CN107061029A - 气缸内压传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气缸内压传感器，其包括：筒状的壳体；隔膜，该隔膜具有挠性，并且被设置在壳体的一端处；对置构件，该对置构件面对隔膜的内表面并且限定在隔膜和对置构件之间的容纳室；以及传感器元件，该传感器元件被容纳在容纳室的内部并且根据隔膜的变形来改变输出信号。在气缸内压传感器中，对置构件包括：筒状的管部，该筒状的管部具有带有内管和外管的分层结构；和密封部，该密封部被设置在管部的内侧并且使传感器元件固定到该密封部。管部设有通孔作为弹性系数减小部，并且内管和外管在与通孔相比距隔膜更远的位置处结合在一起。

Description

气缸内压传感器

技术领域

本发明涉及用于检测气缸内压的气缸内压传感器，所述气缸内压是在内燃机的燃烧室内部的压力。

背景技术

在日本专利申请公开No.2009-8694中描述的气缸内压传感器具有气缸壳体和隔膜，该隔膜被设置在壳体的前端处并且在燃烧室内部的压力的作用下挠曲。面对隔膜的对置构件被设置在壳体的内部。对置构件是限定形成在壳体的内部的容纳室的构件之一。容纳室是由隔膜的内表面、壳体的内表面以及面对隔膜的对置构件的对置表面包围的空间。传感器元件和力传递构件被容纳在容纳室的内部。传感器元件被固定到对置构件。传感器元件和隔膜通过力传递构件而联接在一起。作用在隔膜上的气缸内压通过力传递构件作用在传感器元件上。传感器元件将与传递到该传感器元件的气缸内压对应的电气信号输出到气缸内压传感器的电路部分。电路部分基于从传感器元件输出的电气信号来检测气缸内压。

发明内容

由于气缸内压传感器以前端对燃烧室露出的方式安装，所以取决于它的固有频率，气缸内压传感器可以利用由燃烧室内部的压力波动激励的振动而共振。因此有必要将气缸内压传感器的固有频率设定成防止共振，对此期望使固有频率易于调整。然而，JP2009-8649A没有对该点进行公开，并且由此仍存在改进的空间。

本发明公开了一种固有频率易于调整的气缸内压传感器。

根据本发明的一方面，提供了一种气缸内压传感器。该气缸内压传感器包括：壳体；隔膜，所述隔膜具有挠性并且结合到所述壳体的一端；传感器元件，所述传感器元件被构造成根据所述隔膜的变形来改变输出信号；以及对置构件，所述对置构件被容纳在所述壳体的内部以便面对所述隔膜，并且所述对置构件限定在所述隔膜和所述对置构件之间的容纳室。所述对置构件包括：筒状的管部，所述管部是具有内管和外管的分层结构；以及密封部，所述密封部被设置在所述管部的内侧。所述传感器元件被固定到所述密封部。所述管部设有弹性系数减小部，所述弹性系数减小部被设置在所述内管与所述外管结合在一起的位置和所述隔膜之间。

在以上构造中，弹性系数减小部被设置在对置构件的管部中。弹性系数减小部在振动传递路径上被布置在对置构件中。由此，易于调整气缸内压传感器的固有频率。这里，能够将对置构件的管部认为是与构成气缸内压传感器的其他部分相比具有更高设计柔性的部分。

根据本发明的上述方面，所述管部可以包括第一区域和第二区域，在所述第一区域处，所述管部在内侧具有所述密封部，并且在所述第二区域处，所述管部在内侧不具有所述密封部。所述弹性系数减小部可以被设置在所述第二区域中。

根据以上构造，管部包括第一区域和第二区域，在第一区域处，管部具有传感器元件固定到的密封部，并且在第二区域处，管部设有弹性系数减小部，由此在区域之间划分管部的功能。因此，能够确保刚度以稳定保持密封部并且同时简化气缸内压力传感器的固有频率的设定。

根据本发明的上述方面，密封部可以被固定到内管，并且位于弹性系数减小部和隔膜之间。外管可以结合到隔膜。

根据本发明的上述方面，弹性系数减小部的长度可以在所述管部的周向方向上比在所述管部的轴向方向上大。管部的周向方向与管部的轴向方向正交。

传递到对置构件的振动作用在管部的轴线的方向上。将弹性系数减小部设置成在与振动传递方向正交的方向上较长地延伸能够有效地减小气缸内压传感器的固有频率。根据以上构造，因此，固有频率能够被有效地调整。

