JP2016061707A

JP2016061707A - 圧力検出装置

Info

Publication number: JP2016061707A
Application number: JP2014190778A
Authority: JP
Inventors: 大晃三輪; Hiroaki Miwa; 晃示大矢; Koji Oya
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2016-04-25

Abstract

【課題】圧電素子に充分な予荷重を印加しつつ、圧電素子に局所応力が印加されないようにすることができる圧力検出装置を提供する。【解決手段】ケース３１０は、応力分散部３２０と電極部３３０とに挟まれた圧電素子２００を収容する。ケース３１０の底部３１３には貫通孔が設けられていないので、ケース３１０の強度が維持され、圧電素子２００に充分な予荷重が印加される。応力分散部３２０は、底部３１３に１カ所で接触すると共に底部３１３から荷重を受ける接触面３２１と、接触面３２１で受けた荷重が伝達される伝達面３２２と、を有する。応力分散部３２０は、伝達面３２２のサイズが接触面３２１のサイズよりも大きくなるように接触面３２１側から伝達面３２２側に向かってサイズが大きくなっている。このため、接触面３２１で受けた荷重に基づく応力が分散して伝達面３２２から圧電素子２００に伝達する。【選択図】図１

Description

本発明は、燃焼室の燃焼圧を検出する圧力検出装置に関する。

従来より、燃焼室の燃焼圧を検出する圧力検出装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的には、第１電極部、第２電極部、各電極部に挟まれた圧電素子、有底筒状の加圧部材、及び支持部材を備えた圧力検出装置が提案されている。加圧部材は、第１電極部、圧電素子、第２電極部の順にこれらを収容している。また、支持部材は、加圧部材に収容されると共に加圧部材の開口側に固定されている。

このような構成では、各電極部、圧電素子、及び支持部材が加圧部材に収容された状態で支持部材に対して加圧部材の底部側に荷重が印加された状態で支持部材が加圧部材に固定されている。これにより、加圧部材の底部によって支持部材に印加された荷重が受け止められる。したがって、各電極部に挟まれた圧電素子に予め予荷重が掛けられる。

さらに、圧力検出装置は、燃焼圧が印加されるダイヤフラムを備えている。ダイヤフラムは加圧部材に設けられた貫通孔を介して第１電極部に接触させられている。これにより、燃焼圧が圧電素子に伝わるようになっている。

特開２０１３−２０５３０７号公報

しかしながら、上記従来の技術では、加圧部材の底部に貫通孔が設けられているので、加圧部材は構造的に弱くなっている。このため、圧電素子に予荷重を充分に印加することができないという問題がある。

そこで、加圧部材の底部に貫通孔を設けずに、ダイヤフラムを当該底部に接触させる構造が考えられる。この場合、当該底部が第１電極部として機能するので、加圧部材の底部に圧電素子を直接接触させる。さらに、加圧部材の底部が厚いと荷重の減衰率が高くなってしまうので、荷重の減衰量を小さくするために当該底部を薄くすることが考えられる。しかし、ダイヤフラムから荷重を受けた底部が反りやすくなるので、底部の反りによって底部から圧電素子に局所応力が印加されてしまう。したがって、圧電素子が破壊されてしまう可能性がある。

本発明は上記点に鑑み、圧電素子に充分な予荷重を印加しつつ、圧電素子に局所応力が印加されないようにすることができる圧力検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃焼室を構成する燃焼機構に取り付けられると共に、燃焼室の燃焼圧を検出するように構成された圧力検出装置であって、以下の点を特徴としている。

すなわち、燃焼室に配置されて燃焼圧に基づく荷重を受けるダイヤフラム（４００）を備えている。また、ダイヤフラム（４００）に接触すると共に当該ダイヤフラム（４００）を介して荷重を受ける底部（３１３）と、底部（３１３）とは反対側に開口した開口部（３１４）と、を有する有底筒状のケース（３１０）を備えている。

ケース（３１０）に収容され、底部（３１３）に１カ所で接触すると共に底部（３１３）から荷重を受ける接触面（３２１）と、接触面（３２１）で受けた荷重が伝達される伝達面（３２２）と、を有する応力分散部（３２０）を備えている。

