JP2012530913A - 圧力センサ測定要素およびそれを有する圧力センサ - Google Patents

Abstract

本発明は、動作の際の内燃機関の燃焼空間における圧力を検出する圧力センサ（１０）の圧力センサ測定要素（２６）に関する。圧力センサ測定要素は、分離隔壁（５４）と、力測定要素（３２）へ前記分離隔壁（５４）の変形を伝達するプランジャー（５６）と、前記プランジャー（５６）を収容するとともに、燃焼空間に面することになる第１端部（１２）においては前記分離隔壁（５４）によって閉じられており、反対側の第２端部（１６）においては前記力測定要素（３２）を保持するようを設計されているスリーブ（３６）と、を有する。同じ機能性をもたせながら、圧力センサ測定要素（２６）をよりコスト効率よく生産できるように、プランジャー（５６）を隔壁／プランジャユニット（３８）として分離隔壁（５４）と一体的に形成し、そしてスリーブ（３６）および隔壁／プランジャユニット（３８）を同じ金属材料から形成することを提案する。

Description

本発明は、動作の際の内燃機関の燃焼空間における圧力を検出する圧力センサの圧力センサ測定要素に関する。圧力センサ測定要素は、分離隔壁と、力測定要素へ前記分離隔壁の変形を伝達するプランジャーと、前記プランジャーを収容するとともに、燃焼空間に面することになる第１端部においては前記分離隔壁を用いて閉じられており、反対側の第２端部においては前記力測定要素を保持するようを設計されているスリーブと、を有する。さらに、本発明は、そのような圧力センサ測定要素を有し、そのような圧力センサ測定要素を用いて内燃機関における燃焼空間圧力を測定する圧力センサに関する。

そのような圧力センサおよびそのような圧力センサ測定要素は、ＥＰ１２５５０９９Ｂ１において知られている。この公報を、後でより詳細に説明する。

ＵＳ４３８２３７７Ａは、燃焼空間における内圧を測定するための内燃機関用の圧力センサを記載している。この目的のために、既知の圧力センサは、燃焼室壁（すなわち例えばシリンダーヘッド）のネジ孔へねじで留めることができるセンサアウタハウジングを有する。燃焼空間に面することになる第１端部において、センサアウタハウジングが、燃焼空間圧力によって変形可能な分離隔壁を用いて閉じられている。分離隔壁は、センサアウタハウジングと一体に形成される。分離隔壁の変形は、センサアウタハウジングのねじが形成された狭い領域の内部で直接ガイドされるプランジャーを介して、燃焼空間から離間する方向に面している第２端部へ伝達され、第２端部で、力測定要素がプランジャーの長手方向の移動を圧力信号に変換する。圧力センサはこのように非常に単純な機構を有し、感度のよい力測定要素が高燃焼空間温度外の保護領域に収容されている。この目的のために、プランジャーは熱伝導率が低いセラミックから形成される。しかしながら、そのような圧力センサは少なからず温度依存性を有するものである。温度勾配が燃焼空間壁上で広がっている場合には、プランジャーと関連して、センサハウジングの拡張が変わる場合があるからである。センサハウジングがねじ締めされるとき、負荷がセンサハウジングに作用する。このねじ締めは、気密にする目的でかなりのトルク行われる。その負荷によって、プランジャー変形が歪曲され、したがって圧力測定に誤差が生じるおそれがある。

センサハウジングにおいて直接ガイドされる金属あるいはセラミックプランジャーを有する燃焼空間圧力センサの類似の機構が、ＵＳ５７０３２８２Ａにおいて知られている。この場合、しかしながら、分離隔壁はセンサハウジングと一体には形成されないが、その代り、センサハウジングの燃焼空間側にある端部に溶接されて、この端部を気密封止して閉じている。また、類似の機構はＵＳ５１９９３０３Ａにおいても知られている。

