本發(fā)明涉及適于檢測內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的燃燒壓力時使用的燃燒壓力傳感器及其制造方法。

背景技術：

以往，作為檢測內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的燃燒壓力的燃燒壓力傳感器，公知有專利文獻1所公開的壓力傳感器。

該壓力傳感器具備：圓形狀的受壓用隔膜，其一面為承受被測定壓力的受壓面，使該受壓面承受被測定壓力而發(fā)生變形；壓力傳遞部件，其一端部與受壓用隔膜的受壓面的相反側(cè)的另一面接觸；傳感器芯片，其設置于與壓力傳遞部件的一端部相反的另一端部側(cè)，并形成有變形感應元件，該變形感應元件通過借助壓力傳遞部件被施加與受壓用隔膜所承受的被測定壓力對應的力而產(chǎn)生與其對應的信號；以及圓筒狀部件，其包圍壓力傳遞部件，尤其，作為基本構造，具備如下的構造：通過焊接使由圓筒狀部件構成的殼體的末端部與受壓用隔膜接合，并且通過使位于該受壓用隔膜的中心部后端的壓力傳遞部與壓力傳遞部件抵接，從而將來自壓力傳遞部件的壓力傳遞至后端側(cè)的形成有變形感應元件的傳感器芯片。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-96656號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，在以上述的專利文獻1中公開的壓力傳感器為代表的現(xiàn)有的燃燒壓力傳感器中存在如下的問題。

即，通常，檢測內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的燃燒壓力的壓力檢測裝置(燃燒壓力傳感器)暴露于燃燒室內(nèi)的高溫和高壓的環(huán)境中，并且另一方面，有時為了提高檢測精度而對受壓部件施加預載荷，因此在向受壓部件側(cè)與殼體部件側(cè)的基于焊接的接合部施加燃燒壓力和與燃燒壓力相反方向的預載荷的環(huán)境下使用該壓力檢測裝置。因此，該接合部的接合深度要求在整周的范圍內(nèi)沒有不均的均勻性高的深度，但在現(xiàn)有燃燒壓力傳感器中，確保均勻性并不容易，其結(jié)果為，存在如下的問題：隔膜的有效受壓半徑進而有效靈敏度中產(chǎn)生不均，不容易得到檢測精度高的燃燒壓力傳感器。

以下，參照圖23和圖24，對該問題具體地進行說明。另外，圖23以示意圖來示出專利文獻1中記載的壓力傳感器，并且，圖24(a)示出圖23中的圓L部的局部提取放大圖，圖24(b)～(d)示出圖24(a)中的圓X部的局部提取放大圖。

圖23所示的壓力傳感器5j具有隔膜40j，該隔膜40j焊接于呈中空筒狀的外殼31j的末端部。由此，隔膜40j的移位經(jīng)由壓力傳遞部件50j和金屬桿65j傳遞給后端側(cè)的形成有變形感應元件10j的傳感器芯片，其中，壓力傳遞部件50j與位于隔膜40j的中心部后端的壓力傳遞部抵接。并且，外殼31j固定于框體32j上，框體32j借助螺紋部32nj安裝于氣缸蓋4j。由此，以隔膜40j承受在燃燒室C內(nèi)產(chǎn)生的燃燒壓力，再經(jīng)由壓力傳遞部件50j傳遞給變形感應元件10j。在變形感應元件10j中，由變形引起的電阻值的變化被轉(zhuǎn)換為信號，施加給控制裝置6j。

另一方面，在圖24(a)中，10a表示隔膜40j的壓力傳遞部，10b表示薄壁的變形部，10c表示內(nèi)側(cè)的凹部，10d表示外周壁(焊接部)。并且，在y處用單點劃線表示由于熱變形而隔膜40j整體發(fā)生變形的位置，并且m表示受壓部的有效受壓半徑。

在該情況下，隔膜40j和外殼31j通過繞一周進行焊接而設置沿著整周的接合部，但在繞一周進行焊接的情況下，由于隔膜和外殼的熱惰性等問題而在開始時、中間時、結(jié)束時的條件不同，不容易使焊接深度固定。其結(jié)果為，產(chǎn)生圖24(b)～(d)所示那樣的不均。在圖24(b)中用t1表示焊接深度不足的情況下的焊接深度。此時的隔膜的有效受壓半徑為i。在圖24(c)中用t2表示理想的焊接深度的情況下的焊接深度。此時的隔膜的有效受壓半徑為m。在圖24(d)中用t3表示焊接深度過深的情況下的焊接深度。此時的隔膜的有效受壓半徑為n。這樣，在繞一周進行焊接的期間內(nèi)，焊接深度進而隔膜的有效受壓半徑(i、m、n)中產(chǎn)生不均，結(jié)果為，燃燒壓力的靈敏度有可能產(chǎn)生不均。

因此，在專利文獻1中，通過使用SIM分析來求出受壓部的各部分10a、10b、10c、10d的尺寸的最優(yōu)值，意圖實現(xiàn)降低由熱變形引起的靈敏度的不均，但由于基本的原因在焊接工程中，因此從消除有效靈敏度的不均、實現(xiàn)檢測精度高的燃燒壓力傳感器的觀點來看，依靠專利文獻1的方法存在極限。

本發(fā)明的目的在于，提供解決了存在于這樣的背景技術下的課題的燃燒壓力傳感器及其制造方法。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)為了解決上述的課題，至少具備：殼體部件(31…)，其在末端側(cè)設置有具有接合面(31a…)的開口部；受壓部件(40…)，其具有通過與殼體部件(31…)的接合面(31a…)面接觸而封閉該開口部的接合面(41a…)，燃燒壓力作用于該受壓部件(40…)；焊接部(J2…)，其將接合面(31a和41a…)彼此接合；以及壓電元件(10…)，其收納于殼體部件(31…)中，將從受壓部件(40…)傳遞的基于燃燒壓力的加壓力轉(zhuǎn)換為信號，在構成該燃燒壓力傳感器(5、5A…)時，特征在于，至少在一方的接合面(41a…)的一個邊緣側(cè)設置有規(guī)定的退避部(90…)，該退避部(90…)將該一方的接合面(41a…)限定為從另一個邊緣起具有規(guī)定的焊接深度t…，并且與對置的另一方的接合面(31a…)形成規(guī)定的間隙，并且從一方的接合面(41a…)的另一個邊緣起設置有焊接部(J2…)，該焊接部(J2…)至少包含整個所限定的接合面(41a…)。

在該情況下，通過發(fā)明的優(yōu)選的方式，能夠通過形成于受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方的階梯差部(41b…)設置退避部(90…)。并且，能夠在受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方設置突起部(31b…)，通過從一個邊緣突出形成該突起部(31b…)，覆蓋退避部(90…)。另外，作為受壓部件(40…)，能夠使用隔膜40燃燒壓力作用于該隔膜40，并且作為殼體部件(31…)，能夠使用圓筒形狀的外殼31，該圓筒形狀的外殼31具有與沿著該隔膜40的外周的接合面41a接合的接合面31a。另一方面，燃燒壓力傳感器(5、5A…)能夠構成為與附設于內(nèi)燃機501的功能部件一體化，作為該功能部件，能夠使用噴射器、火花塞或電熱塞。此時，作為受壓部件(40…)，能夠使用受壓環(huán)塊514A，燃燒壓力作用于該受壓環(huán)塊514A，并且作為殼體部件(31…)，能夠使用圓筒形狀的外側(cè)框體511A和圓筒形狀的內(nèi)側(cè)框體512A，其中，該圓筒形狀的外側(cè)框體511A具有與沿著該受壓環(huán)塊514A的外周的接合面514a接合的接合面511a，該圓筒形狀的內(nèi)側(cè)框體512A具有與沿著該受壓環(huán)塊514A的內(nèi)周的接合面514a接合的接合面512a。