受圧面（２１０）を有し、受圧面（２１０）が伝達面（３２２）に接触するようにケース（３１０）に収容され、伝達面（３２２）から受けた荷重に基づいて燃焼圧を検出する圧電素子（２００）を備えている。また、圧電素子（２００）のうち応力分散部（３２０）とは反対側に接触するようにケース（３１０）に収容された電極部（３３０）を備えている。

さらに、応力分散部（３２０）、圧電素子（２００）、及び電極部（３３０）を底部（３１３）側に押し込んだ状態で開口部（３１４）に固定されることにより、応力分散部（３２０）と電極部（３３０）とで圧電素子（２００）を挟み込むと共に応力分散部（３２０）、圧電素子（２００）、及び電極部（３３０）に予荷重を印加する荷重部（３４０、３５０）を備えている。

そして、応力分散部（３２０）は、伝達面（３２２）のサイズが接触面（３２１）のサイズよりも大きくなるように接触面（３２１）側から伝達面（３２２）側に向かってサイズが大きくなっていることにより、接触面（３２１）で受けた荷重に基づく応力を分散させて伝達面（３２２）に伝達させるようになっていることを特徴とする。

これによると、ケース（３１０）の底部（３１３）には貫通孔が設けられていないので、圧電素子（２００）に印加する予荷重を保持するためのケース（３１０）を高強度な構成とすることができる。これにより、底部（３１３）を薄くしつつ、圧電素子（２００）に充分な予荷重を印加することができる。

また、底部（３１３）から応力分散部（３２０）に伝達された応力は、当該応力分散部（３２０）の内部で接触面（３２１）から伝達面（３２２）に向かって分散されて圧電素子（２００）の受圧面（２１０）に伝達される。このため、ケース（３１０）の底部（３１３）の反りが圧電素子（２００）に直接影響しないようにすることができる。さらに、応力分散部（３２０）によって分散された応力は伝達面（３２２）を介して圧電素子（２００）に伝達される。したがって、圧電素子（２００）に局所応力が印加されないようにすることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る圧力検出装置の一部断面図である。図１に示された応力分散部の斜視図である。応力分散部の作用効果を説明するための圧力検出装置の一部断面図である。本発明の第２実施形態に係る圧力検出装置の一部断面図である。第３実施形態に係る応力分散部の斜視図である。第４実施形態に係る応力分散部の斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る圧力検出装置は、燃焼室を構成する燃焼機構に取り付けられると共に、燃焼室の燃焼圧を検出する装置である。燃焼機構は、例えば車両に搭載されたエンジンである。そして、図１に示されるように、圧力検出装置１は、ハウジング１００、圧電素子２００、予荷重印加部３００、及びダイヤフラム４００を備えて構成されている。

ハウジング１００は、圧力検出装置１の外観をなす棒状の部品である。ハウジング１００は例えば金属材料で形成されている。ハウジング１００のうちの燃焼室側の一端部１１０は筒状になっている。さらに、ハウジング１００は側壁に形成されたネジ部１２０を有しており、このネジ部１２０を介してエンジンブロックにネジ止めされる。なお、ハウジング１００のうち一端部１１０とは反対側に図示しない回路基板やコネクタ等の部品が設けられている。

圧電素子２００は、印加される荷重を検出するための板状の荷重検出素子である。具体的に、圧電素子２００は、荷重が印加されることで荷重の大きさに応じた電荷を発生させるものであり、例えば圧電体で構成されている。また、圧電素子２００は受圧面２１０を有している。そして、圧電素子２００は、受圧面２１０に印加された荷重の大きさを例えば電圧に変換して出力する。

なお、圧電素子２００は、ハウジング１００の中心軸方向に電荷を発生させるように構成されていても良い。一方、圧電素子２００は、ハウジング１００の中心軸方向に垂直な方向に電荷を発生させるように構成されていても良い。

予荷重印加部３００は、圧電素子２００を挟み込むと共に圧電素子２００に所定の予荷重を印加することで圧電素子２００に圧接された構造を有する。予荷重印加部３００は、ハウジング１００及びダイヤフラム４００から分離された部品である
具体的に、予荷重印加部３００は、ケース３１０、応力分散部３２０、電極部３３０、絶縁リング３４０、及び予荷重印加材３５０を有している。

ケース３１０は、中空部３１１を有する有底筒状の部品であり、筒部３１２及び底部３１３を有して構成されている。筒部３１２は中空筒状の部分であり、筒部３１２の中空部分がケース３１０の中空部３１１に対応している。

