電体８２としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等によるセラミックス、水晶等が適用される。
【0042】
第２電極８３は、析出硬化系やフェライト系のステンレス鋼等の導電性の金属材料を用いて、位置決め部材６０の貫通孔６１に嵌め込まれる外径をなす円柱又は円板状に形成されている。
そして、第２電極８３は、位置決め部材６０の貫通孔６１内において、一方の面が圧電体８２と密接し、他方の面が絶縁部材９２と密接するように配置される。
そして、第２電極８３は、位置決め部材６０の貫通孔６１内において、一方の面が圧電体８２と密接し、他方の面が絶縁部材９２と密接するように配置される。
【0043】
予荷重付与部材９０は、図３ないし図５に示すように、ハウジングの一部をなすサブハウジング２０の内側に配置されて、ダイヤフラム３０に向けて圧力計測部材８０を押圧して予荷重を付与し、圧力計測部材８０に対してセンサとしての直線特性を与える役割をなすものであり、固定部材９１及び絶縁部材９２により構成されている。
【0044】
固定部材９１は、析出硬化系やフェライト系のステンレス鋼等の金属材料を用いて、軸線Ｓを中心としかつ貫通孔６１と同等以上の面積を占める中央領域において空洞や肉抜きが存在しない中実の略円柱状に形成されている。
また、固定部材９１は、中央領域から外れた外周領域において、二つの縦溝９１ａを備えている。
二つの縦溝９１ａは、それぞれ、リード線１０１，１０２を通すべく、軸線Ｓ回りにおいて１８０度離れた点対称の位置にいて肉抜きされて形成されている。
また、固定部材９１は、中央領域から外れた外周領域において、二つの縦溝９１ａを備えている。
二つの縦溝９１ａは、それぞれ、リード線１０１，１０２を通すべく、軸線Ｓ回りにおいて１８０度離れた点対称の位置にいて肉抜きされて形成されている。
【0045】
絶縁部材９２は、電気的に絶縁性の高い絶縁材料を用いて、位置決め部材６０の貫通孔６１に嵌め込まれる外径をなす円柱又は円板状に形成されている。
すなわち、絶縁部材９２は、貫通孔６１と同等の面積を占める全領域において空洞や肉抜きが存在しない中実形状に形成されている。
そして、絶縁部材９２は、第２電極８３と固定部材９１との電気的絶縁を維持すると共に、圧電体８２に伝わった熱を固定部材９１へ導いて放熱させるように機能する。
尚、この実施形態において、断熱部材７０、第１電極８１、第２電極８３、絶縁部材９２は、略同一の外径寸法でかつ略同一の厚さ寸法に、すなわち、略同一形状に形成されている。
すなわち、絶縁部材９２は、貫通孔６１と同等の面積を占める全領域において空洞や肉抜きが存在しない中実形状に形成されている。
そして、絶縁部材９２は、第２電極８３と固定部材９１との電気的絶縁を維持すると共に、圧電体８２に伝わった熱を固定部材９１へ導いて放熱させるように機能する。
尚、この実施形態において、断熱部材７０、第１電極８１、第２電極８３、絶縁部材９２は、略同一の外径寸法でかつ略同一の厚さ寸法に、すなわち、略同一形状に形成されている。
【0046】
絶縁部材９２の絶縁材料としては、熱容量が小さく、熱伝導率が大きいものが好ましく、具体的な材料としては、例えば、アルミナ、サファイア、窒化アルミニウム、炭化珪素等のセラミックス、又は、導電性材料に絶縁処理を施したものが挙げられる。
また、絶縁部材９２としては、断熱部材７０の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有するもの、例えば３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものが好ましい。さらに、絶縁部材９２としては、断熱部材７０よりも熱容量が小さいものが好ましい。
これによれば、断熱部材７０により圧電体８２に伝わる伝熱量をできるだけ抑える一方で、圧電体８２に伝わった熱は絶縁部材９２を通して放熱を促進させることができる。