另一方面，本發(fā)明的燃燒壓力傳感器的制造方法為了解決上述的課題，使燃燒壓力所作用的受壓部件(40…)上設置的接合面(41a…)與如下的接合面(31a…)面接觸，該接合面(31a…)設置于在殼體部件(31…)的末端側(cè)所具有的開口部上，通過焊接部(J2…)將接合面(31a和41a…)彼此接合，從而封閉開口部，并且在殼體部件(31…)中收納將從受壓部件(40…)傳遞的基于燃燒壓力的加壓力轉(zhuǎn)換為信號并輸出的壓電元件(10…)，由此制造燃燒壓力傳感器，此時特征在于，預先在至少一方的接合面(41a…)的一個邊緣側(cè)設置規(guī)定的退避部(90…)，該退避部(90…)將該一方的接合面(41a…)限定為從另一個邊緣具有規(guī)定的焊接深度t…，并且與對置的另一方的接合面(31a…)形成規(guī)定的間隙；并且通過在焊接時從一方的接合面(41a…)的另一個邊緣起開始進行焊接而設置焊接部(J2…)，該焊接部(J2…)至少包含整個所限定的接合面(41a…)。

在該情況下，通過發(fā)明的優(yōu)選的方式，在受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方形成從一個邊緣突出的突起部(31b…)，在接合時能夠通過該突起部(31b…)覆蓋退避部(90…)。并且，在焊接中，能夠使用焊接電子束400…。此時，在設定焊接電子束400…的強度時，優(yōu)選設定為至少焊接部(J2…)的深度超過設定的焊接深度t…的強度。

發(fā)明效果

根據(jù)這樣的本發(fā)明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)及其制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)如下的顯著的效果。

(1)由于本發(fā)明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)至少在一方的接合面(41a…)的一個邊緣側(cè)設置規(guī)定的退避部(90…)，該規(guī)定的退避部(90…)將該一方的接合面(41a…)限定為從另一個邊緣具有規(guī)定的焊接深度t…，并且與對置的另一方的接合面(31a…)形成規(guī)定的間隙，并且從一方的接合面(41a…)的另一個邊緣起設置至少包含整個所限定的接合面(41a…)的焊接部(J2…)，因此能夠使焊接深度t…在所有的焊接位置為恒定。其結(jié)果為，能夠使受壓部件(40…)的有效受壓直徑恒定，能夠得到抑制了靈敏度偏差和有效靈敏度的不均的高精度的壓力信號，從而能夠提供檢測精度和可靠性高的燃燒壓力傳感器(5、5A…)。

(2)由于本發(fā)明的燃燒壓力傳感器的制造方法為：預先在至少一方的接合面(41a…)的一個邊緣側(cè)設置如下的規(guī)定的退避部(90…)，該退避部(90…)將該一方的接合面(41a…)限定為從另一個邊緣起具有規(guī)定的焊接深度t…，并且與對置的另一方的接合面(31a…)形成規(guī)定的間隙，并且通過在焊接時從一方的接合面(41a…)的另一個邊緣起開始進行焊接，設置焊接部(J2…)，該焊接部(J2…)至少包含整個所限定的接合面(41a…)，因此能夠容易且可靠地制造上述的燃燒壓力傳感器(5、5A…)。

(3)通過優(yōu)選的方式，如果通過形成于受壓部件(40…)或殼體部件(31…)的至少一方的階梯差部(41b…)來設置退避部(90…)，則在確保規(guī)定的焊接深度t…時能夠以切削等較少的制造工時容易實施。

(4)通過優(yōu)選的方式，如果在受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方上，設置通過從一個邊緣突出形成而覆蓋退避部(90…)的突起部(31b…)，則能夠使焊接濺射物的飛散僅留在退避部(90…)內(nèi)，因此能夠排除由在壓力檢測部內(nèi)飛散的焊接濺射物引起的帶電部的絕緣不良等由焊接濺射物引起的不良情況。

(5)通過優(yōu)選的方式，在本發(fā)明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)中，作為受壓部件(40…)，能夠使用隔膜40，燃燒壓力作用于該隔膜40，并且作為殼體部件(31…)，能夠使用圓筒形狀的外殼31，該圓筒形狀的外殼31具有與沿著該隔膜40的外周的接合面41a接合的接合面31a，或者作為受壓部件(40…)，能夠使用受壓環(huán)塊514A，燃燒壓力作用于該受壓環(huán)塊514A，并且作為殼體部件(31…)，能夠使用圓筒形狀的外側(cè)框體511A和圓筒形狀的內(nèi)側(cè)框體512A，其中，該圓筒形狀的外側(cè)框體511A具有與沿著該受壓環(huán)塊514A的外周的接合面514a接合的接合面511a，該圓筒形狀的內(nèi)側(cè)框體512A具有與沿著該受壓環(huán)塊514A的內(nèi)周的接合面514a接合的接合面512a。即，本發(fā)明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)能夠提供為可以構成為能夠單獨地安裝于內(nèi)燃機的燃燒室形態(tài)的燃燒壓力傳感器，并且也可以構成為安裝于附設于內(nèi)燃機的燃燒室的功能部件的形態(tài)的燃燒壓力傳感器等通用性和應用性高的燃燒壓力傳感器(5、5A…)及其制造方法。

(6)通過優(yōu)選的方式，如果將燃燒壓力傳感器(5、5A…)與附設于內(nèi)燃機501功能部件為一體地構成，并且尤其使用噴射器、火花塞或電熱塞作為功能部件，則能夠提供為能夠用于搭載于汽車等的內(nèi)燃機501的最優(yōu)的燃燒壓力傳感器(5、5A…)及其制造方法。

(7)通過優(yōu)選的方式，如果在焊接時使用焊接束400…，則在設置本發(fā)明的焊接部(J2…)時，能夠作為最優(yōu)的方式實施，并且能夠靈活地應對設定為超過焊接深度t…的強度(焊接能力)的條件等，從而能夠容易地進行焊接工序的最優(yōu)化。