根据本公开的上述方面，弹性系数减小部可以是通孔。

根据以上构造，能够通过在对置构件的管部中钻孔而形成通孔来改变气缸内压传感器的固有频率。由此，易于调整固有频率。

附图说明

以下将参考附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是示意性地示出包括气缸内压传感器的内燃机的构造的截面图；

图2是示出气缸内压传感器的前端的放大截面图；

图3是在对置构件的管部中的内管的展开图；

图4是示出传感器元件的构造的透视图；

图5是示出气缸内压传感器的部件中的振动的传递形式的示意图；

图6是示出作用在传感器元件上的载荷的变化的图示；

图7是示出在对置构件的管部中的内管的另一个实例的展开图；

图8是示出在对置构件的管部中的内管的另一个实例的展开图；

图9是示出在对置构件的管部中的内管的另一个实例的展开图；

图10是示出在对置构件的管部中的内管的另一个实例的展开图。

具体实施方式

将参考图1至图6来描述气缸内压传感器的实施例。如图1所示，包括气缸内压传感器的内燃机10具有气缸体11。气缸12形成在气缸体11的内部。活塞13被设置在气缸12的内部以便能够往复运动。气缸头14被固定到气缸体11的上部。燃烧室15由气缸头14的下表面、气缸12的内表面和活塞13的上表面来限定。气缸头14设有吸气口16和排气口17，该吸气口16和排气口17每个均与燃烧室15连接。吸气口16设有吸气阀18，该吸气阀18提供并且切断吸气口16和燃烧室15之间的连通，并且排气口17设有排气阀19，该排气阀19提供并且切断排气口17和燃烧室15之间的连通。吸气口16设有燃料喷射阀20，该燃料喷射阀20将燃料喷射到吸气口16中。喷射到吸气口16中的燃料与吸入空气混合并且被引入到燃烧室15中。气缸头14设有火花塞21，该火花塞21开始被引入到燃烧室15中的燃料和吸入空气的混合物的燃烧。在燃烧室15内燃烧的混合物通过排气口17被作为排气排出。

气缸头14设有气缸内压传感器30。气缸内压传感器30被设置成其一端对燃烧室15的内部暴露，并且检测气缸内压，该气缸内压是在燃烧室15内部的压力。从各种传感器包括气缸内压传感器30输出的信号被输入到内燃机10的控制装置22中。基于这些信号，控制装置22控制燃料喷射阀20的燃料喷射量和火花塞21的点火正时。

如图2所示，气缸内压传感器30具有筒状的壳体31。挠性的隔膜40被设置在壳体31的一端处。隔膜40例如由金属制成，并且覆盖壳体31的一端。隔膜40具有主体部41和延伸部42，该延伸部42从主体部41呈筒状延伸到壳体31中。延伸部42与壳体31的内表面分离。在主体部41的外周面上，设置了凸缘43，该凸缘43的直径向外增加并且外周面与壳体31的外周面大致齐平。通过焊接等将凸缘43结合到壳体31的一端。由此，隔膜40被固定到壳体31。由延伸部42包围的主体部41的中心部分具有凹入形状，该凹入形状通过按压主体部41的在壳体31侧上的内表面而形成，并且该凹入部构成第一容纳空间44。由于设置第一容纳空间44，所以主体部41在中心部分中具有比在周缘部分中小的板厚，并且该中心部分构成挠性部41A，该挠性部41A在气缸内压的作用下挠曲。挠性部41A朝向壳体31(在图2中向下)弯曲。

对置构件50被插入到延伸部42中。对置构件50包括筒状的管部51和设置在管部51的内侧的密封部54，该管部51具有带有内管52和外管53的双层结构。密封部54被固定在内管52的内侧。管部51的外管53的外径大致等于延伸部42的内径。外管53具有接合部53A，该接合部53A从外管53的外周面向外突出，并且接合部53A与延伸部42的前端接触。延伸部42的前端和接合部53A例如通过焊接结合在一起，由此对置构件50被固定到延伸部42。延伸部42的轴向长度以及外管53的被插入到延伸部42中的部分的轴向长度，即，外管53的从接合部53A到被插入到延伸部42中的一端的长度，大致相同。内管52的外径大致等于外管53的内径，并且内管52在轴向长度上与外管53大致相等。相对于外管53，内管52被布置于在这些管的轴线的方向上向距隔膜40较远的一侧稍微偏离的位置处。管部51的在距隔膜40较远的一侧上的端部(在图2中的下端)是没有其他构件设置于其内侧的中空的自由端。

