JP2017211349A - 圧力センサ - Google Patents

Abstract

【課題】熱歪み誤差の更なる低減を図る。
【解決手段】ダイアフラム２４ａは、中央部２４３と外側部２４４と当接部２４６とを備える。中央部２４３は、先端ロッド２５ａと対向配置され、受圧面２４ｃにおける受熱に伴い検出方向に向かって凸の撓み変形が生じるように構成されている。外側部２４４は、中央部２４３とダイアフラム支持部２４ｂとの間に設けられ、受圧面２４ｃにおける受熱及び中央部２４３の検出方向に向かって凸の撓み変形に伴い受圧方向に向かって凸の撓み変形が生じるように、中央部２４３及びダイアフラム支持部２４ｂに接続されている。当接部２４６は、先端ロッド２５ａと当接するように、中央部２４３と外側部２４４との接続部２４５に設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、圧力センサに関する。

特許文献１に開示された圧力センサは、円筒状の本体と、本体の先端部に取り付けられたダイアフラムと、本体の内部に配置された圧電素子とを備えている。当該構成の圧力センサにおいては、ダイアフラムに作用した圧力に応じて、圧電素子に電荷が発生する。この電荷に基づいて、圧力検出が行われる。

特許第３９９３８５７号公報

この種の圧力センサが使用中に高温に曝される場合、ダイアフラムの熱変形に起因する出力誤差が生じる。この出力誤差を、以下「熱歪み誤差」と称する。熱歪み誤差を低減するための構成は、従来種々提案されてきた。しかしながら、従来提案された構成においても、熱歪み誤差の低減に関して、まだまだ改善の余地があった。本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、熱歪み誤差の更なる低減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、対象空間（１ｆ）内の流体圧力に応じた電気出力を発生するように構成された圧力センサ（２）において、前記流体圧力を受けるように前記対象空間側に設けられた受圧面（２４ｃ）と前記受圧面の裏側の裏面（２４ｄ）とを有し前記流体圧力に応じて前記受圧面から前記裏面に向かう受圧方向又は前記受圧方向とは反対の検出方向に撓み変形するように構成されたダイアフラム（２４ａ）と、前記裏面と対向配置された内部部材（２５ａ）と、前記ダイアフラムを囲むように筒状に形成され前記ダイアフラムを支持するように前記ダイアフラムに接続されたダイアフラム支持部（２４ｂ）とを備え、前記ダイアフラムは、前記内部部材と対向配置され前記受圧面における受熱に伴い前記検出方向に向かって凸の撓み変形が生じるように構成された中央部（２４３）と、前記中央部と前記ダイアフラム支持部との間に設けられ前記受圧面における受熱及び前記中央部の前記検出方向に向かって凸の撓み変形に伴い前記受圧方向に向かって凸の撓み変形が生じるように前記中央部及び前記ダイアフラム支持部に接続された外側部（２４４）と、前記内部部材と当接するように前記中央部と前記外側部との接続部（２４５）に設けられた当接部（２４６）とを備える。

上記構成においては、前記ダイアフラムの前記受圧面における受熱に伴い、前記ダイアフラムの前記中央部においては、前記検出方向に向かって凸の撓み変形が生じる。一方、前記ダイアフラムの前記外側部においては、前記受圧方向に向かって凸の撓み変形が生じる。前記接続部は、前記検出方向に向かって凸の撓み変形が生じる前記中央部と、前記検出方向とは反対の前記受圧方向に向かって凸の撓み変形が生じる前記外側部とが互いに接続する箇所である。故に、前記検出方向又は前記受圧方向における、受熱前後の前記接続部の変位が抑制され得る。このため、前記接続部に設けられた前記当接部についても、前記検出方向又は前記受圧方向における受熱前後の変位が抑制され得る。したがって、上記構成によれば、熱歪み誤差の更なる低減が可能となる。