上述の温度依存性を軽減するために、初めに述べたＥＰ１２５５０９９Ｂ１にかかる内燃機関の燃焼空間用の圧力センサが提案された。この場合、センサアウタハウジングは、その内部に配置される別体の圧力センサ測定要素を有する。別体の圧力センサ測定要素は、スペーサ要素を形成しプランジャーがガイドされるスリーブを有している。このスリーブは、燃焼空間に面することになるスリーブの第１端部においては、センサアウタハウジングへ固定される。スリーブは内部に配置されている第２端部においては固定されず、分離隔壁の変形がプランジャーを用いて伝達される力測定要素を保持している。プランジャーおよびスリーブはともに高燃焼空間温度およびまた温度衝撃を遮断するセラミックで形成される。この燃焼空間センサは非常によく機能し、実用に適していることが実証されている。しかしながら、生産するのに比較的コストがかかる。

ＥＰ１２５５０９９Ｂ１にかかる従来技術に続いて、本発明の目的は、請求項１のプリアンブルに記載したタイプの圧力測定セルを改良して、一様なあるいは改良された精度で、かつ温度依存性なく、よりコスト効率よく製造することにある。

本目的は、請求項１の特徴を有する圧力センサ測定要素を用いることによって達成される。

本発明にかかるそのような圧力センサ測定要素を有する、内燃機関の燃焼空間における圧力測定のための圧力センサ（例えばイグニッション圧力センサ）が、他の請求項の主題である。

本発明の有用な態様が従属項の主題である。

本発明は、動作の際の内燃機関の燃焼空間における圧力を検出する圧力センサの圧力センサ測定要素を提供する。広がっている高温および圧力変動を制御することができるよう、圧力センサ測定要素は、分離隔壁と、プランジャーと、スリーブと、を備える。プランジャーは、力測定要素へ分離隔壁の変形を伝達する。スリーブは、プランジャーを収容する。スリーブは、燃焼空間に面することになる第１端部においては分離隔壁によって閉じられており、反対側の第２端部においては力測定要素を保持するよう設計されている。簡単な構成を提供するために、さらに、プランジャーは隔壁／プランジャユニットとして分離隔壁と一体に形成されており、スリーブおよび隔壁／プランジャユニットは金属から特に同じ材料から形成されている。

この結果、最小の数の部品で圧力測定セルを形成できる。２つの部品だけであっても、圧力測定セルの形成には十分である。隔壁とプランジャーとの間の分離点をなくすことができ、固定する必要がなくなる。材料としての金属を選択しているので、セラミックと比較してコストを低減できる。驚くことに、スリーブおよびプランジャーに金属を選択しているにもかかわらず、試験において、十分な温度遮蔽を達成することができるが明らかになった。特に、スリーブの金属の熱散逸のよさを、アウタセンサハウジングを介して熱を散逸させるのに利用することができる。

例えば、燃焼空間センサが内燃機関を冷却するための冷却ラインの近傍に配置される場合、その冷却作用を圧力センサの内部にも利用することができる。

材料の単一性によって、スリーブと隔壁／プランジャー要素と均一な膨張が保証される。このように、スリーブとプランジャーとの熱膨張が異なることによる悪影響だけではなく、スリーブに関連しそしてプランジャーに関連する分離隔壁の起こりうる不規則な熱膨張をも回避される。

本発明の有用な態様では、隔壁／プランジャユニットは、同様に、一体に、プランジャーの分離隔壁の反対側にある端部において、スリーブの第２端部と同一面となる第２隔壁を有する。これは、力測定センサ技術の安全性向上および／または燃焼空間において広がっている状況からの遮蔽に特に役立つ。

本発明の有用なさらなる態様では、隔壁／プランジャユニットは一体材料から単一体として製造される。したがって、分離点をまったくなくすことができる。簡単に生産できるにもかかわらず、隔壁として、そして隔壁移動を燃焼空間から遮蔽される領域への伝達としても機能する、安全で信頼できる部品が得られる。