密封部54具有柱状形状，并且在隔膜40侧上的一端(在图2中的上端)处被设置在内管52的内侧。密封部54密封内管52的内部。密封部54具有绝缘特性并且由例如玻璃制成。管部51例如由金属制成。密封部54的在隔膜40侧上的端面与外管53的内表面以及内管52的端面一起限定第二容纳空间55，对置构件50的在隔膜40侧上的一个端面(在图2中的上端面)面对隔膜40的内表面。第一容纳空间44和第二容纳空间55彼此连通，并且容纳室60在隔膜40和对置构件50之间由第一容纳空间44和第二容纳空间55形成。

管部51包括第一区域R1和第二区域R2，在该第一区域R1处，管部51在内侧具有密封部54，并且在该第二区域R2处，管部51在内侧不具有密封部54。多个通孔52A形成在内管52的构成第二区域R2的部分中。多个通孔52A是弹性系数减小部的一个实例。内管52由图3中示出的四边形扁平片构件90形成。例如，通过冲压加工来移除片构件90的部分以形成呈从片构件90的在短侧方向(在图3中的左右方向)上的端面切除的形状的切除孔90A。在切除孔90A中，从片构件90的在短侧方向上的一端(右端)切除的那些切除孔90A和从另一端(左端)切除的那些切除孔90在片构件90的长侧方向(在图3中的上下方向)上交替设置。切除孔90A的在短侧方向上的长度大于切除孔90A的在长侧方向上的长度。当从长侧方向观察时，切除孔90A的前端相互重叠。切除孔90A被设置在相对于片构件90的在长侧方向上的中心的一端侧(下端侧)上。片构件90以在短侧方向上的两端结合在一起的方式被卷成筒形形状。由此，形成内管52，并且切除孔90A从其切除的端部闭合以形成通孔52A。当片构件90由此卷成筒形形状时，长侧方向与管部51的轴线的方向重合，同时短侧方向与和管部51的轴线的方向正交的周向方向重合。因此，是如上所描述地形成的切除孔90A的通孔52A的长度在管部51的周向的方向上比在管部51的轴线的方向上大，并且通孔52A用作减轻部。外管53通过将片构件卷成筒形形状类似地形成。

如图2所示，内管52的下端例如通过焊接结合到外管53的外周面。内管52和外管53之间的结合部56沿着整个圆周形成。通孔52A整个在轴向方向(在图2中的上下方向)上相对于外管53和内管52之间的结合部56设置在隔膜40侧上，并且内管52和外管53在与通孔52A相比距隔膜40更远的位置处结合在一起。通孔52A，即，切除孔90A的形状和位置通过实验、仿真等预先设定，使得气缸内压传感器30的固有频率A与期望值匹配。为了设定气缸内压传感器30的固有频率A，例如，首先，预先通过实验、仿真等获得当爆震在燃烧室15内发生时的压力波动的频率和当预点火在燃烧室15内发生时的压力波动的频率。从而，基于获得的频率来设定气缸内压传感器30的固有频率A的目标值。此后，通过实验、仿真等来确定通孔52A的形状和位置，使得固有频率A与目标值匹配。在该实施例中，气缸内压传感器30的固有频率A被设定成当爆震在燃烧室15内发生时的压力波动的频率(例如,52kHz)和当预点火在燃烧室15内发生时的压力波动的频率(例如，300kHz)之间的中间值(52kHz<A<300kHz)。更优选地，固有频率A被设定成在100kHz和250kHz之间的中间值(100kHz<A<250kHz)。甚至更优选地，固有频率A被设定成在150kHz和200kHz之间的中间值(150kHz<A<200kHz)。

如图2所示，传感器元件70和力传递构件80被容纳在容纳室60内部。传感器元件70在一个端面处被固定到对置构件50的密封部54。玻璃块81被固定到传感器元件70的另一个端面。杆82被布置在玻璃块81和隔膜40之间。力传递构件80由玻璃块81和杆82组成。杆82具有隔热特性并且例如由陶瓷制成。杆82与隔膜40的挠性部41A接触，并且杆82的接触面是弯曲的。