なお、上記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の一例を示すものである。

実施形態の圧力センサが装着されたエンジンの概略構成を示す断面図である。 実施形態の圧力センサの要部を拡大した断面図である。 図２に示された先端被覆部の周辺を拡大した断面図である。 図３に示された先端被覆部の熱変形状態を示す図である。 図３に示された先端被覆部の一変形例を示す断面図である。 図３に示された先端被覆部の他の変形例を示す断面図である。 図３に示された伝達ロッドの一変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、実施形態と後述の変形例とにおいて、互いに同一又は均等である部分には同一符号を付す。

（実施形態の構成）
図１を参照すると、内燃機関であるエンジン１は、シリンダブロック１ａと、シリンダヘッド１ｂと、ピストン１ｃとを備えている。シリンダブロック１ａの内部には、シリンダ１ｄが形成されている。ピストン１ｃは、シリンダ１ｄの中心軸線Ｃ１に沿ってシリンダ１ｄ内を往復移動するように、シリンダ１ｄ内に収容されている。シリンダヘッド１ｂは、シリンダ１ｄにおける、ピストン１ｃの上死点側の端部を塞ぐように、シリンダブロック１ａに固定されている。シリンダヘッド１ｂの下面には、シリンダ１ｄに連通するように、凹部１ｅが形成されている。燃焼室１ｆは、シリンダ１ｄ及び凹部１ｅによって形成される空間のうちの、ピストン１ｃとシリンダヘッド１ｂとの間の領域によって形成される。

シリンダヘッド１ｂには、円柱状の貫通孔である装着孔１ｇが形成されている。装着孔１ｇは、燃焼室１ｆの内部と外部とを連通可能に形成されている。図１及び図２を参照すると、装着孔１ｇの内周面には、フランジ部１ｈと雌ネジ部１ｋとが設けられている。フランジ部１ｈは、装着孔１ｇにおける燃焼室１ｆ側の端部にて、装着孔１ｇの中心軸線Ｃ２に向かって突出するように設けられている。雌ネジ部１ｋは、装着孔１ｇの軸線方向における、フランジ部１ｈとは反対側の端部から略中央部まで形成されている。なお、この「装着孔１ｇの軸線方向」とは、中心軸線Ｃ２に沿った方向である。本実施形態においては、シリンダ１ｄの中心軸線Ｃ１と、装着孔１ｇの中心軸線Ｃ２とは、互いに平行ではないものとする。

実施形態に係る圧力センサ２は、対象空間としての燃焼室１ｆ内の流体圧力に応じた電気出力を発生するように構成されている。具体的には、本実施形態においては、圧力センサ２は、筒内圧センサ又は燃焼圧センサと称されるものであって、燃焼室１ｆ内の燃料混合気の燃焼圧に応じた電気出力を発生するように、装着孔１ｇを介してシリンダヘッド１ｂに装着されている。

装着孔１ｇの中心軸線Ｃ２と平行な方向であって且つ燃焼室１ｆから圧力センサ２に向かう方向（即ち図２における上方向）を、以下「受圧方向」と称する。また、受圧方向と反対の方向（即ち図２における下方向）を、以下「検出方向」と称する。検出方向は、圧力センサ２から燃焼室１ｆを臨む方向である。圧力センサ２は、装着孔１ｇの中心軸線Ｃ２と平行な長手方向を有する。よって、圧力センサ２及びこれを構成する各部分における、検出方向側の端（即ち図２における下端）を、以下「先端」と称することがある。一方、圧力センサ２及びこれを構成する各部分における、受圧方向側の端（即ち図２における上端）を、以下「基端」と称することがある。また、装着孔１ｇの中心軸線Ｃ２は、圧力センサ２及びこれを構成する各部分の中心軸線と一致する。よって、以下の説明において、単に「中心軸線Ｃ２」と称した場合、この「中心軸線Ｃ２」は、圧力センサ２及びこれを構成する各部分の中心軸線を指すものとする。

図２を参照すると、圧力センサ２は、ハウジング２１と、素子支持部２２と、検出素子２３と、先端被覆部２４と、圧力伝達部２５とを備えている。ハウジング２１は、略円筒状に形成されている。ハウジング２１の外周面における先端部には、装着孔１ｇにおける雌ネジ部１ｋと螺合する雄ネジ部２１ａが形成されている。ハウジング２１の内側に形成された略円柱状の貫通孔である収容孔２１ｂには、素子支持部２２と、検出素子２３と、圧力伝達部２５とが収容されている。素子支持部２２の先端部には、検出素子２３が装着されている。本実施形態においては、検出素子２３は、いわゆる圧電素子であって、印加された圧力に応じて電荷を発生させるように構成されている。