また、絶縁部材９２としては、断熱部材７０の熱伝導率よりも大きい熱伝導率を有するもの、例えば３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものが好ましい。さらに、絶縁部材９２としては、断熱部材７０よりも熱容量が小さいものが好ましい。
これによれば、断熱部材７０により圧電体８２に伝わる伝熱量をできるだけ抑える一方で、圧電体８２に伝わった熱は絶縁部材９２を通して放熱を促進させることができる。
【0047】
上記構成をなす予荷重付与部材９０の組み付けにおいては、図４及び図５に示すように、圧力計測部材８０が位置決め部材６０内に配置された状態で、絶縁部材９２が第２電極８３に当接するように貫通孔６１に嵌め込まれる。そして、圧力計測部材８０を軸線Ｓ方向においてダイヤフラム３０に向けて押し付けるように、固定部材９１が絶縁部材９２に当接されて、予荷重が付与された状態で、固定部材９１がサブハウジング２０に溶接等により固定される。
【0048】
このように、予荷重付与部材９０で予荷重を付与することで、圧力計測部材８０に対してセンサとしての直線特性を与えることができる。また、絶縁部材９２は、第２電極８３と固定部材９１との電気的絶縁を維持すると共に、圧電体８２に伝わった熱を固定部材９１へ導いて放熱させるように機能する。したがって、絶縁部材９２としては、上記のように熱伝導率が大きく、熱容量が小さいものが好ましい。
【0049】
リード線１０１は、図２及び図４に示すように、圧力計測部材８０の第１電極８１に電気的に接続され、位置決め部材６０の一方の切り欠き溝６４、固定部材９１の一方の縦溝９１ａ、及び外部ハウジング１０の貫通路１４を通り、外部ハウジング１０と絶縁して導出された状態でコネクタ１１０に導かれている。
すなわち、第１電極８１は、リード線１０１を介して、コネクタ１１０の端子１１２に接続され、外部コネクタを介して、電気回路に対して電気的にグランド側（マイナス側）に接続される。
すなわち、第１電極８１は、リード線１０１を介して、コネクタ１１０の端子１１２に接続され、外部コネクタを介して、電気回路に対して電気的にグランド側（マイナス側）に接続される。
【0050】
リード線１０２は、図２及び図４に示すように、圧力計測部材８０の第２電極８３に電気的に接続され、位置決め部材６０の他方の切り欠き溝６４、固定部材９１の他方の縦溝９１ａ、及び外部ハウジング１０の貫通路１４を通り、外部ハウジング１０と絶縁して導出された状態でコネクタ１１０に導かれている。
すなわち、第２電極８３は、リード線１０２を介して、コネクタ１１０の端子１１３に接続され、外部コネクタを介して、電気回路に対して電気的に出力側（プラス側）に接続される。
すなわち、第２電極８３は、リード線１０２を介して、コネクタ１１０の端子１１３に接続され、外部コネクタを介して、電気回路に対して電気的に出力側（プラス側）に接続される。
【0051】
コネクタ１１０は、図２に示すように、外部ハウジング１０のコネクタ連結部１７に結合される結合部１１１、結合部１１１に固定されると共にリード線１０１と電気接続される端子１１２、絶縁部材を介して端子１１２に固定されると共にリード線１０２と電気接続される端子１１３を備えている。
端子１１２，１１３は、外部コネクタの接続端子とそれぞれ接続されるようになっている。
端子１１２，１１３は、外部コネクタの接続端子とそれぞれ接続されるようになっている。
【0052】
次に、上記構成をなす圧力センサの組み立て作業について説明する。
作業に際して、外部ハウジング１０、サブハウジング２０、ダイヤフラム３０、遮熱板４０、環状部材４５、保持板５０、位置決め部材６０、断熱部材７０、第１電極８１、圧電体８２、第２電極８３、固定部材９１、絶縁部材９２、リード線１０１、リード線１０２、及びコネクタ１１０が準備される。