また、底部３１３は、ダイヤフラム４００に接触すると共に、当該ダイヤフラム４００を介して荷重を受ける部分である。底部３１３は、筒部３１２の一方の開口部を塞いでいる。これにより、ケース３１０は、底部３１３とは反対側に開口した他方の開口部３１４を有する構造になっている。底部３１３の厚みは例えば０．４ｍｍである。

さらに、ケース３１０は、筒部３１２の外壁面３１５に当該外壁面３１５の一部が突出した突出部３１６を有している。突出部３１６は、筒部３１２の外壁面３１５に当該外壁面３１５を一周するように連続して設けられている。そして、突出部３１６は、ハウジング１００の開口端に溶接等で接合されている。すなわち、ケース３１０の突出部３１６は、溶接部５００によってハウジング１００の開口端に固定されている。したがって、ケース３１０はハウジング１００を介してエンジンブロックと同じ電位に固定される。エンジンブロックの電位は例えば接地電位である。

応力分散部３２０は、ケース３１０の底部３１３から受けた荷重を分散させて圧電素子２００に伝達する役割を果たすものである。応力分散部３２０は、圧電素子２００の一方の電極として機能する。応力分散部３２０は、ケース３１０の底部３１３に接触するようにケース３１０に収容されている。

本実施形態では、図１及び図２に示されるように、応力分散部３２０は接触面３２１及び伝達面３２２を有している。すなわち、応力分散部３２０は、伝達面３２２のサイズが接触面３２１のサイズよりも大きくなるように半球体状に形成されている。

接触面３２１は、ケース３１０の底部３１３に１カ所で接触すると共に底部３１３から荷重を受ける面である。伝達面３２２は、接触面３２１で受けた荷重が伝達される面である。本実施形態では、応力分散部３２０の球面のうちケース３１０の底部３１３に接触する一部が接触面３２１に対応する。伝達面３２２は圧電素子２００の受圧面２１０に接触していると共に、受圧面２１０に荷重を伝達する面である。伝達面３２２は平面である。

このように、応力分散部３２０は、伝達面３２２のサイズが接触面３２１のサイズよりも大きくなるように接触面３２１側から伝達面３２２側に向かってサイズが大きくなっている。ここで、「サイズ」とは、接触面３２１や伝達面３２２の面積を指す。また、応力分散部３２０の断面を取ったときの接触面３２１や伝達面３２２の長さを指しても良い。つまり、「サイズ」には接触面３２１や伝達面３２２の幅の意味も含まれる。

上記の構成の応力分散部３２０に対し、圧電素子２００は受圧面２１０が応力分散部３２０の伝達面３２２に接触するようにケース３１０に収容されている。ここで、本実施形態では、応力分散部３２０は、伝達面３２２のサイズが圧電素子２００の受圧面２１０のサイズと同じになるように形成されている。そして、応力分散部３２０は、伝達面３２２の全体に圧電素子２００の受圧面２１０の全体が接触している。これにより、応力分散部３２０がケース３１０の底部３１３から受けた荷重を無駄なく圧電素子２００に伝達させることができる。すなわち、荷重のロスを低減することができる。

電極部３３０は、ケース３１０の内壁面３１７から離間するようにケース３１０の中空部３１１に収容された部品である。電極部３３０は、圧電素子２００の他方の電極として機能する。電極部３３０は、ケース３１０の中空部３１１において圧電素子２００のうち応力分散部３２０とは反対側に接触している。これにより、電極部３３０は応力分散部３２０と共に圧電素子２００を挟んでいる。

さらに、電極部３３０は、圧電素子２００側とは反対側に圧電素子２００の信号を外部に出力するためのターミナル３３１を有している。

絶縁リング３４０は、ケース３１０の中空部３１１に配置されていると共に、電極部３３０と予荷重印加材３５０とを絶縁するためのリング状の部品である。絶縁リング３４０は、電極部３３０のうち圧電素子２００側とは反対側に接触している。絶縁リング３４０は、例えばアルミナ等のセラミックスで形成されている。絶縁リング３４０の中空部分には電極部３３０のターミナル３３１が配置される。