収容孔２１ｂの先端部は、先端被覆部２４によって閉塞されている。先端被覆部２４は、中心軸線Ｃ２について軸対称な略円筒状又は略リング状の部材であって、ダイアフラム２４ａとダイアフラム支持部２４ｂとを備えている。本実施形態においては、先端被覆部２４は、燃焼室１ｆ内の燃料混合気の燃焼に伴い、ダイアフラム２４ａにて受熱しつつ燃焼圧を受けるように、燃焼室１ｆと対向配置されている。

ダイアフラム２４ａは、燃焼圧に応じて受圧方向又は検出方向に撓み変形するように構成された薄膜状の部分であって、平面視（即ち中心軸線Ｃ２と平行な方向から見た場合に）円形に形成されている。ダイアフラム２４ａの先端側表面である受圧面２４ｃは、燃焼室１ｆ内の燃料混合気の燃焼に伴い受熱しつつ燃焼圧を受けるように、燃焼室１ｆ側に設けられている。受圧面２４ｃの裏側の裏面２４ｄは、ダイアフラム２４ａの基端側表面であって、圧力伝達部２５に対向するように設けられている。ダイアフラム支持部２４ｂは、ダイアフラム２４ａを外側から囲むように、筒状又はリング状に形成されている。また、ダイアフラム支持部２４ｂは、ダイアフラム２４ａを支持するように、ダイアフラム２４ａに接続されている。ダイアフラム支持部２４ｂの基端側表面は、ハウジング２１の先端面に接合されている。圧力センサ２は、ダイアフラム支持部２４ｂの先端側表面がフランジ部１ｈと密着するように、シリンダヘッド１ｂに装着されている。

圧力伝達部２５は、ダイアフラム２４ａが受けた圧力を検出素子２３に伝達するように、検出素子２３とダイアフラム２４ａとの間に配置されている。具体的には、本実施形態においては、圧力伝達部２５は、先端ロッド２５ａと、中間ブロック２５ｂと、基端ブロック２５ｃとを備えている。先端ロッド２５ａは、その中心軸線が中心軸線Ｃ２と一致するように配置された略円柱状の部材である。先端ロッド２５ａは、その先端がダイアフラム２４ａに当接するように、裏面２４ｄと対向配置されている。中間ブロック２５ｂは、先端ロッド２５ａと基端ブロック２５ｃとの間に配置されている。中間ブロック２５ｂは、略半球状に形成されていて、先端面である半球面が先端ロッド２５ａの基端面と当接するように設けられている。基端ブロック２５ｃは、先端面が中間ブロック２５ｂにおける平面状の基端面と当接するように設けられている。基端ブロック２５ｃの基端面は、検出素子２３と当接するように、検出素子２３と対向配置されている。

圧力センサ２の上記のような概略構成は、本願の出願時点において既に周知であるので、より詳細な説明は省略する。以下、本実施形態の圧力センサ２の要部である、先端被覆部２４周辺の構成について、図２及び図３を参照しつつ、詳細に説明する。

ダイアフラム支持部２４ｂには、検出方向に開口する断面視略Ｕ字形状の溝部２４１が設けられている。溝部２４１は、平面視にて、中心軸線Ｃ２を中心とする円形に形成されている。ダイアフラム支持部２４ｂにおける、溝部２４１に隣接する位置であって且つ溝部２４１よりも中心軸線Ｃ２側の位置には、側壁部２４２が設けられている。側壁部２４２の先端部は、ダイアフラム２４ａに接続されている。側壁部２４２は、検出方向に向かって突出する薄板状部分であって、中心軸線Ｃ２と一致する中心軸線を有する略円筒状に形成されている。側壁部２４２は、受圧面２４ｃにおける受熱によるダイアフラム２４ａの径方向（即ち図中左右方向）の熱膨張に伴い、径方向に撓むように構成されている。