作業に際して、外部ハウジング１０、サブハウジング２０、ダイヤフラム３０、遮熱板４０、環状部材４５、保持板５０、位置決め部材６０、断熱部材７０、第１電極８１、圧電体８２、第２電極８３、固定部材９１、絶縁部材９２、リード線１０１、リード線１０２、及びコネクタ１１０が準備される。
【0053】
先ず、ダイヤフラム３０の可撓板状部３１が、サブハウジング２０の端面２３に溶接等により固定される。
次に、保持板５０及び位置決め部材６０がサブハウジング２０内に嵌め込まれ、続いて、位置決め部材６０内に、断熱部材７０、リード線１０１が接続された第１電極８１、圧電体８２、リード線１０２が接続された第２電極８３、及び絶縁部材９２が順次積層して嵌め込まれる。
尚、リード線１０１，１０２は、後の工程で、第１電極８１及び第２電極８３にそれぞれ接続されてもよい。
次に、保持板５０及び位置決め部材６０がサブハウジング２０内に嵌め込まれ、続いて、位置決め部材６０内に、断熱部材７０、リード線１０１が接続された第１電極８１、圧電体８２、リード線１０２が接続された第２電極８３、及び絶縁部材９２が順次積層して嵌め込まれる。
尚、リード線１０１，１０２は、後の工程で、第１電極８１及び第２電極８３にそれぞれ接続されてもよい。
【0054】
その後、固定部材９１が、絶縁部材９２を押し付けるようにしてサブハウジング２０内に嵌め込まれ、予荷重が付与された状態で、固定部材９１がサブハウジング２０に溶接等により固定される。
これにより、図４及び図５に示すように、センサモジュールＭが形成される。
これにより、図４及び図５に示すように、センサモジュールＭが形成される。
【0055】
尚、センサモジュールＭの組付け方法は、上記手順に限るものではなく、予め、位置決め部材６０に対して、保持板５０、断熱部材７０、第１電極８１、圧電体８２、第２電極８３、及び絶縁部材９２が組み込まれ、上記種々の部品が組み込まれた位置決め部材６０が、サブハウジング２０内に嵌め込まれて、固定部材９１が予荷重を付与した状態でサブハウジング２０に溶接等により固定されてもよい。
【0056】
続いて、センサモジュールＭが外部ハウジング１０に組み込まれる。すなわち、リード線１０１，１０２が外部ハウジング１０の貫通路１４に通されると共に、サブハウジング２０が外部ハウジング１０の嵌合内周壁１２に嵌め込まれて、端面２４が段差部１３に当接させられる。その後、サブハウジング２０が、外部ハウジング１０に対し溶接により固定される。
この状態において、ダイヤフラム３０と外部ハウジング１０との関係は、図４及び図５に示すように、先端筒状部１１の内周壁１１ａと可撓板状部３１の外周面３１ａとの間に、環状の隙間Ｃが画定される配置関係となる。
すなわち、先端筒状部１１は、径方向において、可撓板状部３１の外周面３１ａとの間に隙間Ｃを画定するように形成されている。
このように、隙間Ｃが形成されることにより、外部ハウジング１０の先端筒状部１１からダイヤフラム３０に伝わる熱を効率よく抑制することができる。
この状態において、ダイヤフラム３０と外部ハウジング１０との関係は、図４及び図５に示すように、先端筒状部１１の内周壁１１ａと可撓板状部３１の外周面３１ａとの間に、環状の隙間Ｃが画定される配置関係となる。
すなわち、先端筒状部１１は、径方向において、可撓板状部３１の外周面３１ａとの間に隙間Ｃを画定するように形成されている。
このように、隙間Ｃが形成されることにより、外部ハウジング１０の先端筒状部１１からダイヤフラム３０に伝わる熱を効率よく抑制することができる。
【0057】
続いて、遮熱板４０が、ダイヤフラム３０を軸線Ｓ方向の外側から覆うように先端筒状部１１の内側に嵌め込まれ、円板状接触部４１がダイヤフラム３０の伝達部３２に対応する中央領域に接触するように配置される。
そして、外部ハウジング１０の先端筒状部１１において、先端部１１ｂが遮熱板４０の外周エッジ部４２ｂを保持するように軸線Ｓに向けて折り曲げてカシメ処理される。