附圖說明

圖1是應用本發(fā)明的第一實施方式的內(nèi)燃機的概略結(jié)構圖。

圖2是圖1中的A區(qū)域的放大圖。

圖3是第一實施方式的燃燒壓力傳感器的分解立體圖。

圖4是第一實施方式的燃燒壓力傳感器的剖視圖。

圖5是示出第一實施方式的實施例1的燃燒壓力傳感器的一部分的剖視圖。

圖6是圖5中的D區(qū)域的提取放大圖。

圖7是示出第一實施方式的實施例2的燃燒壓力傳感器的一部分的剖視圖。

圖8是圖7中的F區(qū)域的提取放大圖。

圖9是示出第一實施方式的實施例3的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。

圖10是圖9中的G區(qū)域的提取放大圖。

圖11是第一實施方式的實施例4的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。

圖12是圖11中的H區(qū)域的提取放大圖。

圖13是應用本發(fā)明的第二實施方式的內(nèi)燃機的概略結(jié)構圖。

圖14是圖13中的B區(qū)域的提取放大圖。

圖15是將圖14所示的壓力檢測部安裝于功能部件(噴射器)時的說明用立體圖。

圖16是圖15所示的壓力檢測部的分解立體圖。

圖17是第二實施方式的實施例5的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。

圖18是圖17中的I區(qū)域的提取放大圖。

圖19是第二實施方式的實施例6的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。

圖20是圖19中的M區(qū)域的提取放大圖。

圖21是第二實施方式的實施例7的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。

圖22是圖21中的K區(qū)域的提取放大圖。

圖23是示出背景技術的壓力傳感器的結(jié)構的示意剖視圖。

圖24是圖23所示的L區(qū)域的放大圖。

標號說明

(5、5A…)：燃燒壓力傳感器，(10…)：壓電元件，(31…)：殼體部件，31：外殼，(31a…)：殼體部件的接合面，31a：外殼的接合面，(31b…)：突起部，(40…)：受壓部件，40：隔膜，(41a…)：受壓部件的接合面，41a：隔膜的接合面，(41b…)：階梯差部，(90…)：退避部，(J2…)：焊接部，t…：焊接深度，501：內(nèi)燃機，511A：外側(cè)框體，511a：外側(cè)框體的接合面，512A：內(nèi)側(cè)框體，512a：內(nèi)側(cè)框體的接合面，514A：受壓環(huán)塊，514a：受壓環(huán)塊的接合面，400…：焊接束

具體實施方式

接下來，列舉本發(fā)明的最優(yōu)實施方式，參照附圖詳細地進行說明。另外，例示的實施方式是用于將本發(fā)明的技術思想具體化的燃燒壓力傳感器的例示，不限于例示的結(jié)構。尤其，只要沒有特定的記載，各實施方式中記載的尺寸、材質(zhì)、形狀、它們相對的配置等就不是限定本發(fā)明的范圍的主旨而只是說明例。并且，通過對相同部件(相同結(jié)構要素)標注相同的名稱、標號而適當省略詳細的說明。

首先，對本實施方式的概要進行說明。本實施方式的燃燒壓力傳感器與承受燃燒壓力的受壓部件和保持受壓部件和壓力檢測部的殼體部件之間的接合的改良相關。根據(jù)本實施方式的焊接構造，能夠使焊接深度為恒定，并且能夠防止焊接濺射物的飛散、排除與壓力檢測部的帶電部的絕緣不良等不良情況。例示的第一實施方式以單獨附設于內(nèi)燃機的燃燒室的形態(tài)、所謂氣缸型的燃燒壓力傳感器的焊接部為對象，另一方面，例示的第二實施方式以安裝于噴射器或火花塞等功能部件而附設于燃燒室的形態(tài)、所謂環(huán)型的燃燒壓力傳感器的焊接部為對象。

第一實施方式

首先，對第一實施方式進行說明。圖1示出將第一實施方式的燃燒壓力傳感器5組裝于作為一例示出的通常的內(nèi)燃機1的狀態(tài)，并且圖2示出圖1的A區(qū)域的放大圖。

內(nèi)燃機1由氣缸體2、活塞3以及氣缸蓋4構成，并形成有燃燒室C，其中，氣缸體2包含氣缸2a在內(nèi)，活塞3在該氣缸2a內(nèi)進行往復運動。并且，在內(nèi)燃機1為汽油發(fā)動機的情況下，該內(nèi)燃機1通常具備：火花塞(未圖示)，其安裝于氣缸蓋4，用于使燃燒室C內(nèi)的混合氣體爆炸；以及噴射器(未圖示)，其安裝于氣缸蓋4，用于向燃燒室C內(nèi)噴射燃料。

在氣缸蓋4上具有使燃燒室C與外部連通的連通孔4a，在該連通孔4a中安裝本實施方式的燃燒壓力傳感器5。在該情況下，燃燒壓力傳感器5被密封部件7和形成于連通孔4a的螺紋固定，其中，密封部件7存在燃燒壓力傳感器5與氣缸蓋4之間，用于保持燃燒室C內(nèi)的氣密。并且，在內(nèi)燃機1中具備：傳送線纜8，其用于傳送燃燒壓力傳感器5檢測的壓力信號；以及控制裝置6，其對發(fā)送來的壓力信號進行處理，并向內(nèi)燃機1發(fā)送規(guī)定的控制信號。

接下來，參照圖2對將燃燒壓力傳感器5安裝于氣缸蓋4時的具體的構造進行說明。在圖2中，4a表示形成于氣缸蓋4上且連通燃燒室C和外部的上述的連通孔。關于連通孔4a的形狀，從燃燒室C側(cè)依次具有第一孔部4b、傾斜部4c以及第二孔部4d，該傾斜部4c的孔徑從第一孔部4b的孔徑逐漸擴大，第二孔部4d的孔徑比第一孔部4b的孔徑大。在形成第二孔部4d的周圍的孔壁上形成有內(nèi)螺紋部4e，通過使形成于燃燒壓力傳感器5的框體上的外螺紋旋入，隔著第一密封部件71進行緊固固定。

燃燒壓力傳感器5的末端的壓力檢測部100為受壓部，將隔膜40配設在面臨燃燒室C的位置處。此時，使第二密封部件72介于燃燒壓力傳感器5的壓力檢測部100的抵靠部與形成于氣缸蓋4上的連通孔4a的傾斜部4c之間。由此，能夠保持氣密使得混合氣體和燃燒氣體不會從燃燒室C側(cè)泄漏。并且，在氣缸蓋4的外側(cè)部具備配設有信號處理部200的連接器部233。連接器部233經(jīng)由連接器8a和傳送壓力信號的傳送線纜8與控制裝置6連接。另外，設置于連接器8a上的掛鉤與形成于連接器部223上的孔233a卡合而進行鎖定。

接下來，參照圖3和圖4對第一實施方式的燃燒壓力傳感器的結(jié)構具體地進行說明。另外，在圖3中，位于左側(cè)的隔膜40側(cè)為燃燒壓力傳感器5的末端側(cè)，位于右側(cè)的信號處理部200側(cè)為燃燒壓力傳感器5的后端側(cè)。

燃燒壓力傳感器5具備：壓力檢測部100，其具有將在燃燒室C內(nèi)產(chǎn)生的燃燒壓力轉(zhuǎn)換為電信號的壓電元件；以及信號處理部200，其傳遞并處理來自該壓力檢測部100的信號。在圖3中，對具有隔膜40的壓力檢測部100進行保持的部件為框體32。該框體32在外部具有用于固定于氣缸蓋4的螺紋部和六角螺母部，并且另一方面，在內(nèi)部具有貫穿孔來收納絕緣部件23的末端部，該絕緣部件23收納電路基板部21。并且，在形成于絕緣部件23的內(nèi)部的貫穿孔中收納有傳導部件22，該傳導部件22進行與壓力檢測部100的電連接。而且，將壓力檢測部100插入于框體32的末端側(cè)的孔中，通過焊接將壓力檢測部100固定于框體32。通過將收納電路基板部21的絕緣部件23的末端側(cè)和電路基板部21一同插入框體32的后端側(cè)的孔中而將保持部件300插入，并使保持部件300嵌縫于框體32的后端側(cè)的槽，由此進行固定。此時，通過將O環(huán)24插入絕緣部件23的槽部中而能夠保持電路基板部21的密閉。