予荷重印加材３５０は、絶縁リング３４０のうち電極部３３０とは反対側に接触した部品である。予荷重印加材３５０はケース３１０の中心軸に沿って設けられた貫通孔３５１を有している。この貫通孔３５１が電極部３３０から信号を取り出すためのスペースとして利用される。

また、予荷重印加材３５０は、応力分散部３２０、圧電素子２００、電極部３３０、及び絶縁リング３４０をケース３１０の底部３１３側に押し込んだ状態でケース３１０のうち他方の開口部３１４に溶接によって固定されている。これにより、予荷重印加材３５０は溶接部５１０によってケース３１０に固定されている。また、予荷重印加材３５０は、応力分散部３２０と電極部３３０とで圧電素子２００を挟み込むと共に応力分散部３２０、圧電素子２００、電極部３３０、及び絶縁リング３４０に予荷重を印加する。

このように圧電素子２００に所定の予荷重を印加する目的の１つは、燃焼室は正圧だけでなく負圧も発生するため、予荷重印加部３００に負圧が作用しても圧電素子２００が応力分散部３２０や電極部３３０から浮き上がって計測不能になることを避けるためである。もう１つの目的は、エンジンで異常燃焼が生じると衝撃波が発生するので、この衝撃波によって圧電素子２００が浮き上がってケース３１０の内壁面３１７、応力分散部３２０、電極部３３０に衝突することにより破損してしまうことを防止するためである。

ここで、予荷重印加部３００のうち、ケース３１０、応力分散部３２０、電極部３３０、及び予荷重印加材３５０は、例えば同じ金属材料で形成されている。圧力検出装置１は高温に晒されることになるため、各部品の熱膨張率に差を生じさせないようにするべく、各部品が同じ金属材料で形成されていることが好ましい。また、予荷重印加部３００は高耐圧性や高ヤング率（硬い）であることも要求される。このようなことから、ケース３１０、応力分散部３２０、電極部３３０、及び予荷重印加材３５０は、例えばＳＵＳ６３０で形成されている。なお、ＳＵＨ６６０等の他の金属材料が用いられても良い。

ダイヤフラム４００は、燃焼室に配置されて燃焼圧に基づく荷重を予荷重印加部３００に伝達する部品である。具体的には、ダイヤフラム４００は、中空筒状の支持部４１０と、支持部４１０のうちの一方の開口部を塞ぐ受圧部４２０と、を有して構成されている。

支持部４１０は、ケース３１０の突出部３１６のうちハウジング１００とは反対側に溶接されている。これにより、ダイヤフラム４００は溶接部５２０によってハウジング１００に固定されている。受圧部４２０は、燃焼圧に基づく荷重を受ける部分である。受圧部４２０の一部がケース３１０の底部３１３に接触している。

上記の構成において、ハウジング１００の内部に図示しない信号線が通されている。信号線の一端は予荷重印加材３５０の貫通孔３５１及び絶縁リング３４０の中空部分に配置されると共に電極部３３０のターミナル３３１に電気的に接続されている。信号線の他端はハウジング１００に設けられた図示しないコネクタ部に電気的に接続されている。

以上が、本実施形態に係る圧力検出装置１の全体構成である。上記の構成によると、燃焼室で発生した衝撃がダイヤフラム４００に印加される。これにより、ダイヤフラム４００の衝撃がケース３１０の底部３１３及び応力分散部３２０を介して圧電素子２００に伝わる。圧電素子２００は応力分散部３２０の伝達面３２２から受けた荷重の大きさに応じて電荷を発生させる。これにより、応力分散部３２０と電極部３３０との間の電圧が変化する。したがって、燃焼圧に応じた電圧信号が信号線を介して電気回路に入力され、当該電気回路で信号されて外部に出力される。

次に、圧力検出装置１の製造方法について説明する。まず、エージング工程を行う。具体的には、圧電素子２００、ケース３１０、応力分散部３２０、電極部３３０、絶縁リング３４０、及び予荷重印加材３５０を用意する。そして、ケース３１０の中空部３１１に応力分散部３２０、圧電素子２００、電極部３３０、絶縁リング３４０、及び予荷重印加材３５０を順に収容し、図示しない固定治具の上に配置する。