本発明の有用なさらなる態様では、圧力センサ測定要素は、例えば全体が共通して同一材料から製造され、精密な金属特に鋼として設計される。

本発明の有用なさらなる態様では、力測定要素は、一方では、スリーブの第２端部に、他方では、プランジャーの分離隔壁から離間する方向に面している端部に、間接的あるいは直接的に固定されており、スリーブおよび隔壁／プランジャユニットと同じ材料から製造される。特に、力測定要素は、歪みゲージを有する可撓性梁部として設計されている。そのような力測定要素は、基本的に知られており、例えば上述のＥＰ１２５５０９９Ｂ１に記載されている。しかしながら、そのような力測定要素は、本発明にかかる圧力センサ測定要素において用いられる場合には、特に有用である。そのような力測定要素が、本発明にかかる圧力センサ測定要素と同じ材料から製造可能であるからである。その結果、スリーブと隔壁／プランジャユニットとの間の異なる熱膨張によって不正確となることを一方では回避でき、力測定要素によって不正確となることを他方では回避できる。

本発明の好ましいさらなる態様では、スリーブは、その第１端部において、径方向外側に延設されるフランジと外径がより小さい環状凸部とを有しており、該環状凸部がフランジから分離隔壁の軸方向に突出している。そして、分離隔壁は外側に厚みが増した環状縁領域を有しており、該環状縁領域は外側がフランジと同一面にあるとともに内側が環状の凸部と係合している。その結果、圧力センサ測定要素の２つの個別部分を互いに連結することがより容易になり、また、気密性が向上する。また、材料の大きな容量部分を、スリーブがセンサアウタハウジングに有用に接続される点に正確に配置することができる。これにより、安定性が向上し、また熱がスリーブからセンサアウタハウジングへ伝達しやすくなる。特に、フランジを、スリーブをセンサアウタハウジングにまで挿入させることができるストップとして利用できる。その結果、センサアウタハウジングと圧力センサ測定要素との間の境界での正確な位置決めおよび封止が容易になる。

本発明の有用なさらなる態様では、スリーブおよび分離隔壁は、実質的に一体化する方法で特に溶接によって互いに固定される。したがって、良好な気密性と信頼できる固定をコスト効率が良く達成することができる。

本発明の有用なさらなる態様では、スリーブ壁と隔壁／プランジャユニットとの間の空洞が真空にされているか、あるいは燃焼空間温度より高融点を有する材料からなる固形微粒子を有する充填材を有している。

真空には、対流が防止されるという利点がある。例えば珪砂などの耐熱性固形微粒子を有する充填材には、フロント隔壁が破裂した場合であってもセンサ内部および周囲を保護するという利点（フロント隔壁破裂時における安全性）がある。

本発明の有用なさらなる態様では、圧力測定セルにも、熱放射あるいは他の邪魔な放射からセンサ内部を遮蔽するために放射遮壁を配置できる。好ましくは、空洞により簡単に設置することができるように、放射遮壁は２つの部分にスリット状に分割されている。

本発明の有用なさらなる態様では、プランジャーは、第２端部から連通可能で、長手方向に延設される長手孔を有する。特に温度測定のための測定プローブをこの孔へ挿入できる。金属材料のために、温度変化は、比較的速く内側からであっても測定することができる。例えば、高温上昇が生じる場合（熱波）、これをプローブを用いて前もって検知することができる。特別な本構成にもかかわらず、もしかすると発生する可能性がある温度依存性を補償する目的で、例えば温度補償に用いることができる信号を迅速に生成することができる。

そのような圧力センサ測定要素が配置される圧力センサは、比較的コスト効率よく生産でき、その簡単な構成ために、また非常に信頼できる。センサがより部品が少ないほど、部品が故障するというリスクが小さくなる。そのため、この圧力センサは、動作の際の内燃機関の燃焼空間における圧力を検出するのに非常に好適である。

本発明の好ましいさらなる態様では、アウタセンサハウジングが燃焼空間の境界を定める部品に固定されるよう配置されており、スリーブはセンサハウジング内に収容されるとともに、その第１端部に形成された端部領域でのみセンサハウジングに固定されている。センサ構成から独立したスリーブによって、圧力センサ測定要素は、取り付け力による影響を受けないでいられる。

好ましくは、アウタセンサハウジングは、工具のための工具係合面を有する工具係合点あるいは工具係合領域を有している。これを、例えば、スパナ特に開口スパナとできる。その結果、圧力センサを、ねじ締めによって、耐圧・耐振動性がある方法で、測定される媒体を含んでいるハウジングの内ねじへ、例えば、燃焼空間を形成しているエンジンブロックの内ねじへ、あるいは油圧システムのパイプあるいは容器の内ねじへ、ねじ込むことができる。