另一方面，如圖4所示，傳導部件22的末端側(cè)通過后述的螺旋彈簧與壓力檢測部100電連接，并且在后端側(cè)通過將傳導部件22的連接部22b焊接于電路基板部21的圖案部來電連接并固定。并且，使第一連接銷21b與電路基板部21連接，使電路基板部21接地到框體32。而且，將三個第二連接銷21c焊接于電路基板部21的圖案部，并將該連接銷21c插入連接器8中(參照圖2)。由此，使基板電路部21與控制裝置6電連接。

實施例1

接下來，參照圖5和圖6對第一實施方式的實施例1的燃燒壓力傳感器5A的結(jié)構進行說明。

圖5示出圖4的壓力檢測部100的放大圖。壓力檢測部100由以下部分構成：外殼31，其為該壓力檢測部100的框體；隔膜40，其設置為封閉該外殼31的末端側(cè)的開口部，并承受燃燒室C的壓力(燃燒壓力)；壓力傳遞部件50，其通過與形成于該隔膜40的突出部42a的后端面42c接觸而傳遞由壓力引起的隔膜40的移位；壓電元件10，其通過與壓力傳遞部件50接觸而從壓力傳遞部件50承受壓力(加壓力)從而產(chǎn)生電荷；第二電極部55，其支承該壓電元件10并且接受產(chǎn)生的電荷作為電信號；絕緣環(huán)60，其支承該第二電極部55并使其絕緣；支承部件65，其支承該絕緣環(huán)60；以及加壓部件80，其通過一端固定于壓力傳遞部件50并且另一端固定于支承部件65，固定部之間由筒狀部構成。

并且，在外殼31的末端側(cè)形成有端面31a，并且如圖6(b)所示，在該端面31a的內(nèi)周面?zhèn)葟脑摱嗣?1a突出形成有沿著周向的環(huán)狀的突起部31b。另一方面，隔膜40具有圓筒狀的圓筒狀部41和內(nèi)側(cè)部42，該內(nèi)側(cè)部42形成于圓筒狀部41的內(nèi)側(cè)。形成于圓筒狀部41的后端側(cè)的端面(接合面)41a與形成于外殼31的末端側(cè)的端面(接合面)31a抵接。如圖6(b)所示，在該端面41a的中心側(cè)形成有為向末端側(cè)凹陷的切口狀并且沿著周向的環(huán)狀的階梯差部41b。由此，端面41a的徑向的實際寬度尺寸即焊接距離為t。另外，內(nèi)側(cè)部42是設置為封閉圓筒狀部41的末端側(cè)的開口的圓盤狀的薄壁部件，并在中央部設置有從后端面向壓電元件10側(cè)突出的突出部42a。并且，在內(nèi)側(cè)部42的末端側(cè)的中央部具有凹部42b。

接下來，參照圖5和圖6對制造壓力檢測部100時的焊接方法進行說明。另外，圖6(a)示出圖5的D區(qū)域的放大圖，圖6(b)、(c)示出圖6(a)的E區(qū)域的放大圖。

按照規(guī)定的順序和規(guī)定的方法對各焊接部進行焊接并固定，由此壓力檢測部100能夠得到規(guī)定的性能。在圖5中，用●標記表示各焊接部J1…。該●標記不表示焊接的形狀，只是示出焊接的位置。并且，關于焊接，通過使用激光焊接方式，在一周(整周)范圍內(nèi)連續(xù)地進行焊接以使焊接面密封。該焊接方法也能夠同樣適用于后述的其他實施例。

首先，進行焊接部J1的焊接。在該情況下，使加壓部件80的筒狀部從支承部件65的后端側(cè)通過。此時，對于形成于支承部件65的外周的環(huán)狀的突起65a進行壓入直至形成于加壓部件80的內(nèi)周的環(huán)狀的突起80a鉤掛。形成于支承部件65的突起65a的外徑形成為比對應的加壓部件80的內(nèi)徑大，以所謂過盈配合的方式嵌合(壓入)。接著，按照絕緣環(huán)60、第二電極部55、壓電元件10、壓力傳遞部件50的順序從加壓部件80的末端側(cè)進行插入。接著，為了提高壓電元件10的靈敏度和直線性，施加預載荷。在該情況下，對加壓部件80的突起部80a和壓力傳遞部件50，向夾入壓電元件10的方向施加規(guī)定的載荷，將加壓部件80的末端側(cè)焊接于其與壓力傳遞部件50的卡合部(周面)從而進行固定。由此，能夠設置焊接部J1，從而能夠得到壓電元件部。

接著，進行焊接部J2、J3的焊接。將上述的壓電元件部與外殼31組裝。在該情況下，將壓電元件部從外殼31的末端側(cè)插入，先暫時插入至最深處。接著，使外殼31的接合面31a與隔膜40的接合面41a抵接。此時，如圖6(a)所示，對于形成于外殼31的接合面31a的突起部31b，以隔膜40為導引件，通過所謂的間隙配合進行嵌合。而且，在該狀態(tài)下，通過焊接束400，對接合面進行焊接部J2的焊接。

在圖6(b)中示出隔膜40的接合面41a與外殼31的接合面31a抵接并設置了焊接部J2的狀態(tài)。另外，400表示來自外周側(cè)的焊接束。焊接束400設定為到達稍微超過焊接距離t的深度。在該情況下，由于在隔膜40的接合面41a上形成有階梯差部41b，因此在使隔膜40與外殼31抵接時，通過接合面31a和階梯差部41b而形成退避部90的間隙。由此，隔膜40與外殼31的焊接部J2不會行進焊接距離t以上。

并且，圖6(c)示出了焊接束400到達更深處的狀態(tài)。示出了在該狀態(tài)下借助退避部90的存在，焊接部J2也不會行進焊接距離t以上的情況。

這樣，在設定焊接深度時，考慮熱惰性等的影響，只要以焊接深度最低也在焊接距離t以上的方式進行選定，就能夠?qū)⒆鳛楹附由疃鹊暮附泳嚯xt保持為恒定。而且，由于設置于外殼31的接合面31a的突起部31b形成為隔著設置于隔膜40的階梯差部41b與焊接部J2對置，因此發(fā)揮了阻止在焊接時產(chǎn)生的焊接濺射物95的飛散使其保持在退避部90內(nèi)的功能，因此還具有能夠避免向壓電元件所在空間飛散的不良情況的附加效果。

接著，像圖5所示那樣從支承部件65的后端面?zhèn)瘸蚰┒嗣鎮(zhèn)?，對暫時插入于外殼31內(nèi)的壓電元件部施加規(guī)定的載荷。此時，通過測定隔膜40的內(nèi)側(cè)部42的移位量而隔膜40的突出部42c與壓力傳遞部件50的抵靠面50a抵接，在進行了規(guī)定量移位時，通過上述的焊接束400進行外殼31與支承部件65的焊接。由此，能夠設置焊接部J3，從而能夠得到壓力檢測部100。