このように、先端筒状部１１を折り曲げることにより、高温圧力媒体が遮熱板４０の外周エッジ部４２ｂ及び外周面４２ａの周りから空隙Ｖｓ内に入り込むのを防止して、遮熱板４０をダイヤフラム３０と接触した状態で保持することができる。
これにより、高温圧力媒体からダイヤフラム３０を保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
そして、外部ハウジング１０の先端筒状部１１において、先端部１１ｂが遮熱板４０の外周エッジ部４２ｂを保持するように軸線Ｓに向けて折り曲げてカシメ処理される。
このように、先端筒状部１１を折り曲げることにより、高温圧力媒体が遮熱板４０の外周エッジ部４２ｂ及び外周面４２ａの周りから空隙Ｖｓ内に入り込むのを防止して、遮熱板４０をダイヤフラム３０と接触した状態で保持することができる。
これにより、高温圧力媒体からダイヤフラム３０を保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
【0058】
続いて、結合部１１１が、外部ハウジング１０のコネクタ連結部１７に固定される。
続いて、リード線１０１が端子１１２に接続され、その後、端子１１２が結合部１１１に固定される。
続いて、リード線１０２が端子１１３に接続され、その後、端子１１３が絶縁部材を介して端子１１２に固定される。これにより、コネクタ１１０が外部ハウジング１０に固定される。
以上により、圧力センサの組付けが完了する。
尚、上記組み付け手順は、一例であって、これに限定されるものではなく、その他の組付け手順を採用してもよい。
続いて、リード線１０１が端子１１２に接続され、その後、端子１１２が結合部１１１に固定される。
続いて、リード線１０２が端子１１３に接続され、その後、端子１１３が絶縁部材を介して端子１１２に固定される。これにより、コネクタ１１０が外部ハウジング１０に固定される。
以上により、圧力センサの組付けが完了する。
尚、上記組み付け手順は、一例であって、これに限定されるものではなく、その他の組付け手順を採用してもよい。
【0059】
上記第１実施形態に係る圧力センサによれば、ダイヤフラム３０とは別個の部材として形成される遮熱板４０が、ダイヤフラム３０を覆うように外部ハウジング１０に保持されて、伝達部３２に対応する中央領域においてダイヤフラム３０と接触すると共に中央領域以外の可撓板状部３１との間に環状の空隙Ｖｓを画定するように配置されるため、ダイヤフラム３０の有効部Ａへの伝熱を抑制することができる。
具体的には、高温圧力媒体から受けた熱により、遮熱板４０が単独で膨張及び収縮を繰り返すと共に放熱し、又、空隙Ｖｓが有効な熱障壁として機能して、ダイヤフラム３０への伝熱を有効に抑制することができる。
これにより、ダイヤフラム３０の熱膨張による歪みが抑制ないし防止され、圧力計測部材８０のセンサ誤差が低減され、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
具体的には、高温圧力媒体から受けた熱により、遮熱板４０が単独で膨張及び収縮を繰り返すと共に放熱し、又、空隙Ｖｓが有効な熱障壁として機能して、ダイヤフラム３０への伝熱を有効に抑制することができる。
これにより、ダイヤフラム３０の熱膨張による歪みが抑制ないし防止され、圧力計測部材８０のセンサ誤差が低減され、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
【0060】
特に、遮熱板４０が、ダイヤフラム３０の伝達部３２に対応する中央領域と接触し、中央領域以外の領域と非接触で空隙Ｖｓを画定するため、図７に示すように、ダイヤフラム３０の高温化を抑制することができる。
図７は、ダイヤフラム３０の伝達部３２に対応する中央領域（直径２ｒの円領域）以外の領域と遮熱板４０との隙間を、０．０ｍｍ、１０μｍ、１．０ｍｍに変化させた場合のダイヤフラム３０の温度分布をシミュレーションした結果である。