如图4所示，传感器元件70例如由硅树脂制成，并且具有大致长方体的基部71。台面部72形成在基部71的玻璃块81所固定到的另一个端面71A中，该台面部72是台面状的突起并且电阻值根据作用在其上的载荷而变化。通过在另一个端面71A中形成两个凹槽73来形成台面部72。玻璃块81被布置成覆盖台面部72和凹槽73，并且例如通过阳级键合被固定到基部71。基部71设有分别在横跨台面部72的两侧上的一对电极74。台面部72的一端被电连接到电极74中的一个电极，并且台面部72的另一端被电连接到另一个电极74。

如图2所示，引线75被连接到每个电极74。引线75被分别连接到细长的端子32，该端子32延伸穿过密封部54。端子32被连接到气缸内压传感器30的电路部33。电路部33设有恒流电路33A，该恒流电路33A具有恒流源并且被控制成使得恒定电流流过。传感器元件70的所述一对电极74通过引线75被连接到电路部33的恒流电路33A，并且恒定电流被供应到传感器元件70。在气缸内压传感器30被安装在内燃机10中的状态下，气缸内压作用在隔膜40上。当隔膜40的挠性部41A根据气缸内压朝向壳体31(在图2中向下)挠曲时，玻璃块81如由图4中的箭头所示出的通过杆82被朝向传感器元件70挤压。当载荷作用在传感器元件70上时，台面部72的电阻值变化，从而导致横跨所述一对电极74产生的电压的变化。与该电压对应的信号被输出到电路部33，并且由电路部33检测气缸内压。

接下来，将参考图5和图6描述该实施例的操作。燃烧室15内的压力根据内燃机10的运行状态而波动。由此，燃烧室15内的压力波动的频率也多样地变化。如果内燃机10的燃烧室15内的压力波动的频率接近气缸内压传感器30的固有频率A，则气缸内压传感器30共振。如果气缸内压传感器30共振，则其部件包括隔膜振动，这可能导致气缸内压传感器30的不稳定的行为。因此，重要的是考虑到抑制气缸内压传感器30的共振来设定固有频率A。在气缸内压传感器30中，例如，使杆82更细或更长能够导致耐久性的降低，并且还存在对于传感器元件70的形状的各种限制。在该实施例中，通孔52A被形成在对置构件50的管部51中，该管部51是与构成气缸内压传感器30的其它部分相比具有较少对于设计的限制，从而具有较高的设计柔性的部分。管部51具有带有内管52和外管53的分层结构，并且通孔52A相对于结合部56在隔膜40侧上被设置在内管52中，在该结合部56处，内管52和外管53结合在一起。如图5所示，在该实施例中，由作用在隔膜40上的气缸内压导致的振动被传递到力传递构件80和传感器元件70，然后通过对置构件50被传递到壳体31。在对置构件50中，振动通过密封部54、内管52和结合部56被传递到外管53。通孔52A被设置在振动传递路径上，并且对置构件50的弹性系数由于通孔52A被设置在对置构件50中而减小。因此，气缸内压传感器30的固有频率A减小。在该实施例中，气缸内压传感器30的固有频率A借助于通孔52A被设定成当爆震在燃烧室15内发生时的压力波动的频率和当预点火在燃烧室15内发生时的压力波动的频率之间的中间值。在内燃机10运行时，在燃烧室15内发生各种频率的振动。在当不发生预点火时的正常运行期间，在燃烧室15内的压力波动的频率当发生爆震时达到其最大值，并且当不发生爆震时频率较低。因此，如在该实施例中通过将固有频率A设定成高于当发生爆震时的频率(例如，52kHz)，能够抑制在内燃机10的正常运行期间气缸内压传感器30的共振。毋庸置疑，然而，当发生爆震时的频率根据内燃机10的结构和运行状态而变化并且不限于上述频率。当发生预点火时的燃烧室15内的压力波动的频率高于当发生爆震时的燃烧室15内的压力波动的频率。此外，当发生预点火时，气缸内压上升并且由燃烧室15内的压力波动激励的振动的振幅变大。因此，如果气缸内压传感器30利用该振动共振，则在气缸内压传感器30的部件中激励的振动的振幅可能变大。在该实施例中，即使在内燃机10中发生预点火，气缸内压传感器30的共振也能够受到抑制，这是因为固有频率A被设定成低于当发生预点火时的频率(例如，300kHz)。具体而言，当发生预点火时作用在传感器元件70上的载荷的由图6中的实线示出的振幅M2小于当由预点火导致共振时的载荷的由图6中的单点划线示出的振幅M1，由此能够顺利地抑制气缸内压传感器30的不稳定行为。毋庸置疑，然而，当预点火发生时的频率根据内燃机10的结构和运行状态而变化并且不被限制到上述频率。