続いて、予荷重印加材３５０の上に図示しない荷重治具を乗せて荷重を掛ける。これにより、荷重治具を固定治具側に押し込む。具体的には、燃焼室に発生するであろう衝撃に基づく荷重よりも高い荷重を予荷重印加材３５０に印加した状態で応力分散部３２０及び電極部３３０を圧電素子２００に圧接する。

そして、バネ定数比によるスプリングバックを考慮してケース３１０の開口部３１４と予荷重印加材３５０とをレーザ溶接で固定する。これにより、予荷重印加材３５０をケース３１０に溶接部５１０で固定する。

この後、ハウジング１００の開口端にケース３１０の突出部３１６をレーザ溶接することにより、ハウジング１００にケース３１０を溶接部５００で固定する。また、ケース３１０の突出部３１６にダイヤフラム４００の支持部４１０をレーザ溶接することにより、ケース３１０にダイヤフラム４００を溶接部５２０で固定する。なお、ケース３１０にダイヤフラム４００を固定した後、ケース３１０をハウジング１００に固定しても良い。

そして、信号線を含んだコネクタ側の部品を用意し、信号線の一端と電極部３３０のターミナル３３１との電気的導通を取る。こうして、圧力検出装置１が完成する。

次に、応力分散部３２０の作用効果について説明する。まず、応力分散部３２０が設けられていない構成では、ケース３１０の底部３１３の厚みを０．４ｍｍとすると、当該底部３１３に掛かる最大圧力時に底部３１３の反りによって例えば８００ＭＰａの局所応力が底部３１３から圧電素子２００に掛かる。このため、この局所応力によって圧電素子２００が割れてしまう。

そこで、底部３１３から圧電素子２００に対する局所応力を低減するためにケース３１０の底部３１３の厚みを例えば２倍にする。これにより、当該底部３１３に掛かる最大圧力時に底部３１３の反りによって底部３１３から圧電素子２００に掛かる局所応力は４００ＭＰａに低減する。しかし、底部３１３の厚みが大きくなったことに伴って圧電素子２００の感度が４０％低下してしまう。例えば、ケース３１０の底部３１３に１００Ｎが印加されたとしても、圧電素子２００に印加される力は６０Ｎに低下してしまう。

一方、本実施形態では、ケース３１０の底部３１３と圧電素子２００との間に応力分散部３２０が設けられている。このため、ケース３１０の底部３１３の反りが圧電素子２００に直接影響しないようにすることができる。また、応力分散部３２０は、伝達面３２２のサイズが接触面３２１のサイズよりも大きくなるように接触面３２１側から伝達面３２２側に向かってサイズが大きくなるように形成されている。このため、図３に示されるように、応力分散部３２０は、接触面３２１で受けた荷重に基づく応力を分散させて伝達面３２２に伝達させるようになっている。したがって、底部３１３から圧電素子２００に局所応力が印加されないようにすることができる。

応力分散部３２０が設けられた構成では、ケース３１０の底部３１３の厚みを０．４ｍｍとしても、当該底部３１３に掛かる最大圧力時に応力分散部３２０から圧電素子２００に掛かる応力が４００ＭＰａとなる。つまり、応力分散部３２０が設けられていない構成に対して圧電素子２００に掛かる応力を１／２に低減することができる。また、ケース３１０の底部３１３の厚みが０．４ｍｍに維持されることで、応力分散部３２０が設けられたとしても、荷重減衰率は２０％に抑えられる。例えば、ケース３１０の底部３１３に１００Ｎが印加された場合、圧電素子２００に印加される力は８０Ｎに抑えられる。したがって、応力分散部３２０が設けられていない構成に対して圧電素子２００の感度を大幅に向上させることができる。

また、ケース３１０の底部３１３にはダイヤフラム４００の受圧部４２０の一部を通すための貫通孔が設けられていないので、圧電素子２００に印加する予荷重を保持するためのケース３１０を高強度な構成とすることができる。これにより、ケース３１０の底部３１３を薄くしつつ、圧電素子２００に充分な予荷重を印加することができる。また、ダイヤフラム４００の熱がケース３１０の内部に伝達することを抑制することができる。

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、絶縁リング３４０及び予荷重印加材３５０が特許請求の範囲の「荷重部」に対応する。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図４に示されるように、応力分散部３２０の伝達面３２２のサイズが、圧電素子２００の受圧面２１０のサイズよりも大きくなっている。さらに、応力分散部３２０の伝達面３２２の範囲に圧電素子２００の受圧面２１０の全体が接触している。