ダイアフラム２４ａは、中央部２４３と外側部２４４とを有している。中央部２４３は、中心軸線Ｃ２について軸対称な円板状の部分である。中央部２４３は、内部部材に対応する先端ロッド２５ａと対向配置されている。外側部２４４は、中央部２４３を外側から囲むように設けられたリング状の部分であって、中央部２４３とダイアフラム支持部２４ｂとの間に設けられている。図３に示すように、外側部２４４の内縁部２４４ａは、中央部２４３に接続されている。外側部２４４の外縁部２４４ｂは、ダイアフラム支持部２４ｂに接続されている。

本実施形態においては、先端被覆部２４は、燃焼室１ｆ内の燃料混合気の燃焼に伴い、燃焼圧をダイアフラム２４ａにて受けるとともに、受圧面２４ｃにて受熱するように、燃焼室１ｆと対向配置されている。中央部２４３は、燃焼圧を受ける際の受熱により、受圧面２４ｃにおける熱膨張量が裏面２４ｄにおける熱膨張量よりも大きくなるように構成されている。具体的には、中央部２４３は、燃焼圧を受ける際の受熱に伴い、受圧面２４ｃの近傍部分と裏面２４ｄの近傍部分との間に所定の温度差が生じることで検出方向に向かって凸の撓み変形が生じるように、所定の厚さに形成されている。

外側部２４４は、受圧面２４ｃにおける受熱及び中央部２４３の検出方向に向かって凸の撓み変形に伴い、受圧方向に向かって凸の撓み変形が生じるように、中央部２４３及びダイアフラム支持部２４ｂに接続されている。具体的には、本実施形態においては、中央部２４３と外側部２４４とダイアフラム支持部２４ｂとは、同一材料によって継目無く一体に形成されている。また、外側部２４４は、燃焼圧を受ける際の受熱に伴い受圧面２４ｃの近傍部分と裏面２４ｄの近傍部分との間に温度差がほとんど生じないように、中央部２４３よりも薄い薄膜状に形成されている。これにより、外側部２４４は、中央部２４３よりも低剛性に形成されている。換言すれば、中央部２４３は、ダイアフラム２４ａにおける厚肉部として形成されている。一方、外側部２４４は、ダイアフラム２４ａにおける薄肉部として形成されている。

更に、外側部２４４は、非受圧時においてダイアフラム２４ａが燃焼室１ｆに向かって開口する凹状となるように、中心軸線Ｃ２を法線とする基準平面に対して傾斜した状態に設けられている。具体的には、外側部２４４は、内縁部２４４ａが外縁部２４４ｂよりも中心軸線Ｃ２方向において受圧方向側に位置するように形成されている。

中央部２４３と外側部２４４との接続部２４５には、当接部２４６が設けられている。本実施形態においては、接続部２４５は、中央部２４３の一部であって、具体的には中央部２４３の外縁部である。当接部２４６は、ダイアフラム２４ａにおける、先端ロッド２５ａと当接する部分である。ダイアフラム２４ａは、先端ロッド２５ａと、当接部２４６にて局所的に当接するように構成されている。具体的には、本実施形態においては、当接部２４６は、ダイアフラム側突起２４７を有している。ダイアフラム側突起２４７は、接続部２４５にて、裏面２４ｄから先端ロッド２５ａに向かって突出するように設けられた突起である。中央部２４３における裏面２４ｄと、先端ロッド２５ａの先端面との間には、ダイアフラム側突起２４７により隙間Ｇが形成されている。即ち、隙間Ｇの、中心軸線Ｃ２と平行な方向における寸法は、裏面２４ｄからのダイアフラム側突起２４７の中心軸線Ｃ２と平行な方向における突出量に対応する寸法に設定されている。

本実施形態においては、ダイアフラム側突起２４７は、中心軸線Ｃ２と一致する中心軸線を有する略円筒状に形成されている。また、ダイアフラム側突起２４７は、中央部２４３及び外側部２４４と継目無く一体に形成されている。