この結果から明らかなように、隙間が０．０ｍｍの場合は、ダイヤフラム３０の有効部Ａの温度上昇が大きくなっている。
一方、隙間が１０μｍ、１．０ｍｍの場合は、隙間が０．０ｍｍの場合に比べて、ダイヤフラム３０の有効部Ａにおいて数百度の範囲で温度が低下している。
すなわち、ダイヤフラム３０の伝達部３２に対応する中央領域以外の領域において、空隙Ｖｓを画定する遮熱板４０を設けることにより、ダイヤフラム３０における有効部Ａの熱変形を抑制することができる。
図７は、ダイヤフラム３０の伝達部３２に対応する中央領域（直径２ｒの円領域）以外の領域と遮熱板４０との隙間を、０．０ｍｍ、１０μｍ、１．０ｍｍに変化させた場合のダイヤフラム３０の温度分布をシミュレーションした結果である。
この結果から明らかなように、隙間が０．０ｍｍの場合は、ダイヤフラム３０の有効部Ａの温度上昇が大きくなっている。
一方、隙間が１０μｍ、１．０ｍｍの場合は、隙間が０．０ｍｍの場合に比べて、ダイヤフラム３０の有効部Ａにおいて数百度の範囲で温度が低下している。
すなわち、ダイヤフラム３０の伝達部３２に対応する中央領域以外の領域において、空隙Ｖｓを画定する遮熱板４０を設けることにより、ダイヤフラム３０における有効部Ａの熱変形を抑制することができる。
【0061】
また、ダイヤフラム３０に伝達した熱は、断熱部材７０により断熱されて、ダイヤフラム３０から第１電極８１及び圧電体８２への伝熱が抑制される。したがって、圧電体８２に対する熱の影響が抑制され、センサ出力の基準点（零点）の変動を防止でき、所期のセンサ精度を得ることができる。
ここでは、断熱部材７０が絶縁材料により形成され、第１電極８１がリード線１０１を介して電気回路に直接接続され、第２電極８３がリード線１０２を介して電気回路に直接接続されている。したがって、リーク電流の発生を防止でき、所期のセンサ特性を維持することができる。
ここでは、断熱部材７０が絶縁材料により形成され、第１電極８１がリード線１０１を介して電気回路に直接接続され、第２電極８３がリード線１０２を介して電気回路に直接接続されている。したがって、リーク電流の発生を防止でき、所期のセンサ特性を維持することができる。
【0062】
さらに、ハウジングは、外部ハウジング１０と、外部ハウジング１０の内側に嵌め込まれて固定されるサブハウジング２０を含み、サブハウジング２０には、ダイヤフラム３０、保持板５０、位置決め部材６０、断熱部材７０、圧力計測部材８０、及び予荷重付与部材９０が配置される。
これによれば、サブハウジング２０に対して、ダイヤフラム３０、保持板５０、位置決め部材６０、断熱部材７０、圧力計測部材８０、及び予荷重付与部材９０を予め組み込んで、センサモジュールＭを形成することができる。
したがって、適用対象物に応じて取付け形状等が異なる場合は、外部ハウジング１０のみを適用対象毎に設定して、センサモジュールＭを共用することができる。
上述のように、第１実施形態に係る圧力センサによれば、高温圧力媒体からダイヤフラム３０を保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
これによれば、サブハウジング２０に対して、ダイヤフラム３０、保持板５０、位置決め部材６０、断熱部材７０、圧力計測部材８０、及び予荷重付与部材９０を予め組み込んで、センサモジュールＭを形成することができる。
したがって、適用対象物に応じて取付け形状等が異なる場合は、外部ハウジング１０のみを適用対象毎に設定して、センサモジュールＭを共用することができる。
上述のように、第１実施形態に係る圧力センサによれば、高温圧力媒体からダイヤフラム３０を保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
【0063】