在该实施例中，通孔52A被设置在管部51的第二区域R2中。因此，管部51包括第一区域R1和第二区域R2，在该第一区域R1处，管部51具有传感器元件70固定到的密封部54，并且在该第二区域R2处，管部51设有通孔52A，由此在区域R1和R2之间划分管部51的功能。

被传递到对置构件50的振动作用在管部51的轴线的方向上。就此而言，通孔52A的长度在管部51的周向的方向上比在管部的轴线的方向上大，使得易于减小管部51的弹性系数并且气缸内压传感器30的固有频率A被有效地减小。

能够通过对片构件90进行钻孔来形成管部51，该管部51包括通孔52A作为在对置构件50的内管52中的弹性系数减小部，由此能够改变气缸内压传感器30的固有频率A。

根据已经在以上描述的实施例，能够实现以下效果。通孔52A被设置在对置构件50的管部51中并且管部51的内管52和外管53在与通孔52A相比距隔膜40更远的位置处结合在一起，这使得易于调整气缸内压传感器30的固有频率A。

通孔52A被设置在管部51的第二区域R2中。由此，能够确保刚度以稳定地保持密封部54并且同时简化气缸内压传感器30的固有频率A的设定。

由于通孔52A的长度在周向方向上比在轴向方向上大，所以能够有效地调整固有频率A。通孔52A被设置成在管部51中的弹性系数减小部，这使得易于调整固有频率A。

能够利用以下进行的变化来实施以上实施例。可能的话，以下变型实例也能够在适当时以组合方式实施。例如，在以下构造的情形中，能够省略力传递构件80。即，从挠性部41A的内表面朝向对置构件50突出的突起被设置在隔膜40上。突起被固定到传感器元件70的另一个端面71A。在该构造中，隔膜40和传感器元件70被直接联接在一起，使得载荷根据隔膜40的变形直接作用在传感器元件70上。

能够省略隔膜40的延伸部42。在该情形中，对置构件50的外径被设定成大致等于壳体31的内径，并且利用对置构件50来封闭壳体31的内部的在轴向方向上的一部分。在该构造中，容纳室60由隔膜40的内表面、壳体31的内表面和面对隔膜40的对置构件50的端面来限定。

内管52的构造不限于上述构造，而是可以被例如如下改变。如图7所示，构成内管52的片构件190的部分例如通过冲压加工来移除，以形成弹性系数减小孔190A。弹性系数减小孔190A是长孔，该长孔在片构件190的短侧的方向(在图7中的左右方向)上比在片构件190的长侧的方向(在图7中的上下方向)上长，该长侧方向与短侧方向正交。在片构件190中，两个弹性系数减小孔190A在相对于作为边界的中心线L在短侧方向上的一端侧(右端侧)上的区域中在长侧方向上并排设置，并且两个弹性系数减小孔190A在相对于作为边界的中心线L在短侧方向上的另一端侧(左端侧)上的区域中在长侧方向上并排设置。毋庸置疑，然而，在长侧方向上并排设置的弹性系数减小孔190A的数目能够适当地变化。在一端侧(右端侧)上的区域中设置的弹性系数减小孔190A和在另一端侧(左端侧)上的区域中设置的弹性系数减小孔190A被布置于在长侧方向上偏离的位置处。将片构件190卷成筒形形状使得在短侧方向上的两端彼此接触能够形成设有弹性系数减小部的内管52。由此，长侧方向与管部51的轴线的方向重合，同时短侧方向与管部51的周向的方向重合。