接著，進行焊接部J4的焊接。將壓力檢測部100像圖5所示那樣與框體32的末端側(cè)的內(nèi)周部嵌合，此時，使螺旋彈簧70與第二電極部55的突出部55a卡合，由此以壓縮的狀態(tài)組裝于傳導部件22的孔部22a中。另外，在傳導部件22嵌合于絕緣部件23的孔中的狀態(tài)下，絕緣部件23的末端部23a嵌合于支承部件65的后端側(cè)的孔中。在該狀態(tài)下，通過上述的焊接束400進行壓力檢測部100的環(huán)狀的突起部與框體32的末端側(cè)的端面的焊接。由此，能夠設置焊接部J4，壓力檢測部100與信號處理部200電連接，完成了燃燒壓力傳感器5A。

這樣，在實施例1的燃燒壓力傳感器5A中，作為基本構造，至少具備：外殼31，其在末端側(cè)設置有具有接合面31a的開口部；隔膜40，其具有接合面41a，該接合面41a通過與外殼31的接合面31a面接觸而將該開口部封閉，燃燒壓力作用于該隔膜40；焊接部J2，其使接合面31a和41a彼此接合；以及壓電元件10，其收納于外殼31內(nèi)，將基于從隔膜40傳遞來的燃燒壓力的加壓力轉(zhuǎn)換為信號，并且根據(jù)本發(fā)明，在至少一方的接合面41a的一個邊緣側(cè)具有規(guī)定的退避部90，該退避部90將該一方的接合面41a限定為從另一個邊緣具有規(guī)定的焊接深度t且使一方的接合面41a與對置的另一方的接合面31a形成規(guī)定的間隙，并且從一方的接合面41a的另一個邊緣設置焊接部J2，該焊接部J2至少包含整個限定的接合面41a。

接下來，參照圖4和圖5對燃燒壓力傳感器5A的電連接結(jié)構和工作進行說明。

在圖5中，壓電元件10的末端側(cè)的端面10a經(jīng)由金屬制的壓力傳遞部件50和金屬制的隔膜40與金屬制的外殼31電連接。并且，在圖4的信號處理部200，第一連接銷21b的一方被焊接于電路基板部21，并且另一方被壓入設置于金屬制的框體32上的銷用孔部中。由此，電路基板部21的GND接地到框體32。另外，由于框體32與外殼31借助上述的焊接部J4而接合，因此電連接。

另一方面，壓電元件10的后端側(cè)的端面從金屬制的第二電極部55及其突出部55a經(jīng)由螺旋彈簧70、金屬制的傳導部件22被焊接于電路基板部21，從而與電路基板部21電連接。并且，第二電極部55和突出部55a借助由絕緣體構成的絕緣環(huán)60而與周圍的支承部件65電絕緣，并且還遠離加壓部件80的內(nèi)周面，因此與加壓部件80電絕緣。而且，在將燃燒壓力傳感器5A安裝于氣缸蓋4時，框體32通過形成于氣缸蓋4的連通孔4a的內(nèi)螺紋部4e與氣缸蓋4電連接，進而接地到車體。

由此，如果內(nèi)燃機1為運轉(zhuǎn)狀態(tài)，在燃燒室C內(nèi)產(chǎn)生燃燒壓力，則該燃燒壓力作用于燃燒壓力傳感器5A末端的隔膜40，基于該作用的移位借助壓力傳遞部件50傳遞給壓電元件10。其結(jié)果為，產(chǎn)生與燃燒壓力對應的電荷。而且，壓電元件10所產(chǎn)生的電荷被供給至電路基板部21，在電路基板部21中進行放大處理，與該電荷對應的電壓經(jīng)由第二連接銷21c、傳送線纜8被供給至控制裝置6。

由此，根據(jù)基于作為第一實施方式的實施例1的燃燒壓力傳感器5A，在單獨地安裝于燃燒室C的形態(tài)的燃燒壓力傳感器中，由于在隔膜40的接合面41a上設置有階梯差部41b，因此能夠設置隔膜40與外殼31不抵接的退避部90。其結(jié)果為，能夠通過退避部90使焊接深度(焊接距離t)沿著周向為恒定，因此能夠使隔膜40的有效受壓直徑為恒定，從而能夠提供抑制了靈敏度偏差的能夠確保高精度的壓力信號的燃燒壓力傳感器5A。

并且，由于在外殼31的隔著退避部90與焊接部J2對置的位置處存在突起部31b，因此能夠阻止焊接濺射物95的飛散、排除與壓力檢測部內(nèi)的帶電部的絕緣不良等不良情況，并且，還能夠防止針對隔膜40與壓力傳遞部件50的抵接部的焊接濺射物95的飛散、抑制該抵接部的磨耗劣化等，從而能夠提供可靠性高的燃燒壓力傳感器5A。

另外，考慮熱惰性等的影響，激光等焊接束400的強度優(yōu)選設定為焊接深度最低也要超過外殼31與隔膜40的焊接距離t。在實施例1中，示出了在外殼31上設置有突起部31b并在隔膜40上設置有階梯差部41b的情況，但也可以像接下來所示那樣將突起部31b設置于隔膜40，將階梯差部41b設置于外殼31。而且，也可以將突起部31b和階梯差部41b雙方僅設置于外殼31和隔膜40中的一方或雙方。

實施例2

接下來，參照圖7和圖8對第一實施方式的實施例2的燃燒壓力傳感器5B進行說明。

圖7示出燃燒壓力傳感器5B的壓力檢測部100的剖視圖，圖8示出圖7中的F區(qū)域的放大圖。圖7所示的燃燒壓力傳感器5B與上述的實施例1的燃燒壓力傳感器5A所示的隔膜40側(cè)的接合面的結(jié)構在以下點不同：還在外殼31的接合面31a上設置有與階梯差部41b同樣的階梯差部31c。另外，其他的基本結(jié)構和組裝順序與實施例1相同，因此對相同部件(相同結(jié)構要素)標注相同標號，省略重復的說明的一部分。另外，相同標號是賦予相同部件、相同結(jié)構要素的，在標號后添加的字母“B”表示實施例2。因此，在實施例1中，標注“A”。

由此，如圖8所示，也在外殼31側(cè)的接合部31a形成有階梯差部31c，因此通過與形成于隔膜40上的上述的階梯差部41b組合，能夠在隔膜40與外殼31之間形成圖8所示那樣的退避部90。因此，在實施例2的燃燒壓力傳感器5B中，能夠擴大為實施例1的退避部90的大致兩倍，因此能夠更可靠地實現(xiàn)使退避部90的焊接深度(焊接距離t)為恒定的效果。

實施例3

接下來，參照圖9和圖10對第一實施方式的實施例3的燃燒壓力傳感器5C進行說明。

圖9示出燃燒壓力傳感器5C的壓力檢測部100的剖視圖，圖10示出圖9中的G區(qū)域的放大圖。燃燒壓力傳感器5C與上述的實施例1的燃燒壓力傳感器5A在以下點不同：將與上述的突起部31b同樣的突起部41c設置于隔膜40側(cè)。其他的基本結(jié)構與實施例1相同，因此對相同部件(相同結(jié)構要素)標注相同標號，省略重復的說明的一部分。另外，相同標號是賦予相同部件、相同結(jié)構要素的，在標號后添加的字母“C”表示實施例3。