図８は、第２実施形態に係る圧力センサを示すものであり、遮熱板４０を保持する形態を変更した以外は、第１実施形態と同一であり、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【0064】
第２実施形態において、先端筒状部１１は、径方向において、環状離隔部４２の外周面４２ａとの間に隙間Ｃ２を画定するべく、環状離隔部４２の外周エッジ部４２ｂと線接触して、遮熱板４０を保持するべく折り曲げられている。
すなわち、先端筒状部１１の先端部１１ｃが、遮熱板４０の外周面４２ａに対して傾斜するようにカシメ処理されて、内周壁１１ａが環状離隔部４２の外周エッジ部４２ｂと接触して、遮熱板４０が先端筒状部１１の内側に保持される。
すなわち、先端筒状部１１の先端部１１ｃが、遮熱板４０の外周面４２ａに対して傾斜するようにカシメ処理されて、内周壁１１ａが環状離隔部４２の外周エッジ部４２ｂと接触して、遮熱板４０が先端筒状部１１の内側に保持される。
【0065】
これにより、先端筒状部１１の内周壁１１ａと遮熱板４０の外周面４２ａとの間に隙間Ｃ２が画定される。したがって、遮熱板４０が熱膨張する際に、膨張した部分を隙間Ｃ２に逃がすことで、遮熱板４０の変形がダイヤフラム３０に直接影響を及ぼすのを抑制ないし防止することができる。
第２実施形態に係る圧力センサによれば、第１実施形態と同様に、高温圧力媒体からダイヤフラム３０を保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
第２実施形態に係る圧力センサによれば、第１実施形態と同様に、高温圧力媒体からダイヤフラム３０を保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
【0066】
図９及び図１０は、第３実施形態に係る圧力センサを示すものであり、遮熱板４０を保持するべく、ハウジングＨの一部をなすリング部材１２０を採用した以外は、第１実施形態と同一であり、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
第３実施形態に係る圧力センサは、ハウジングＨが、外部ハウジング１０、サブハウジング２０の他に、遮熱板４０よりも軸線Ｓ方向の先端側に配置されて遮熱板４０を保持するリング部材１２０を備えている。
リング部材１２０は、遮熱板４０と同一の材料、例えばオーステナイト系のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等の金属材料を用いて、軸線Ｓ方向から視て円環状の平板に形成され、図１０に示すように、開口部１２１、外周面１２２を備えている。
第３実施形態に係る圧力センサは、ハウジングＨが、外部ハウジング１０、サブハウジング２０の他に、遮熱板４０よりも軸線Ｓ方向の先端側に配置されて遮熱板４０を保持するリング部材１２０を備えている。
リング部材１２０は、遮熱板４０と同一の材料、例えばオーステナイト系のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等の金属材料を用いて、軸線Ｓ方向から視て円環状の平板に形成され、図１０に示すように、開口部１２１、外周面１２２を備えている。
【0067】
リング部材１２０の外径寸法は、外部ハウジング１０の先端筒状部１１の内側に密接して嵌め込まれる大きさ、すなわち、内周壁１１ａの内径寸法と同等の外径寸法に形成されている。また、開口部１２１の内径寸法は、遮熱板４０の円板状接触部４１を露出させる寸法であればよく、ここでは、サブハウジング２０の内周壁２２の内径寸法と同等に形成されている。
【0068】
リング部材１２０は、遮熱板４０に軸線Ｓ方向の外側から隣接して配置されて、遮熱板４０の円板状接触部４１をダイヤフラム３０に接触させるように押し付けた状態で、外周面１２２が先端筒状部１１の内周壁１１ａに溶接されて、外部ハウジング１０に固定される。