如在图8中所示，构成内管52的片构件290的部分例如通过冲压加工被移除，以形成弹性系数减小孔290A。弹性系数减小孔290A具有大致正圆的形状，并且多个弹性系数减小孔290A在与片构件290的长侧的方向(图8中的上下方向)正交的片构件290的短侧的方向(在图8中的左右方向)上彼此邻近地布置。彼此邻近地布置的多个弹性系数减小孔290A形成在片构件290中的弹性系数减小孔组R3。每个弹性系数减小孔组R3能够被视为一个弹性系数减小部，并且弹性系数减小孔组R3的在短侧方向上的长度比弹性系数减小孔组R3的在长侧方向上的长度大。弹性系数减小孔组R3的在短侧方向上的长度能够被视为弹性系数减小孔290A的在短侧方向上的长度的和，并且弹性系数减小孔组R3的在长侧方向上的长度能够被视为等于每个弹性系数减小孔290A的在长侧方向上的长度。弹性系数减小孔组R3的布置形式大致与在图7中示出的弹性系数减小孔190A的布置形式相同。彼此邻近地布置以形成组的所述多个弹性系数减小孔290A的数目能够适当地变化。将片构件290卷成筒形形状使得在短侧方向上的两端彼此接触能够形成设有弹性系数减小部的内管52。由此，长侧方向与管部51的轴线的方向重合，同时短侧方向与管部51的周向的方向重合。对于在图7中示出的弹性系数减小孔190A和在图8中示出的弹性系数减小孔290A两者，设置在相对于作为边界的中心线L的一端侧(右端侧)上的区域中的那些弹性系数减小孔190A、290A和设置在另一端侧(左端侧)上的区域中的那些弹性系数减小孔190A、290A可以被设置在彼此重叠的位置处或者在长侧方向上的相同位置处。

如在图9中所示，可以在构成内管52的片构件390中形成弹性系数减小孔组R4。弹性系数减小孔组R4由弹性系数减小孔390A和弹性系数减小孔390B组成，该弹性系数减小孔390A在片构件390的短侧的方向(在图9中的左右方向)上三个三个地并排布置，并且该弹性系数减小孔390B在短侧方向上两个两个地并排布置。弹性系数减小孔390A、390B中的每个具有大致正圆的形状。弹性系数减小孔390A在片构件390的长侧的方向(在图9中的上下方向)上以及在短侧方向上以相等的间隔布置。弹性系数减小孔390B被布置在弹性系数减小孔390A之间，并且在长侧方向和短侧方向上以相等的间隔布置。从每个弹性系数减小孔390B的中心到与该弹性系数减小孔390B相邻的多个弹性系数减小孔390A中的每一个弹性系数减小孔390A的中心的距离相等。弹性系数减小孔组R4构成弹性系数减小部。弹性系数减小孔组R4的在长侧方向上的长度以及弹性系数减小孔组R4的在短侧方向上的长度相等，弹性系数减小孔组R4的在长侧方向上的长度是弹性系数减小孔390A、390B的在长侧方向上的长度的和，并且弹性系数减小孔组R4的在短侧方向上的长度是弹性系数减小孔390A、390B的在短侧方向上的长度的和。将片构件390卷成在短侧方向上的两端结合在一起的筒形形状还能够形成设有弹性系数减小部的内管52。在该构造的片构件390的情形中，弹性系数减小孔390A、390B的布置形式允许片构件被均匀地卷绕，并且由此提高内管52的成形性。

如图10所示，多个弹性系数减小孔490A可以被形成在片构件490中。每个弹性系数减小孔490A均具有带有直径d1的大致正圆的形状。弹性系数减小孔490A以在片构件490的短侧的方向(在图10中的左右方向)上的距离d2的间隔布置，该距离d2大致等于直径d1(d1＝d2)。从与片构件490的在短侧方向上的端部相邻地设置的每个弹性系数减小孔490A到所述端部的距离d3被设定成直径d1的一半。将片构件490卷成在短侧方向上的两端结合在一起的筒形形状能够形成设有弹性系数减小部的内管52。由此，短侧方向与管部51的周向的方向重合。当由片构件490形成管部51时，随着两端结合在一起，在与所述端部相邻地设置的弹性系数减小孔490A之间的间隔变得等于距离d2(＝直径d1)，使得在周向方向上以与弹性系数减小孔490A的直径相等的间隔布置弹性系数减小孔490A。由此，在管部51中，弹性系数减小部和非弹性系数减小部在周向方向上以相等的比例存在。与片构件390一样，片构件490易于被均匀地卷绕，并且提高内管52的成形性。在图9中示出的弹性系数减小孔390A、390B以及在图10中示出的弹性系数减小孔490A两者的数目和形状能够变化。例如，弹性系数减小孔390A、390B、490B可以具有椭圆形形状、菱形形状或多边形形状。

在以上实例中，通过将片构件90、190、290、390、490卷成筒形形状来形成内管52，但是内管52的形成方法不限于此。在以上实例中，也通过将片构件卷成筒形形状来形成外管53，但是外管53的形成方法也不限于此。例如，筒状的内管52和外管53可以通过切割金属块来形成。在该构造中，能够通过适当地对已经被形成为筒形形状的内管52进行钻孔来形成通孔52A。