由此，如圖10所示，隔膜40的圓筒狀部41除了朝向外殼31的抵接面41a和階梯差部41b之外還具備突起部41c。另一方面，與該突起部41c對應地，在外殼31的內(nèi)徑側(cè)設置切口部31d，構成為隔膜40的突起部41c重疊。因此，實施例3的燃燒壓力傳感器5C也能夠得到與上述的實施例1的燃燒壓力傳感器5A同樣的效果。

實施例4

接下來，參照圖11和圖12對第一實施方式的實施例4的燃燒壓力傳感器5D進行說明。

圖11示出燃燒壓力傳感器5D的壓力檢測部100的剖視圖，圖12示出圖11中的H區(qū)域的放大圖。圖11所示的燃燒壓力傳感器5D與上述的實施例1的燃燒壓力傳感器5A在以下點不同：將隔膜40和壓力傳遞部件50一體化，使用將該兩個部件的功能合而為一的隔膜45。

因此，如圖12所示，由于隔膜45的圓筒狀部41的接合面41a和階梯差部41b的結(jié)構、外殼31的接合面31a和突起部31b的結(jié)構與實施例1相同。并且，由于焊接方法也相同，且具有退避部90和突起部31b，因此能夠得到與實施例1的燃燒壓力傳感器5A的情況同樣的效果。另外，由于燃燒壓力傳感器5D的基本結(jié)構和組裝順序與實施例1相同，因此對相同部件(相同結(jié)構要素)標注相同標號，省略重復的說明的一部分。另外，相同標號是賦予相同部件、相同結(jié)構要素的，在標號后添加的字母“D”表示實施例4。

第二實施方式

接下來，對第二實施方式進行說明。圖13示出將第二實施方式的燃燒壓力傳感器5組裝于作為一例示出的通常的內(nèi)燃機1的狀態(tài)，并且圖14～圖16示出第二實施方式的燃燒壓力傳感器508的構造。

圖13示出內(nèi)燃機501的概略結(jié)構圖，圖14示出圖10中B區(qū)域的部分放大圖。第二實施方式的燃燒壓力傳感器508是將附設于燃燒室C的噴射器和火花塞等功能部件組合為一體的形態(tài)的燃燒壓力傳感器。

圖13示出安裝了具備第二實施方式的燃燒壓力傳感器508的噴射器單元506的內(nèi)燃機501。該內(nèi)燃機501由氣缸體502、活塞503以及氣缸蓋504構成，并在內(nèi)部具有燃燒室C，其中，氣缸體502具有氣缸502a。在內(nèi)燃機501為汽油發(fā)動機的情況下，該內(nèi)燃機501具備：噴射器單元506，其通過附設于氣缸蓋504上而向燃燒室C內(nèi)噴射燃料；以及用單點劃線大致標記的火花塞505，其附設于氣缸蓋504上，使燃燒室C內(nèi)的混合氣體燃燒。并且，噴射器單元506具有在噴射器507的末端部一體設置的燃燒壓力傳感器508。

接下來，參照圖14對將噴射器單元506附設于氣缸蓋504的構造進行說明。在圖14中，在氣缸蓋504上具有使燃燒室C與外部連通的連通孔504a，該連通孔504a用于附設噴射器單元506。該連通孔504a從燃燒室C側(cè)依次具有第一孔部504b、比第一孔部504b的孔徑大的第二孔部504c以及比第二孔部504c的孔徑大的第三孔部504d。而且，噴射器單元506以貫穿的狀態(tài)安裝于連通孔504a中，構成為燃燒壓力傳感器508位于第一孔部504b的燃燒室C附近，燃燒壓力傳感器508的外徑比第一孔部504b的孔徑稍小。

并且，噴射器單元506的主體部506a經(jīng)由密封墊560插入于第二孔部504c，通過所謂的間隙配合與該第二孔部504c嵌合。此時，在第三孔部504d中配設有噴射器單元506的凸緣部506b。通過設置于氣缸蓋504的外側(cè)的夾緊裝置(未圖示)對噴射器單元506的凸緣部506b的上表面進行夾緊，從而密封墊560被壓縮。由此，保持了氣密性使得混合氣體和燃燒氣體不會從燃燒室C側(cè)泄漏。而且，如圖14所示，噴射器單元506具備：連接用的電連接器部570，其安裝于末端部外周，用于將燃燒壓力傳感器508檢測的壓力信號向外部傳送；以及燃料連接器部580，其用于向噴射器507供給燃料。

另一方面，內(nèi)燃機501具備：信號處理部700，其接受作為從壓電元件得到的微弱的電荷的電信號并進行放大處理；以及控制裝置600，其用于接受處理后的信號并向內(nèi)燃機發(fā)送規(guī)定的控制信號。

接下來，參照圖15和圖16對第二實施方式的燃燒壓力傳感器508的結(jié)構進行說明。另外，圖15示出將燃燒壓力傳感器508安裝于噴射器507的結(jié)構，圖16示出燃燒壓力傳感器508的分解立體圖。

圖15示出在噴射器507的末端部安裝有環(huán)型的燃燒壓力傳感器508的情形，在安裝后通過兩者的接合部被焊接而構成為一體化的噴射器單元506。另一方面，在圖16中，第二實施方式的燃燒壓力傳感器508具備：壓力檢測部510，其具有將在燃燒室C內(nèi)產(chǎn)生的燃燒壓力轉(zhuǎn)換為電信號的壓電元件；以及傳送單元550，其傳遞來自壓力檢測部510的信號。另外，在以下的說明中，位于圖16的圖中左側(cè)的受壓環(huán)塊514側(cè)為燃燒壓力傳感器508的末端側(cè)，圖中右側(cè)的傳送單元550側(cè)為燃燒壓力傳感器508的后端側(cè)。

實施例5

接下來，參照圖17和18對作為第二實施方式的實施例5的燃燒壓力傳感器508A和安裝了該燃燒壓力傳感器508A的噴射器單元506A的結(jié)構進行說明。

圖17示出將燃燒壓力傳感器508A組裝于噴射器507的噴射器單元506A的剖視圖，圖18示出圖17中的I區(qū)域的放大圖。

如圖17所示，燃燒壓力傳感器508A具備：壓力檢測部510A，其具備檢測壓力的功能；以及傳送單元550，其具有將壓力檢測部510A檢測的壓力作為電信號向外部傳送。壓力檢測部510A作為整體具有圓筒形狀，在內(nèi)側(cè)的開口部510a中收納噴射器507的末端部。由此，噴射器507的末端部從末端面?zhèn)认蚝蠖嗣鎮(zhèn)蓉灤毫z測部510A的開口部510a(參照圖16)。

并且，將傳送單元550的末端面?zhèn)鹊倪B接端子552的端部收納于壓力檢測部510A內(nèi)，并且使后端面?zhèn)鹊膫魉碗娋€551通過設置于噴射器507的信號線用的導孔與噴射器507的電連接器部570連接(參照圖14)。而且，連接端子552的后端部和傳送電線551的末端面?zhèn)鹊膶w部通過壓緊連接管553而電連接。傳送單元550還具備：螺旋彈簧556，其按壓連接端子552而電連接；定位管555，其對連接端子552進行引導并使其絕緣；以及O型環(huán)557，其對連接管553周邊進行密封。