ここで、リング部材１２０の材料が遮熱板４０の材料と同一とされることで、熱的特性が相互間で異なるのを防止して、遮熱板４０をダイヤフラム３０に安定して接触させて保持することができる。
第３実施形態に係る圧力センサによれば、第１実施形態と同様に、高温圧力媒体からダイヤフラム３０を保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
ここで、リング部材１２０の材料が遮熱板４０の材料と同一とされることで、熱的特性が相互間で異なるのを防止して、遮熱板４０をダイヤフラム３０に安定して接触させて保持することができる。
第３実施形態に係る圧力センサによれば、第１実施形態と同様に、高温圧力媒体からダイヤフラム３０を保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
【0069】
図１１は、遮熱板の変形例を示すものである。
この変形例に係る遮熱板１４０は、前述の遮熱板４０と同一の材料により形成され、円板状接触部１４１、環状離隔部１４２を備えている。
円板状接触部１４１は、前述の円板状接触部４１と同様に、ダイヤフラム３０の伝達部３２に対応する中央領域においてダイヤフラム３０と接触する、外径が２ｒをなす円板状に形成されている。
環状離隔部１４２は、伝達部３２に対応する中央領域以外においてダイヤフラム３０との間に環状の空隙Ｖｓを画定するべく、すなわち、可撓板状部３１と離隔して配置されてダイヤフラム３０との間に環状の空隙Ｖｓを画定するように、円板状接触部１４１に連続して形成されると共に所定の角度で傾斜するように折り曲げられて円錐面の一部を画定する円錐板状をなし、可撓板状部３１と最大で間隔Ｌ１だけ離隔して配置される。
間隔Ｌ１は、大きくなるほど空隙Ｖｓが大きくなり、断熱効果が高まるが、小型化、レイアウト上の制約、要求される断熱効果を考慮して、遮熱板４０の板厚の１倍～２倍程度の値に設定される。
尚、間隔Ｌ１は、上記の値に限定されるものではなく、他の制約が許容される限りその他の値に設定されてもよい。
この変形例に係る遮熱板１４０は、前述の遮熱板４０と同一の材料により形成され、円板状接触部１４１、環状離隔部１４２を備えている。
円板状接触部１４１は、前述の円板状接触部４１と同様に、ダイヤフラム３０の伝達部３２に対応する中央領域においてダイヤフラム３０と接触する、外径が２ｒをなす円板状に形成されている。
環状離隔部１４２は、伝達部３２に対応する中央領域以外においてダイヤフラム３０との間に環状の空隙Ｖｓを画定するべく、すなわち、可撓板状部３１と離隔して配置されてダイヤフラム３０との間に環状の空隙Ｖｓを画定するように、円板状接触部１４１に連続して形成されると共に所定の角度で傾斜するように折り曲げられて円錐面の一部を画定する円錐板状をなし、可撓板状部３１と最大で間隔Ｌ１だけ離隔して配置される。
間隔Ｌ１は、大きくなるほど空隙Ｖｓが大きくなり、断熱効果が高まるが、小型化、レイアウト上の制約、要求される断熱効果を考慮して、遮熱板４０の板厚の１倍～２倍程度の値に設定される。
尚、間隔Ｌ１は、上記の値に限定されるものではなく、他の制約が許容される限りその他の値に設定されてもよい。
【0070】
そして、遮熱板１４０は、図１１に示すように、外部ハウジング１０の先端筒状部１１の内側に挿入されて、円板状接触部１４１がダイヤフラム３０の中央領域に軸線Ｓ方向の外側から接触するように重ね合わされ、先端筒状部１１の先端部１１ｂがカシメ処理されて、環状離隔部１４２の外周面１４２ａが先端筒状部１１の内周壁１１ａと接触した状態で、外周エッジ部１４２ｂが外部ハウジング１０に保持された状態となる。
すなわち、遮熱板１４０は、高温圧力媒体（高温燃焼ガス）に曝されるダイヤフラム３０を軸線Ｓ方向の外側から覆うように配置されて、溶接等により固定されることなく、空隙Ｖｓを密閉しつつ外部ハウジング１０に保持される。
すなわち、遮熱板１４０は、高温圧力媒体（高温燃焼ガス）に曝されるダイヤフラム３０を軸線Ｓ方向の外側から覆うように配置されて、溶接等により固定されることなく、空隙Ｖｓを密閉しつつ外部ハウジング１０に保持される。