ねじ締めをより容易にするために、例えば、圧力を工具によってねじ締め方向に印加できるように、好ましい態様において、工具係合領域には、ねじ込みねじ部と少なくとも１つの第１工具係合面との間に、工具をガイドするための、好ましくは工具がねじ込みねじ部に向かって滑り落ちることを防止するための、凸部が配置される。

他方、圧力センサあるいはセンサアウタハウジングを保持固定具へ例えばバイスへ、例えば生産あるいはメンテナンスの際に機械加工する目的で、挿入できることが望ましい。また圧力センサの長手方向において挿入・取り外し可能にするために、好ましいさらなる態様では、少なくとも２つの互いに反対側にある、好ましくは平行な、第２工具係合面が凸部なく連続的に形成されており、圧力センサの長手方向の中央軸を基準とする前記第２工具表面の範囲に対応する角度範囲では、前記第２工具係合面が、圧力センサの最も径方向外側として広がっている。

好ましい態様では、エンジン圧力センサ用の簡単なセンサ要素が備えられる。センサ要素は、好ましくは２パートの測定要素である。この測定要素は、好ましくは二重隔壁プランジャー（２つの隔壁を有するプランジャー）とアウタスリーブとから構成される。二重隔壁プランジャーは、燃焼空間隔壁と測定隔壁との間の１パートの接続を有する。２つの隔壁によって形成されている測定要素によって、例えば、剛性を、隔壁の厚さを通じて調整でき、そして、変形を小さく維持できる。環状隔壁として設計された燃焼空間隔壁の最も薄い点の典型的な厚さは約０．２ｍｍである。同様に、環状隔壁として設計された測定隔壁の最も薄い点の典型的な厚さは約０．３２ｍｍである。

２つの隔壁を有する態様には、複合材料ボンドの関連する問題に加えてセラミックを不要にできるにもかかわらず、２つの隔壁は、驚くほど有効に温度を仕切ることができ、その後ろにある力センサ技術を保護するさらなる利点を有する。

上述の設計のいくつかの利点を以下に記載する。
・部品数が最小である
・１パートのタイプの構成によって位置合わせの誤差が最小であり、したがって、また線形性が良好でありまたヒステリシス特性が有用である
・１パートのタイプの構成には歪みがない
・特に、２つの隔壁間にプランジャーを装着するよう溶接するとき、熱応力がない
・同じ材料が圧力測定セルのすべての部品に用いられるので、熱膨張が同じである
・隔壁プランジャー、アウタスリーブ、可撓性梁部およびセンサ体を、同じ材料から形成できる
・二重隔壁のため、より安全である
・別体タイプの構成のため、測定要素にはセンサの取付力の影響がない
さらなる態様において、対流を回避するために、測定セルの内部空間は真空にされる。

さらなる態様は、陰影寄与すなわち測定隔壁の方向における放射遮壁に関する。例えば、測定要素は充填物（例えば珪砂）を有することができる。これにより、フロント隔壁破壊の場合の安全性に役立つ。

さらなる追加的な概念は、温度抵抗プローブのための中央孔部に関する。これにより、温度上昇（熱波）が早期に検出され、これを温度補償に用いることができる。

本発明の例示的な実施形態を以下の添付の図面を参照してより詳細に説明する。

燃焼空間圧力を測定する圧力センサの側面図を示す。 図１の圧力センサを通る長手方向断面を示す。 図１の圧力センサの圧力センサ測定要素の、燃焼空間から離間する方向に面している端部の上面図を示す。 図３の圧力センサ測定要素の側面図を示す。 圧力センサ測定要素の圧力測定セルの、燃焼空間から離間する方向に面している端部の上面図を示す。 図５の圧力測定セルの中央面に沿った断面図を示す。 図１の圧力センサの圧力測定ユニットの、燃焼空間から離間する方向に面している端部の上面図を示す。 図７の圧力測定ユニットの第１中央面を通る第１断面図を示す。 図７の圧力測定ユニットの、第１中央面に直交する第２中央面を通る第２断面図を示す。 工具係合点を有する圧力センサのネジ込み領域の斜視図を示す。 充填物を有する圧力測定セルのさらなる実施形態の、図６と同様な、断面図を示す。 放射遮壁を有する圧力測定セルのまたさらなる実施形態の、図６と同様な、断面図を示す。 図１２にかかる実施形態において用いられる放射遮壁の斜視図を示す。