（動作及び効果）
図４は、図３に示された先端被覆部２４が燃焼室１ｆ内の燃料混合気の燃焼に伴って受熱した場合の熱変形状態を、計算機シミュレーションによって算出した結果を示す。上記構成の圧力センサ２においては、ダイアフラム２４ａは、燃焼室１ｆ内の燃料混合気の燃焼に伴い、受圧面２４ｃにて、受熱しつつ燃焼圧を受ける。この受熱は瞬間的なものであり、且つ中央部２４３は受圧方向に所定の厚さを有している。このため、受圧面２４ｃにおける受熱に伴い、中央部２４３においては、厚さ方向即ち受圧方向に所定の温度差が生じ、故に検出方向に向かって凸の撓み変形が生じる（図４参照）。

一方、外側部２４４は、中央部２４３に比して、厚さが充分薄い。このため、外側部２４４においては、中央部２４３とは異なり、上記のような瞬間的な受熱によっても厚さ方向の温度差がほとんど生じない。また、外側部２４４は、内縁部２４４ａにて中央部２４３に一体的に結合され、外縁部２４４ｂにてダイアフラム支持部２４ｂに一体的に結合されている。故に、外側部２４４においては、受圧方向に向かって凸の撓み変形が生じる（図４参照）。

接続部２４５は、検出方向に向かって凸の撓み変形が生じる中央部２４３と、検出方向とは反対の受圧方向に向かって凸の撓み変形が生じる外側部２４４とが互いに接続する箇所である。故に、検出方向又は受圧方向における、受熱前後の接続部２４５の変位が抑制され得る。具体的には、接続部２４５にて、受熱によっても検出方向又は受圧方向における変位量が０となる部分が生じる（図４における２点鎖線参照）。この部分に当接部２４６を設けることで、当接部２４６についても、検出方向又は受圧方向における受熱前後の変位が抑制され得る。具体的には、接続部２４５に設けられたダイアフラム側突起２４７における受圧方向側の末端部の、受熱に伴う変位状態は、図４にて矢印で示されているように、接続部２４５を中心とした回転状態となる。故に、ダイアフラム側突起２４７における受圧方向側の末端部の、受圧方向又は検出方向に沿った変位が抑制される。したがって、上記構成によれば、熱歪み誤差の更なる低減が可能となる。

受熱に伴う受圧方向又は検出方向に沿った変位量が０となる部分を接続部２４５に設ける構成は、上述のように、中央部２４３にて検出方向に向かって凸の撓み変形を生じさせる一方で、外側部２４４にて受圧方向に向かって凸の撓み変形を生じさせることによって実現される。かかる構成は、外側部２４４を過度に薄くしなくても、各部の熱変形状態及び剛性のバランスを適切に図ることで実現される。したがって、上記構成によれば、ダイアフラム２４ａ及びダイアフラム支持部２４ｂの強度を良好に確保することが可能となる。

また、本実施形態においては、ダイアフラム２４ａ及び先端ロッド２５ａは、互いに当接部２４６にて局所的に当接する。具体的には、ダイアフラム２４ａの中央部２４３と先端ロッド２５ａとの間には、ダイアフラム側突起２４７の突出量に対応する隙間Ｇが設けられている。このため、受熱によってダイアフラム２４ａの中央部２４３が中心軸線Ｃ２に沿った方向に膨張しても、この膨張に起因して先端ロッド２５ａが中央部２４３によって付勢されることが、可及的に抑制される。したがって、上記構成によれば、熱歪み誤差の更なる低減が可能となる。

受圧面２４ｃにおける受熱により、ダイアフラム２４ａが径方向（即ち図中左右方向）に熱膨張し得る。但し、本実施形態においては、この熱膨張に伴い、側壁部２４２が、先端が外側に変位するように撓む。すなわち、ダイアフラム２４ａの径方向の熱膨張が発生しても、これに伴う側壁部２４２の撓み変形により、ダイアフラム２４ａの検出方向又は受圧方向における変位が良好に抑制され得る。したがって、上記構成によれば、熱歪み誤差の更なる低減が可能となる。

（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対しては適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。したがって、特段の説明がない限り、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的に矛盾しない限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。