在以上实例中，通孔52A或者弹性系数减小孔190A、290A、390A、390B、490A被设置成内管52中的弹性系数减小部。然而，弹性系数减小部的构造不限于该孔的构造。例如，与其它部分相比具有较小的板厚的薄壁部可以被设置成内管52中的弹性系数减小部。

弹性系数减小部可以被设置在外管53中而不是内管52中。替代地，弹性系数减小部可以被设置在内管52和外管53两者中。在弹性系数减小部被设置在外管53中的情形中，期望弹性系数减小部可以被设置在外管53的从接合部53A到结合部56的区域中。

接合部53A可以被设置在管部51的第一区域R1中。通孔52A的数目可以是一个。弹性系数减小部可以被设置于在轴向方向上横跨结合部56的位置处。

弹性系数减小部可以在轴向方向上和周向方向上等长，或者在周向方向上比在轴向方向上短。弹性系数减小部可以被设置在管部51的第一区域R1中，而不是第二区域R2中。替代地，弹性系数减小部可以被设置在管部51的第一区域R1和第二区域R2两者中。

可以省略第二区域R2以单独通过第一区域R1来形成管部51。即，内管52、外管53和密封部54的轴向长度可以相等，并且这些部分可以彼此固定使得在轴向方向上的位置彼此重合。

在密封部54和管部51由金属材料制成的情形中，这些部分可以被形成为一体部。管部51可以具有带有三层或更多层的分层结构。

另一个构件可以在远离隔膜40的一侧被设置在管部51的中空端的内部。另一个构件可以具有插入到管部51的端部中的一端以及被联接到壳体31的另一端，并且管部51的端部和壳体可以通过其它构件被联接在一起。在该情形中，管部51的端部不是自由端而是固定端。

将内管52和外管53结合在一起的形式不限于将内管52的一端和外管53的外周面结合在一起。例如，内管52的内周面和外管53的外周面可以结合在一起。同样在该情形中，结合部被布置在与弹性系数减小部相比距隔膜40更远的位置处。

设定气缸内压传感器30的固有频率A的形式能够适当地变化。例如，固有频率A可以被设定成低于当发生爆震时的频率。在该构造中，气缸内压传感器30的共振至少能够当发生预点火时被抑制。此外，固有频率A可以被设定成低于在内燃机10的正常运行范围中的频率的最小值(即，在空转运行期间的频率)。

片构件90、190、290、390、490的尺寸和形状可以适当地变化。例如，当片构件被卷成筒形形状时，片构件90、190、290、390、490可以具有矩形板状使得在周向方向上的长度变得大于在轴向方向上的长度，并且可以具有正方形板状。

Claims (5)

1.一种气缸内压传感器，其特征在于包括：

壳体；

隔膜，所述隔膜具有挠性，所述隔膜结合到所述壳体的一端；

传感器元件，所述传感器元件被构造成根据所述隔膜的变形来改变输出信号；以及

对置构件，所述对置构件被容纳在所述壳体的内部以便面对所述隔膜，所述对置构件限定在所述隔膜和所述对置构件之间的容纳室，所述对置构件包括：

筒状的管部，所述管部是具有内管和外管的分层结构；以及

密封部，所述密封部被设置在所述管部的内侧，并且所述传感器元件被固定到所述密封部，

所述管部设有弹性系数减小部，

所述弹性系数减小部被设置在所述内管与所述外管结合在一起的位置和所述隔膜之间。

2.根据权利要求1所述的气缸内压传感器，其特征在于：

所述管部包括第一区域和第二区域，在所述第一区域处，所述管部在内侧具有所述密封部，并且在所述第二区域处，所述管部在内侧不具有所述密封部，并且

所述弹性系数减小部被设置在所述第二区域中。

3.根据权利要求1或2所述的气缸内压传感器，其特征在于：

所述密封部被固定到所述内管，

所述密封部位于所述弹性系数减小部与所述隔膜之间，并且

所述外管结合到所述隔膜。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的气缸内压传感器，其特征在于，所述弹性系数减小部的长度在所述管部的周向方向上比在所述管部的轴向方向上大，所述管部的所述周向方向与所述管部的所述轴向方向正交。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的气缸内压传感器，其特征在于，所述弹性系数减小部是通孔。