図１および図２は、例えば、船、建設機械あるいは自動車用ディーゼルエンジン、あるいは自動車用のガソリンエンジンなどの内燃機関の燃焼空間における圧力を測定する圧力センサ１０の実施形態を示す。内燃機関運転中に、燃焼空間圧力を圧力センサ１０を用いてオンラインで測定することができる。圧力信号に基づいて、内燃機関を動作させるよう制御・調整でき、また、内燃機関の動作・機能をモニターすることができる。

圧力センサ１０は、燃焼空間に面することになる第１端部１２においては圧力計測ユニット１４を、燃焼空間から離間する方向に面している第２端部１６においてはケーブル１８を、有する。ケーブル１８は、ケーブル接続２０およびスペーサスリーブ２２を介して圧力計測ユニット１４に接続される。

圧力計測ユニット１４は、アウタセンサハウジング２４と圧力センサ測定要素２６とを有する。センサハウジング２４にはその外周上に、燃焼空間の境界壁２９へねじ込まれるためのねじ部２８が配置される。圧力センサ測定要素２６は、センサハウジング２４内に収容される。

図３および図４からわかるように、圧力センサ測定要素２６は、圧力測定セル３０と可撓性の梁部３４の態様の力測定要素３２とを有する。

圧力測定セル３０を図５および図６を参照して説明する。圧力測定セル３０は、高精度なスリーブ３６および隔壁／プランジャユニット３８となる、２つの構造要素すなわち２つのパートを有する。隔壁／プランジャユニットは、ここでは二重隔壁プランジャー４０の態様であり、スリーブ内に収容される。

スリーブ３６は、実質的に円筒状に設計される。第１端部１２においては、スリーブ３６はその外周上に、径方向外側に延設されるフランジ４２を有する。軸方向環状凸部４４は、燃焼空間側に向かってフランジ４２から軸方向にさらに延設され、これにより段差部４６が環状凸部４４とフランジ４２との間の外側に形成される。スリーブ３６の円筒状領域４８の態様のスリーブ壁４７が、フランジ４２の反対側に形成される。スリーブ壁は、直径が大きい第１厚肉領域５０と、壁の厚さがより小さく外径が小さい薄肉領域５２と、を有する。スリーブ３６は一体に形成され、より大きい金属材料から材料削り出しによって作られる。

隔壁／プランジャユニット３８も同様に一体に形成される。同じく、単一金属材料から材料削り出しによって作られる。

隔壁／プランジャユニット３８は、第１パート領域として分離隔壁５４の態様の第１隔壁５３と、第２パート領域としてプランジャー５６と、を有する。ここで例示する実施形態において、測定隔壁５８の態様の第２隔壁５７はまた第３パート領域として配置され、その結果、隔壁／プランジャユニット３８は二重隔壁プランジャー４０として設計されている。

第１隔壁５３は、より厚い環状縁領域６０と、環状隔壁領域６２と、それらをプランジャー５６によって移行的に分割する中央移行領域６３と、を有する。より厚い環状縁領域６０は、第２端部１６の方向に周辺フランジ６４とともに延設され、段差部４６に配置されて、溶接６６を用いて実質的にスリーブ３６に一体的に接続される。これにより、スリーブ３６の第１端部１２は、分離隔壁５４によって密閉して閉じられている。環状隔壁領域６２は、圧力の作用により分離隔壁５４が軸方向に移動可能に変形することができる、薄い可撓性領域を形成している。厚さが変えられている環状隔壁領域６２の最も薄い点は、０．３ｍｍ未満特に０．２ｍｍ未満の厚さである。変形しやすくするために、切欠き６７を、環状縁領域６０と環状隔壁領域６２との間の移行の領域における分離隔壁５４上に形成することもできる。分離隔壁５４の外径はフランジ４２の外径に対応しており、これにより、スリーブ３６および分離隔壁５４は、第１端部１２に形成された端部領域６８で同一面にある。