【0071】
この変形例に係る遮熱板１４０を備えた圧力センサによれば、第１実施形態ないし第３実施形態と同様に、高温圧力媒体からダイヤフラム３０を保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出することができる。
【0072】
上記実施形態において、遮熱板として、上記の形態をなす遮熱板４０，１４０を示したが、これに限定されるものではなく、ダイヤフラム３０の伝達部３２に対応する中央領域以外の領域においてダイヤフラム３０との間に空隙を画定できる形態であれば、その他の形態をなす遮熱板を採用してもよい。
【0073】
上記実施形態においては、ダイヤフラムとして、可撓板状部３１及び伝達部３２を一体的に備えたダイヤフラム３０を示したが、これに限定されるものではなく、可撓板状部３１と伝達部３２が別個に形成されて、可撓板状部３１がダイヤフラムとして機能し、伝達部３２が力伝達部材として機能する構成を採用してもよい。
上記実施形態においては、ハウジングとして、外部ハウジング１０と、サブハウジング２０を含む構成を示したが、これに限定されるものではなく、一つのハウジングを採用してもよい。
上記実施形態においては、ハウジングとして、外部ハウジング１０と、サブハウジング２０を含む構成を示したが、これに限定されるものではなく、一つのハウジングを採用してもよい。
【0074】
上記実施形態においては、ダイヤフラムとして、円柱状の伝達部３２を有するダイヤフラム３０を示したが、これに限定されるものではなく、圧力計測部材に荷重を伝達するものであれば、円柱状以外の形態をなす伝達部を採用し、当該伝達部に対応する中央領域以外の領域においてダイヤフラムとの間に環状の空隙を画定する遮熱板を採用してもよい。
【0075】
以上述べたように、本発明の圧力センサは、高温圧力媒体からダイヤフラムを保護して熱歪みを抑制でき、熱の影響によるセンサ精度の低下を抑制ないし防止でき、高温圧力媒体の圧力を高精度に検出できるため、特にエンジンの燃焼室内の燃焼ガス等の高温圧力媒体の圧力を検出する圧力センサとして適用できるのは勿論のこと、燃焼ガス以外の高温の圧力媒体あるいはその他の圧力媒体の圧力を検出する圧力センサとしても有用である。
【符号の説明】
【0076】
Ｓ 軸線
Ｖｓ 空隙
Ｃ，Ｃ２ 隙間
Ｈ ハウジング
１０ 外部ハウジング
１１ 先端筒状部
１１ａ 内周壁
１１ｂ，１１ｃ 先端部
２０ サブハウジング
２２ 内周壁
２３ 端面
３０ ダイヤフラム
３１ 可撓板状部
３１ａ 外周面
３１ｂ 外周エッジ部
３２ 伝達部
３２ａ 外周壁
４０ 遮熱板
４１ 円板状接触部
４２ 環状離隔部
４２ａ 外周面
４２ｂ 外周エッジ部
８０ 圧力計測部材
８１ 第１電極
８２ 圧電体
８３ 第２電極
１０１ リード線（第１導電体）
１０２ リード線（第２導電体）
１２０ リング部材（ハウジング）
１４０ 遮熱板
１４１ 円板状接触部
１４２ 環状離隔部
１４２ｂ 外周エッジ部
Ｖｓ 空隙
Ｃ，Ｃ２ 隙間
Ｈ ハウジング
１０ 外部ハウジング
１１ 先端筒状部
１１ａ 内周壁
１１ｂ，１１ｃ 先端部
２０ サブハウジング
２２ 内周壁
２３ 端面
３０ ダイヤフラム
３１ 可撓板状部
３１ａ 外周面
３１ｂ 外周エッジ部
３２ 伝達部
３２ａ 外周壁
４０ 遮熱板
４１ 円板状接触部
４２ 環状離隔部
４２ａ 外周面
４２ｂ 外周エッジ部
８０ 圧力計測部材
８１ 第１電極
８２ 圧電体
８３ 第２電極
１０１ リード線（第１導電体）
１０２ リード線（第２導電体）
１２０ リング部材（ハウジング）
１４０ 遮熱板
１４１ 円板状接触部
１４２ 環状離隔部
１４２ｂ 外周エッジ部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】