本発明は、圧電タイプの圧力センサに限定されない。即ち、本発明は、圧電タイプとは異なるタイプ（例えば静電容量タイプ）の圧力センサに対しても好適に適用可能である。

シリンダ１ｄの中心軸線Ｃ１と、装着孔１ｇの中心軸線Ｃ２即ち圧力センサ２の中心軸線Ｃ２とは、平行であってもよい。この場合、中心軸線Ｃ１と中心軸線Ｃ２とは、一致していなくてもよい。溝部２４１は、無くてもよい。接続部２４５は、中央部２４３の一部であってもよいし、外側部２４４の一部であってもよいし、中央部２４３と外側部２４４とに跨る部分であってもよい。

図５に示されているように、外側部２４４は、基準平面に沿って設けられた薄膜状部分であってもよい。即ち、中心軸線Ｃ２と平行な方向において、内縁部２４４ａと外縁部２４４ｂとが同一位置となるように、外側部２４４が形成されていてもよい。

中心軸線Ｃ２と平行に延びる円筒状のダイアフラム側突起２４７には、中心軸線Ｃ２と平行に延びダイアフラム側突起２４７を径方向に貫通するスリットが、多数形成されていてもよい。あるいは、ダイアフラム側突起２４７の形状は、上述のような円筒状に限定されない。即ち、例えば、円柱状、円錐状、多角柱状、又は多角錐状の、複数のダイアフラム側突起２４７が、平面視にて、中心軸線Ｃ２を中心とする円周上に、所定間隔で離散的に設けられていてもよい。

図６に示されているように、中央部２４３は、高膨張層２４８ａと低膨張層２４８ｂとを有する、いわゆるバイメタル構造を有していてもよい。高膨張層２４８ａは、受圧面２４ｃ側に設けられている。高膨張層２４８ａは、外側部２４４と同一材料によって、外側部２４４と継目無く一体に形成され得る。低膨張層２４８ｂは、高膨張層２４８ａよりも熱膨張率の低い材料によって形成されていて、裏面２４ｄ側に設けられている。低膨張層２４８ｂは、ダイアフラム側突起２４７と同一材料によって、ダイアフラム側突起２４７と継目無く一体に形成され得る。

かかる構成においては、中央部２４３の厚さと外側部２４４の厚さとが同一となり得る。あるいは、外側部２４４の方が中央部２４３よりも厚く形成され得る。外側部２４４の方が中央部２４３よりも厚く形成されることで、ダイアフラム２４ａ及びダイアフラム支持部２４ｂの強度を良好に確保することが可能となる。なお、高膨張層２４８ａと低膨張層２４８ｂとを有する構造は、貼り合わせ以外の方法によっても実現され得る。

圧力伝達部２５の構成も、上記実施形態に限定されない。即ち、例えば、中間ブロック２５ｂと基端ブロック２５ｃとは、一体化されてもよい。あるいは、基端ブロック２５ｃは、無くてもよい。

当接部２４６に設けられたダイアフラム側突起２４７に代えて、図７に示されているように、先端ロッド２５ａ側即ち圧力伝達部２５側に内部突起２５１が設けられていてもよい。この内部突起２５１は、圧力伝達部２５から当接部２４６に向かって突出するように形成されている。この場合、中央部２４３における裏面２４ｄと、先端ロッド２５ａの先端面における径方向について内部突起２５１よりも内側の部分との間には、内部突起２５１の突出量に対応する隙間Ｇが設けられている。

ダイアフラム２４ａにおいて、受圧面２４ｃから裏面２４ｄに向かう方向は、受圧方向と同視し得る。同様に、裏面２４ｄから受圧面２４ｃに向かう方向は、検出方向と同視し得る。即ち、「受圧方向」及び「検出方向」は、ダイアフラム２４ａの厚さ方向と平行な方向としても定義され得る。

上記の説明において、互いに継目無く一体に形成されていた複数の構成要素は、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されてもよい。同様に、互いに別体の部材を貼り合わせることによって形成されていた複数の構成要素は、互いに継目無く一体に形成されてもよい。