プランジャー５６は、分離隔壁５４からスリーブ３６内の中心に延設されており、第１端部１２から第２端部１６の方向に延設されている。例示の実施形態において、プランジャーは分離隔壁５４を測定隔壁５８に接続されており、分離隔壁５４が変形すると、測定隔壁５８も同様に変形する。プランジャー５６は、第２端部１６から連通可能な中央孔部７２の態様のオリフィス７０を有する。この孔部７２は、温度測定プローブ（図示せず）を収容するよう機能できる。

測定隔壁５８は、同様に、より厚い環状縁領域７４と、可撓域として設計された環状隔壁領域７６と、それらをプランジャー５６によって分割する中央移行領域７８と、を有する。環状縁領域７４の外径は、スリーブ３６の内径より多少小さい。前記内径はスリーブ３６の長さにわたって一定である。これにより、前記環状縁領域を、圧力測定セル３０の生産の際にスリーブ３６へ挿入することができる。第２端部１６において、測定隔壁５８はスリーブ３６と同一平面にある。環状縁領域７４は、溶接８０を用いてスリーブ３６に堅固に接続される。測定隔壁５８の環状隔壁領域７６は、分離隔壁５４の環状隔壁領域６２より厚く設計されている。

本実施形態の圧力測定セル３０においては、図６に示すように、圧力測定セル３０内に形成された空洞８２は真空である。

図３および図４からわかるように、可撓性の梁部３４はその外側領域８４がスリーブ３６の第２端部１６に溶接される。可撓性の梁部３４は、同様に溶接によって測定隔壁５８の移行領域７８の外側に中央領域８６によって接続される。中間に、可撓性の梁部３４は、歪みゲージ９０が配置されている、薄い変形領域８８を有し、変形領域の変形を電気信号の生成に用いることができる。

圧力センサ測定要素２６および可撓性の梁部３４の２つのパートを有する圧力測定セル３０全体は、同一材料から製造される。この目的のために、例示的な実施形態において、適当な鋼が用いられる。

図７〜図９からわかるように、フランジ４２がセンサハウジング２４の端部縁９２に当接するまで、圧力測定セル３０は、センサハウジング２４の燃焼空間側で開口している端部へ挿入される。この端部縁９２は、溶接９４を用いてフランジ４２と厚肉領域５０と堅固に接続される。

センサハウジング２４は軸部領域９６上にねじ部２８を有する。これから、六角形９８の態様の工具係合領域が第２端部１６に向かって延設されている。

六角形９８は、４つの第１工具係合面１０２を有する。それぞれの場合において、凸部１０４が、工具例えば開口スパナなど（図示せず）を案内するとともに、工具が第１工具係合面１０２とねじ部２８との間から滑り落ちることを防止している。２つのクランプ顎部（図示せず）が多少であっても緩められれば、圧力センサ１０が長手方向全体に例えばクランプ顎部の間で挿入することができるよう、２つの互いに反対側にある第２工具係合面９９が、凸部なく連続的に形成されている。２つの第２工具係合表面９９は、平行な連続的スパナ係合面として設計されている。

センサハウジング２４には、第２端部１６側に、電子部品（ここでは詳細には例示しないが、例えばチップあるいはＡＳＩＣ）を収容する大きい凹部１００が配置される。圧力測定セル３０とセンサハウジング２４との間の唯一の堅固な機械的接続は、端部領域６８における溶接９４である。圧力測定セル３０およびセンサハウジング２４は、温度が変化するとき、軸方向内側の膨張が異なる。

圧力センサ１０が燃焼空間圧力のオンライン測定に使用される例を説明し、この目的に特に適しているが、もちろん他のタイプの使用も可能である。例えば、圧力センサ１０は、熱いあるいは高圧の油圧媒体の場合でも、油圧システムにおける圧力での使用にも同様に極めて適している。

圧力センサ１０で使用される圧力測定セル３０のさらなる例示的な実施形態を、図１１〜図１３の例示を用いて説明する。この場合、図５および図６に示した圧力測定セル３０の実施形態との差異のみを説明する。他のすべての構成要素および特徴は上に説明した実施形態のものと同一である。