以上の構成により、応力分散部３２０から圧電素子２００の受圧面２１０に局所的な応力が確実に印加されないようにすることができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。図５に示されるように、応力分散部３２０は、伝達面３２２のサイズが接触面３２１のサイズよりも大きくなるように円錐状すなわち円錐台として形成されたものである。応力分散部３２０をこのような形状としても良い。

（第４実施形態）
本実施形態では、第３実施形態と異なる部分について説明する。図６に示されるように、応力分散部３２０は、角錐状すなわち四角錐台として形成されている。もちろん、図６のように四角錐台に限られず、多角錐台としても良い。このような応力分散部３２０を用いても良い。

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された圧力検出装置１の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、圧力検出装置１は車両以外の燃焼室に適用されても良い。

また、ハウジング１００の構成は一例であり、他の構成としても良い。予荷重印加部３００を構成する材料は、全て同じ材料で構成されていなくても良い。さらに、応力分散部３２０の形状は、上述の半球体状や錐状に限られず、他の形状でも良い。

２００圧電素子
２１０受圧面
３１０ケース
３１３底部
３２０応力分散部
３２１接触面
３２２伝達面
３３０電極部
３５０予荷重印加材（荷重部）
４００ダイヤフラム

Claims

燃焼室を構成する燃焼機構に取り付けられると共に、前記燃焼室の燃焼圧を検出するように構成された圧力検出装置であって、
前記燃焼室に配置されて前記燃焼圧に基づく荷重を受けるダイヤフラム（４００）と、
前記ダイヤフラム（４００）に接触すると共に当該ダイヤフラム（４００）を介して前記荷重を受ける底部（３１３）と、前記底部（３１３）とは反対側に開口した開口部（３１４）と、を有する有底筒状のケース（３１０）と、
前記ケース（３１０）に収容され、前記底部（３１３）に１カ所で接触すると共に前記底部（３１３）から前記荷重を受ける接触面（３２１）と、前記接触面（３２１）で受けた前記荷重が伝達される伝達面（３２２）と、を有する応力分散部（３２０）と、
受圧面（２１０）を有し、前記受圧面（２１０）が前記伝達面（３２２）に接触するように前記ケース（３１０）に収容され、前記伝達面（３２２）から受けた前記荷重に基づいて前記燃焼圧を検出する圧電素子（２００）と、
前記圧電素子（２００）のうち前記応力分散部（３２０）とは反対側に接触するように前記ケース（３１０）に収容された電極部（３３０）と、
前記応力分散部（３２０）、前記圧電素子（２００）、及び前記電極部（３３０）を前記底部（３１３）側に押し込んだ状態で前記開口部（３１４）に固定されることにより、前記応力分散部（３２０）と前記電極部（３３０）とで前記圧電素子（２００）を挟み込むと共に前記応力分散部（３２０）、前記圧電素子（２００）、及び前記電極部（３３０）に予荷重を印加する荷重部（３４０、３５０）と、
を備え、
前記応力分散部（３２０）は、前記伝達面（３２２）のサイズが前記接触面（３２１）のサイズよりも大きくなるように前記接触面（３２１）側から前記伝達面（３２２）側に向かってサイズが大きくなっていることにより、前記接触面（３２１）で受けた前記荷重に基づく応力を分散させて前記伝達面（３２２）に伝達させるようになっていることを特徴とする圧力検出装置。
前記応力分散部（３２０）は、前記伝達面（３２２）のサイズが前記接触面（３２１）のサイズよりも大きくなるように半球体状に形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
前記応力分散部（３２０）は、前記伝達面（３２２）のサイズが前記接触面（３２１）のサイズよりも大きくなるように錐状に形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の圧力検出装置。
前記応力分散部（３２０）の前記伝達面（３２２）のサイズと、前記圧電素子（２００）の前記受圧面（２１０）のサイズと、が同じであり、前記伝達面（３２２）の全体に前記受圧面（２１０）の全体が接触していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力検出装置。
前記応力分散部（３２０）の前記伝達面（３２２）のサイズが、前記圧電素子（２００）の前記受圧面（２１０）のサイズよりも大きくなっており、前記伝達面（３２２）の範囲に前記受圧面（２１０）の全体が接触していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力検出装置。