另一方面，壓力檢測部510A具備：具有圓筒形狀的前外側(cè)框體511A、具有圓筒狀的形狀的前內(nèi)側(cè)框體512A、具有圓筒形狀的后框體513以及具有環(huán)狀的形狀的受壓環(huán)塊514A。由此，在組裝了前外側(cè)框體511A、前內(nèi)側(cè)框體512A、后框體513以及受壓環(huán)塊514A后，經(jīng)由各焊接部使它們結(jié)合，由此具有作為壓力檢測部510A整體的框體功能。而且，如圖18所示，受壓環(huán)塊514A是通過將受壓部514d和傳遞部514e一體化而構成的，該受壓部514d通過向燃燒室C側(cè)露出而承受來自燃燒室的燃燒壓力，該傳遞部514e在受壓部的背面?zhèn)葘⑹軌翰?14d所承受的壓力(移位)傳遞給壓力傳遞環(huán)515。

并且，在壓力檢測部510A形成由該前外側(cè)框體511A、前內(nèi)側(cè)框體512A、后框體513以及受壓環(huán)塊514A包圍的內(nèi)部空間510b。而且，在該內(nèi)部空間510b中配設有：壓力傳遞環(huán)515，其將來自受壓環(huán)塊514A的壓力向后端面?zhèn)葌鬟f；以及壓電元件群，它們將從壓力傳遞環(huán)515傳遞來的壓力轉(zhuǎn)換為電荷信號。另外，壓電元件群在壓力傳遞環(huán)515的后端面?zhèn)仍趫A周方向上以60°間隔配設，具備第一壓電元件516～第六壓電元件516(參照圖16)。而且，由于各壓電元件516…分別具有承受壓力而產(chǎn)生電荷的壓電功能，因此相加各壓電元件516…的電荷后輸出。并且，在圖16中，在壓力檢測部510A中，在上述的各壓電元件516…之間，在圓周方向上以60°間隔配設有間隔件517…。

接下來，參照圖17和圖18對于制造實施例5的壓力檢測部510A時的焊接方法進行說明。

按照規(guī)定的順序和規(guī)定的方法對各焊接部進行焊接固定，由此壓力檢測部510A能夠得到規(guī)定的性能。

首先，參照圖17對壓力檢測部510A的預載荷的施加和焊接構造進行說明。在圖17中，使受壓環(huán)塊514A與由前外側(cè)框體511A和前內(nèi)側(cè)框體512A構成的外殼單元(在以下的說明中，在將前外側(cè)框體511A和前內(nèi)側(cè)框體512A作為單元使用的情況下稱為外殼單元)嵌合，從外側(cè)和內(nèi)側(cè)對各個接合面進行焊接。在該情況下，通過從外側(cè)進行焊接而設置焊接部J1，通過從內(nèi)側(cè)進行焊接而設置焊接部J2。在焊接時，優(yōu)選先通過夾具對由前外側(cè)框體511A和前內(nèi)側(cè)框體512A構成的外殼單元進行定位。由此，能夠得到壓力檢測部510A的框體的前段部分。

在該情況下，如圖18所示，在具有圓筒形狀的前外側(cè)框體511A的末端面上具有與受壓環(huán)塊514A接合的接合面511a，并且在內(nèi)部空間510b側(cè)具有突起部511b。并且，具有相同的圓筒形狀的前內(nèi)側(cè)框體512A的外徑比前外側(cè)框體511A的內(nèi)徑小。在前內(nèi)側(cè)框體512A的末端面上具有與受壓環(huán)塊514A接合的接合面512a，并且在內(nèi)部空間510b側(cè)具有突起部512b。

而且，在受壓環(huán)塊514A的端部形成有接合面514a…和階梯差部514b…。由此，在使受壓環(huán)塊514A與前外側(cè)框體511A和前內(nèi)側(cè)框體512A嵌合時，前外側(cè)框體511A和前內(nèi)側(cè)框體512A各自的接合面511a和512a與受壓環(huán)塊514A的接合面514a…抵接。而且，通過上述的焊接束400進行焊接，由此能夠設置焊接部J1和焊接部J2。此時，由于通過階梯差部514b…形成了與實施例1同樣的退避部90，因此發(fā)揮與實施例1的情況同樣的功能，并且突起部511b和512b也發(fā)揮與實施例1的突起部31b同樣的功能。

另一方面，將預先組裝好的元件單元530(參照圖16)從后端面?zhèn)冉M裝于上述的框體的前段部分，并且進一步組裝連接端子552、螺旋彈簧556、定位管555。而且，最后組裝后框體513。然后，從后框體513側(cè)對暫時組裝好的壓力檢測部510A施加載荷，監(jiān)視前外側(cè)框體511A與后框體513的間隙s(圖17)，在變?yōu)橐?guī)定的距離的位置處進行焊接。在該情況下，通過從外側(cè)進行焊接而設置焊接部J3，并且通過從內(nèi)側(cè)進行焊接而設置焊接部J4。由此，各壓電元件516…以被施加了規(guī)定的預載荷的狀態(tài)而被焊接(固定)，從而能夠得到圖17所示的壓力檢測部510A。

接著，在噴射器507與燃燒壓力傳感器508A彼此接觸的兩處進行焊接，由此像圖17所示那樣設置了焊接部J5，并且設置了焊接部J6。該兩處是密封部，燃燒壓力傳感器508A和噴射器在一周范圍內(nèi)接觸。沿著整周對該兩處進行焊接。由此，接觸的部分被密封，并且燃燒壓力傳感器508A與噴射器507一體化，從而完成了圖17所示的噴射器單元506A。

另外，噴射器507和燃燒壓力傳感器508A是通過焊接而被密封的，由此能夠防止在燃燒室C內(nèi)產(chǎn)生的高壓的混合氣體和燃燒氣體從兩處焊接部向燃燒壓力傳感器的內(nèi)部泄漏，并且能夠防止向壓力檢測部的內(nèi)部空間510b漏出。同時，能夠防止經(jīng)由形成于噴射器507的信號線的導孔向氣缸蓋504的外側(cè)泄漏。

接下來，參照圖17對噴射器單元506A的電連接結(jié)構和檢測工作進行說明。

在圖17中，各壓電元件516…的后端面?zhèn)鹊亩嗣娼柚O置于各壓電元件516的后側(cè)電極(未圖示)而與設置于后框體513的接地電極層(未圖示)電連接，從而接地。另一方面，各壓電元件516…的末端面?zhèn)鹊亩嗣娼柚O置于各壓電元件516的前側(cè)電極(未圖示)與呈環(huán)狀形成于壓力傳遞環(huán)515的后端面的輸出電極層(未圖示)電連接。并且，設置于壓力傳遞環(huán)515的輸出電極層借助連接端子552的抵靠部通過螺旋彈簧556的彈簧壓力而與連接端子552電連接。而且，連接端子552從其后端面?zhèn)鹊倪B接部借助連接管553與傳送電線551的導體部電連接。

另一方面，從連接端子552至連接管553的電荷信號的傳送路徑和從傳送電線551的導體部至噴射器507的電連接器部570的路徑借助由絕緣體構成的定位管555、密封部557、傳送電線551的樹脂絕緣層而與前外側(cè)框體511A、前內(nèi)側(cè)框體512A、后框體513以及噴射器507等金屬部電絕緣。并且，噴射器單元506A通過安裝于圖13所示的內(nèi)燃機501的氣缸蓋504的連通孔504a中，設置于噴射器507的外周部的凸緣部506b被夾緊件(未圖示)固定，與氣缸蓋504電連接并且接地到車體。