図６にかかる実施形態においては、圧力測定セル３０の空洞８２はその内部が真空であった。この目的は、空洞８２を通る熱伝導をできる限り小さくすることにあった。対照的に、図１１にかかる圧力測定セル３０の第２実施形態においては、空洞８２は熱的分離材で構成される充填物１０６で充填される。図示の例示的な実施形態において、その材料は、流動可能な粒状材料の態様である。実用的には、本実施例において、珪砂１０８を用いる。

図１２にかかる実施形態においては、図１３に個々により詳細に示す放射遮壁１０９が、第１端部１２の領域における空洞８２内に配置される。放射遮壁１０９は、２つの個別要素１１０および１１１を有する。２つの個別要素は、互いに別体であって空洞８２の形状に適合しており、したがって空洞８２へより簡単に個々に挿入できる。熱放射あるいは他の有害な放射を減衰させるあらゆる材料を、放射遮壁１０９の材料とすることができる。

１０ 圧力センサ
１２ 第１端部（燃焼空間に面する）
１４ 圧力計測ユニット
１６ 第２端部（燃焼空間から離間する方向に面する）
１８ ケーブル
２０ ケーブル接続
２２ スペーサスリーブ
２４ センサハウジング
２６ 圧力センサ測定要素
２８ ねじ部
２９ 境界壁
３０ 圧力測定セル
３２ 力測定要素
３４ 可撓性梁部
３６ スリーブ
３８ 隔壁／プランジャユニット
４０ 二重隔壁プランジャー
４２ フランジ
４４ 環状凸部
４６ 段差部
４７ スリーブ壁
４８ 円筒状領域
５０ 厚肉領域
５２ 薄肉領域
５３ 第１隔壁
５４ 分離隔壁
５６ プランジャー
５７ 第２隔壁
５８ 測定隔壁
６０ 環状縁領域
６２ 環状隔壁領域
６３ 移行領域
６４ 周辺フランジ
６６ 溶接
６７ 切欠き
６８ 端部領域
７０ オリフィス
７２ 孔部
７４ 環状縁領域
７６ 環状隔壁領域
７８ 移行部領域
８０ 溶接
８２ 空洞
８４ 外側領域
８６ 中央領域
８８ 変形領域
９０ 歪みゲージ
９２ 端部縁
９４ 溶接
９６ 軸部領域
９８ 六角形
９９ 第２工具係合表面
１００ 凹部
１０２ 第１工具係合表面
１０４ 凸部
１０６ 充填物
１０８ 珪砂
１０９ 放射遮壁
１１０ 第１要素
１１１ 第２要素

Claims (15)