上記の説明において、互いに同一の材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに異なる材料によって形成されてもよい。同様に、互いに異なる材料によって形成されていた複数の構成要素は、互いに同一の材料によって形成されてもよい。

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部又は一部と、変形例の全部又は一部とが、互いに組み合わされ得る。即ち、例えば、図３に示された構成において、図７に示された、内部突起２５１を有する先端ロッド２５ａが用いられ得る。

本発明は、筒内圧センサに限定されない。但し、ダイアフラム２４ａの受圧に伴う受熱が瞬間的であるが故に中央部２４３にバイメタル的な変形が生じることに鑑みれば、本発明を筒内圧センサに対して適用することは特に有効である。

２ 圧力センサ
２４ａ ダイアフラム
２４ｂ ダイアフラム支持部
２４ｃ 受圧面
２４ｄ 裏面
２４３ 中央部
２４４ 外側部
２４５ 接続部
２４６ 当接部
２５ａ 先端ロッド

Claims (8)

1. 対象空間（１ｆ）内の流体圧力に応じた電気出力を発生するように構成された、圧力センサ（２）において、
   前記流体圧力を受けるように前記対象空間側に設けられた受圧面（２４ｃ）と、前記受圧面の裏側の裏面（２４ｄ）とを有し、前記流体圧力に応じて、前記受圧面から前記裏面に向かう受圧方向又は前記受圧方向とは反対の検出方向に撓み変形するように構成された、ダイアフラム（２４ａ）と、
   前記裏面と対向配置された、内部部材（２５ａ）と、
   前記ダイアフラムを囲むように筒状に形成され、前記ダイアフラムを支持するように前記ダイアフラムに接続された、ダイアフラム支持部（２４ｂ）と、
   を備え、
   前記ダイアフラムは、
   前記内部部材と対向配置され、前記受圧面における受熱に伴い前記検出方向に向かって凸の撓み変形が生じるように構成された、中央部（２４３）と、
   前記中央部と前記ダイアフラム支持部との間に設けられ、前記受圧面における受熱及び前記中央部の前記検出方向に向かって凸の撓み変形に伴い前記受圧方向に向かって凸の撓み変形が生じるように、前記中央部及び前記ダイアフラム支持部に接続された、外側部（２４４）と、
   前記内部部材と当接するように、前記中央部と前記外側部との接続部（２４５）に設けられた、当接部（２４６）と、
   を備えた圧力センサ。
2. 前記ダイアフラム及び前記内部部材は、互いに前記当接部にて局所的に当接するように構成された、請求項１に記載の圧力センサ。
3. 前記当接部は、前記接続部にて前記裏面から前記内部部材に向かって突出するように設けられたダイアフラム側突起（２４７）を有し、
   前記中央部における前記裏面と、前記内部部材との間には、前記ダイアフラム側突起により隙間（Ｇ）が形成された、請求項２に記載の圧力センサ。
4. 前記内部部材は、前記ダイアフラムにおける前記当接部に向かって突出するように設けられた内部突起（２５１）を有し、
   前記中央部における前記裏面と、前記内部部材との間には、前記内部突起により隙間（Ｇ）が形成された、請求項２又は３に記載の圧力センサ。
5. 前記中央部と前記外側部とは、継目無く一体に形成され、
   前記外側部は前記中央部よりも薄く形成された、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の圧力センサ。
6. 前記外側部は、
   前記中央部に接続された内縁部（２４４ａ）と、
   前記ダイアフラム支持部に接続された外縁部（２４４ｂ）と、
   を有し、
   前記ダイアフラム支持部の中心軸線方向における前記内縁部の位置である内縁位置は、前記中心軸線方向における前記外縁部の位置である外縁位置と同一、又は前記外縁位置よりも前記受圧方向側である、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の圧力センサ。
7. 前記対象空間はエンジン（１）の燃焼室であり、前記流体圧力は前記燃焼室内の燃料混合気の燃焼圧である、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の圧力センサ。
8. 前記中央部は、前記燃料混合気の燃焼に伴う前記受圧面における受熱により、前記受圧面における熱膨張量が前記裏面における熱膨張量よりも大きくなるように構成された、請求項７に記載の圧力センサ。

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