由此，如果內(nèi)燃機501為運轉(zhuǎn)狀態(tài)，在燃燒室C產(chǎn)生燃燒壓力，則該燃燒壓力作用于焊接于燃燒壓力傳感器508A的末端的受壓環(huán)塊514A，該作用(移位)經(jīng)由壓力傳遞環(huán)515傳遞給各壓電元件516…，在各壓電元件516…中產(chǎn)生與燃燒壓力對應的電荷。各壓電元件516…所產(chǎn)生的電荷從各壓電元件516…的末端面?zhèn)鹊亩嗣娼?jīng)由各前側(cè)電極傳送至設置于壓力傳遞環(huán)515的輸出電極層。而且，傳送至輸出電極層的電荷信號從壓接的連接端子552經(jīng)由連接管553傳送至傳送電線551的導體部。并且，傳送至導體部的電荷信號經(jīng)由噴射器507的電連接器部570供給至信號處理部700。而且，供給至信號處理部700的電荷信號被進行信號處理，與該電荷對應的電壓供給至控制裝置600。由此，控制裝置600能夠?qū)Π瑯嫵蓢娚淦鲉卧?06A的噴射器507等功能部件在內(nèi)的內(nèi)燃機的各部分進行與燃燒壓力對應的規(guī)定的控制。

由此，根據(jù)基于作為第二實施方式的實施例5的燃燒壓力傳感器508A，即使是安裝于附設于燃燒室C的作為功能部件的噴射器507的燃燒壓力傳感器508A，也在受壓環(huán)塊514A與外殼單元(前外側(cè)框體511A和前內(nèi)側(cè)框體512A)抵接的接合面上設置有基于階梯差部514b…的退避部90…，因此能夠使焊接時的焊接深度(焊接距離t)沿著周向為恒定、即、使有效受壓面積為恒定。由此，能夠提供抑制了靈敏度偏差的能夠確保高精度的壓力信號的燃燒壓力傳感器508A和噴射器單元506A。

并且，由于將突起部511b、512b設置在外殼單元(前外側(cè)框體511A和前內(nèi)側(cè)框體512A)的隔著退避部514b(90)…與焊接部J1、J2對置的位置處，因此能夠阻止焊接濺射物的飛散，排除與壓力檢測部內(nèi)的帶電部的絕緣不良等不良情況，并且，還能夠防止針對受壓環(huán)塊514A與壓力傳遞環(huán)515的抵接部的焊接濺射物的飛散，抑制該抵接部的磨耗劣化等，從而能夠提供為可靠性高的燃燒壓力傳感器508A和噴射器單元506A。

另外，考慮熱惰性等的影響，激光等焊接束400的強度優(yōu)選設定為焊接深度最低也要超過外殼單元與受壓環(huán)塊514A的焊接距離t。

實施例6

接下來，參照圖19和圖20對第二實施方式的實施例6的燃燒壓力傳感器508B進行說明。

圖19示出安裝了燃燒壓力傳感器508B的噴射器單元506B的剖視圖，圖20示出圖19中的M區(qū)域的放大圖。實施例6的燃燒壓力傳感器508B與上述的實施例5的燃燒壓力傳感器508A(圖17、圖18)不同的點為：在燃燒壓力傳感器508B的情況下，將突起部514c…設置于受壓環(huán)塊514B側(cè)。

即，如圖20所示，在受壓環(huán)塊514B與前外側(cè)框體511B、以及受壓環(huán)塊514B與前內(nèi)側(cè)框體512B的各接合部，在受壓環(huán)塊514B側(cè)分別設置有突起部514c…。

因此，由于實施例6的燃燒壓力傳感器508B也設置有與上述的實施例5的燃燒壓力傳感器508A同樣的退避部90…，因此能夠得到與實施例5的燃燒壓力傳感器508A同樣的效果。其他的基本結(jié)構與實施例5相同，因此對相同部件(相同結(jié)構要素)標注相同標號，省略重復的說明的一部分。另外，相同標號是賦予相同部件、相同結(jié)構要素的，在標號后添加的字母“B”表示實施例6。因此，在實施例5中，標注“A”。

實施例7

接下來，參照圖21和圖22對第二實施方式的實施例7的燃燒壓力傳感器508A進行說明。

圖21示出安裝了燃燒壓力傳感器508A的火花塞505(火花塞單元509A)的剖視圖，圖22示出圖21中的K區(qū)域的放大圖。實施例7的燃燒壓力傳感器508A與上述的實施例5的燃燒壓力傳感器508A(圖17、圖18)不同的點為：在實施例7中，將燃燒壓力傳感器508A設置于火花塞505。即，如圖21所示，使用火花塞505代替噴射器507作為功能部件，與火花塞505的形狀對應地，與壓力檢測部510A的接合部的形狀雖然不同，但是基本結(jié)構是相同的。

因此，由于實施例7的燃燒壓力傳感器508A也設置有與上述的實施例5的燃燒壓力傳感器508A同樣的退避部90…，因此即使在安裝燃燒壓力傳感器508A的對象不同的情況下，也能夠得到與實施例5的燃燒壓力傳感器508A同樣的效果。其他的基本結(jié)構與實施例5相同，因此對相同部件、相同結(jié)構要素標注相同標號，省略重復的說明的一部分。

在第二實施方式(實施例5～實施例7)中，通過將燃燒壓力傳感器508A、508B分別安裝于噴射器507、火花塞506來構成噴射器單元506A、火花塞單元509A，但此外，即使在將燃燒壓力傳感器508A…安裝于電熱塞等各種功能部件的情況下，也能夠通過設置同樣的退避部90…而同樣地實施。另外，突起部511b，512b也可以設置于受壓環(huán)塊514A側(cè)。

以上，對第一實施方式(實施例1～實施例4)和第二實施方式(實施例5～實施例7)詳細地進行了說明，但本發(fā)明不限于這樣的實施方式，關于細節(jié)部分的結(jié)構、形狀、素材、數(shù)量、方法等，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)任意地變更、增加、刪除。

例如，例示了通過形成于受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方的階梯差部(41b…)而設置退避部(90…)的情況，但該階梯差部(41b…)的截面形狀不限于實施例，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的作用效果，也能夠應用包含梯形在內(nèi)的矩形狀、圓弧形狀、三角形狀等各種形狀。同樣地，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的作用效果，突起部(31b…)的形狀和大小也能夠應用各種形態(tài)。并且，從確保焊接品質(zhì)的觀點看來，不僅受壓部件(40…)或殼體部件(31…)的焊接，本發(fā)明也能夠同樣地適用或應用于其他焊接部J1…J6，從廣義的技術思想的觀點看來，這些也是包含于本發(fā)明的概念。作為焊接方式，示出了使用激光焊接方式的例子，但只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明，也能夠使用其他各種焊接方式。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的燃燒壓力傳感器及其制造方法能夠廣泛地利用于檢測內(nèi)燃機的燃燒壓力等各種燃燒壓力的用途。并且，燃燒壓力傳感器可以以單體使用，也可以安裝于噴射器、火花塞、電熱塞等各種功能部件而使用。