1. 動作の際の内燃機関の燃焼空間における圧力を検出する圧力センサ（１０）の圧力センサ測定要素（２６）であって、
   分離隔壁（５４）と、
   力測定要素（３２）へ前記分離隔壁（５４）の変形を伝達するプランジャー（５６）と、
   前記プランジャー（５６）を収容するとともに、燃焼空間に面することになる第１端部（１２）においては前記分離隔壁（５４）によって閉じられており、反対側の第２端部（１６）においては前記力測定要素（３２）を保持するようを設計されているスリーブ（３６）と、
   を備える圧力センサ測定要素において、
   前記プランジャー（５６）は隔壁／プランジャユニット（３８）として前記分離隔壁（５４）と一体に形成されており、前記スリーブ（３６）および前記隔壁／プランジャユニット（３８）は同じ金属材料から形成されている圧力センサ測定要素。
2. 請求項１に記載の圧力センサ測定要素において、前記隔壁／プランジャユニット（３８）は、同様に、一体に、前記プランジャー（５６）の前記分離隔壁（５４）の反対側にある端部において、前記スリーブ（３６）の前記第２端部と同一面となる第２隔壁（５７）を有する圧力センサ測定要素。
3. 先の請求項のいずれかに記載の圧力センサ測定要素において、前記隔壁／プランジャユニット（３８）は一体材料から単一体として製造される、及び／または前記スリーブ（３６）は一体材料から単一体として製造される圧力センサ測定要素。
4. 先の請求項のいずれかに記載の圧力センサ測定要素において、圧力センサ測定要素（２６）は全体が共通して同一材料から製造される圧力センサ測定要素。
5. 先の請求項のいずれかに記載の圧力センサ測定要素において、力測定要素（３２）は、一方では、前記スリーブ（３６）の前記第２端部に、他方では、前記プランジャー（５６）の前記分離隔壁から離間する方向に面している端部に、固定されており、好ましくはスリーブ（３６）および隔壁／プランジャユニット（３８）と同じ材料から製造される圧力センサ測定要素。
6. 請求項５に記載の圧力センサ測定要素において、前記力測定要素（３２）は、歪みゲージ（９０）を有する可撓性梁部（３４）として設計されている圧力センサ測定要素。
7. 先の請求項のいずれかに記載の圧力センサ測定要素において、スリーブ（３６）は、その第１端部（１２）において、径方向外側に延設されるフランジ（４２）と外径がより小さい環状凸部（４４）とを有しており、該環状凸部が前記フランジ（４２）から前記分離隔壁（５４）の軸方向に突出しており、分離隔壁（５４）は外側に厚みが増した環状縁領域（６０）を有しており、該環状縁領域は外側がフランジ（４２）と同一面にあるとともに内側が前記環状の凸部（４４）と係合している圧力センサ測定要素。
8. 先の請求項のいずれかに記載の圧力センサ測定要素において、前記スリーブ（３６）および前記分離隔壁（５４）は、実質的に一体化する方法で、特に溶接（６６）を用いて互いに固定される圧力センサ測定要素。
9. 先の請求項のいずれかに記載の圧力センサ測定要素において、空洞（８２）がスリーブ（３６）内においてスリーブ壁（４７）と隔壁／プランジャユニット（３８）との間で形成されており、該空洞が真空にされているか、あるいは燃焼空間温度より高融点を有する材料からなる固形微粒子を有する充填材（１０６）および／または放射遮壁（１０９）を有している圧力センサ測定要素。
10. 先の請求項のいずれかに記載の圧力センサ測定要素において、前記プランジャー（５６）は、前記第２端部（１６）から連通可能で、長手方向に延設されるオリフィス（７０）を有する圧力センサ測定要素。
11. 動作の際の内燃機関の燃焼空間における圧力を検出する圧力センサ（１０）において、先の請求項のいずれかに記載の圧力センサ測定要素（２６）を備える圧力センサ。
12. 請求項１１に記載の圧力センサ（１０）において、アウタセンサハウジング（２４）が燃焼空間の境界を定める部品に固定されるよう配置されており、前記スリーブ（３６）は前記センサハウジング（２４）内に収容されるとともに、その第１端部（１２）に形成された端部領域（６８）でのみ前記センサハウジング（２４）に固定されている圧力センサ。
13. 請求項１２に記載の圧力センサ（１０）において、アウタセンサハウジング（２４）は、工具、特にスパナ、さらに特に開口スパナのための工具係合面（１０２，９９）を有する工具係合領域を有している圧力センサ。
14. 請求項１３に記載の圧力センサ（１０）において、前記工具係合領域は、前記圧力センサ（１０）にねじ込むためのねじ部（２８）と少なくとも１つの第１工具係合面（１０２）との間に、前記工具をガイドするための、好ましくは前記工具が前記ねじ部（２８）に向かって滑り落ちることを防止するための凸部（１０４）を有しており、少なくとも２つの互いに反対側にある、好ましくは平行な、第２工具係合面（９９）が凸部なく連続的に形成されており、圧力センサの長手方向の中央軸を基準とする前記第２工具表面の範囲に対応する角度範囲では、前記第２工具係合面が、圧力センサの最も径方向外側として広がっている圧力センサ。
15. 内燃機関あるいは油圧システムの動作の際に内燃機関の燃焼空間あるいは油圧システムにおける圧力を測定する方法において、請求項１乃至１０のいずれかに記載の圧力センサ測定要素（２６）、および／または請求項１１乃至１４のいずれかに記載の圧力センサ（１０）を用いる方法。

Images