JP2020012697A - 圧力センサ - Google Patents

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    • F23Q2007/005—Manufacturing or assembling methods pressure sensors

Abstract

【課題】ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子の温度上昇を低減することができる圧力センサを提供する。【解決手段】ダイヤフラム体１４０は、圧力検知素子１５０が搭載されるダイヤフラム部１４４と、ダイヤフラム体１４０を変位部材１３０に接続する第１接続部１４１と、ダイヤフラム体１４０をハウジング１００に接続する第２接続部１４５と、ダイヤフラム部１４４のうち径方向内側に位置する部位と第１接続部１４１とを連結する第１連結部１４２と、ダイヤフラム部１４４のうち径方向外側に位置する部位と第２接続部１４５とを連結する第２連結部１４３とを有する。第１連結部１４２の最大厚みＴ１と第２連結部１４３の最小厚みＴ２とが、Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たす。【選択図】図５

Description

本発明は、圧力センサ、特に、内燃機関本体の燃焼室内における燃焼圧を検出する圧力センサに関する。
特許文献１には、軸線方向に延びる形態をなし、自身の軸線方向の先端側を内燃機関本体の燃焼室側に向けて内燃機関本体（例えば、内燃機関本体のシリンダヘッド）に取り付けられて、燃焼室内における燃焼圧を検出する圧力センサが開示されている。この圧力センサは、軸線方向に延びる棒状をなし、軸線方向の先端側から受ける燃焼圧の変化に応じて軸線方向に変位する変位部材（伝達部材）を備える。さらに、この圧力センサは、軸線方向に延びる筒状をなし、変位部材の少なくとも一部の径方向周囲を包囲するハウジングを備える。このハウジングは、自身の一部が内燃機関本体（例えば、内燃機関本体のシリンダヘッド）に接触する。さらに、この圧力センサは、変位部材に接続されたダイヤフラム体（当接部材）であって、燃焼圧の変化に伴う変位部材の変位に応じて歪みが生じるダイヤフラム部（搭載部）を有するダイヤフラム体を備える。さらに、この圧力センサは、ダイヤフラム部の表面上に設けられた圧力検知素子を備える。
特許第４９２２８２２号公報
ダイヤフラム体は、平面視円環状をなし、軸線方向に貫通する貫通孔を有する。また、変位部材は、ダイヤフラム体の貫通孔に挿通された態様で、ダイヤフラム体に接続されている。この変位部材は、ダイヤフラム体の貫通孔から軸線方向の先端側（すなわち、燃焼室側）に突出する突出部であって、燃焼ガスに晒される突出部を有する。
また、ダイヤフラム体は、ダイヤフラム部と第１接続部と第２接続部と第１連結部と第２連結部とを有する。このうち、ダイヤフラム部は、表面と裏面とを有する円環板状をなし、燃焼ガスに晒されない表面上に圧力検知素子が搭載される部位である。また、第１接続部は、ダイヤフラム部よりも軸線方向の先端側（すなわち燃焼室側）に位置し、ダイヤフラム体を変位部材に接続する部位である。また、第２接続部は、ダイヤフラム部よりも軸線方向の先端側（すなわち燃焼室側）に位置し、ダイヤフラム体をハウジングに接続する部位である。また、第１連結部は、軸線方向に延びる円筒状をなし、ダイヤフラム部のうち径方向内側に位置する部位と第１接続部とを連結する部位である。また、第２連結部は、軸線方向に延びる円筒状をなし、ダイヤフラム部のうち径方向外側に位置する部位と第２接続部とを連結する部位である。
このような圧力センサでは、燃焼ガスの熱の一部が、変位部材の突出部（ダイヤフラム体の貫通孔から軸線方向の先端側に突出して、燃焼ガスに晒される部位）から、ダイヤフラム体の第１接続部（変位部材に接続された部位）及び第１連結部を通じて、ダイヤフラム部に伝達される。ダイヤフラム部に伝達された熱は、その後、第２連結部及び第２接続部（ハウジングに接続された部位）を通じて、ハウジングに伝達されることで、内燃機関本体に放出される。
なお、特許文献１の圧力センサでは、ダイヤフラム体について、第１連結部の厚みと第２連結部の厚みとを同等にすると共に、ダイヤフラム部の最小厚みを第１連結部の厚みよりも小さくしている。また、特許文献１の圧力センサでは、ダイヤフラム部よりも軸線方向の先端側（すなわち燃焼室側）に、シール部材を設けている。このシール部材によって、燃焼ガスが軸線方向の後端側に進入することを防止して、ダイヤフラム部の裏面が燃焼ガスに晒されることを防止している。
しかしながら、上述のような圧力センサでは、ダイヤフラム部に伝達された熱の一部が、ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子に伝わることで、圧力検知素子が高温になる虞があった。特に、本願発明者は、燃焼圧変化に対する感度を高めるべく、上述のようなシール部材を設けることなく、ダイヤフラム部の裏面を燃焼ガスに晒すような構造を検討している。このような構造とした場合は、燃焼ガスの熱の一部が、変位部材の突出部を通じてダイヤフラム部に伝わる他、燃焼ガスの一部がダイヤフラム部の裏面に接触することによって、燃焼ガスの熱の一部が、直接、ダイヤフラム部に伝わることになる。このため、ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子が、より一層高温になり、圧力検知性能が低下したり、圧力検知素子が破損する等の不具合が発生する虞があった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子の温度上昇を低減することができる圧力センサを提供することを目的とする。
本発明の一態様は、軸線方向に延びる形態をなし、自身の前記軸線方向の先端側を内燃機関本体の燃焼室側に向けて前記内燃機関本体に取り付けられた状態で、前記燃焼室内における燃焼圧を検出する圧力センサであって、前記軸線方向に延びる棒状をなし、前記軸線方向の先端側から受ける前記燃焼圧の変化に応じて前記軸線方向に変位する変位部材と、前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記変位部材の少なくとも一部の径方向周囲を包囲するハウジングであって、自身の一部が前記内燃機関本体に接触するハウジングと、前記変位部材に接続されたダイヤフラム体であって、前記燃焼圧の変化に伴う前記変位部材の変位に応じて歪みが生じるダイヤフラム部を有するダイヤフラム体と、前記ダイヤフラム部の表面上に設けられた圧力検知素子と、を備え、前記ダイヤフラム体は、平面視円環状をなし、前記軸線方向に貫通する貫通孔を有し、前記変位部材は、前記ダイヤフラム体の前記貫通孔に挿通された態様で、前記ダイヤフラム体に接続されており、前記ダイヤフラム体の前記貫通孔から前記軸線方向の先端側に突出する突出部であって、前記燃焼室内で発生した燃焼ガスに晒される突出部を有し、前記ダイヤフラム体は、前記表面と裏面とを有する円環板状をなし、前記燃焼ガスに晒されない前記表面上に前記圧力検知素子が搭載される前記ダイヤフラム部と、前記ダイヤフラム部よりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記ダイヤフラム体を前記変位部材に接続する第１接続部と、前記ダイヤフラム部よりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記ダイヤフラム体を前記ハウジングに接続する第２接続部と、前記軸線方向に延びる円筒状をなし、前記ダイヤフラム部のうち径方向内側に位置する部位と前記第１接続部とを連結する第１連結部と、前記軸線方向に延びる円筒状をなし、前記ダイヤフラム部のうち径方向外側に位置する部位と前記第２接続部とを連結する第２連結部と、を有し、前記ダイヤフラム部は、前記裏面が前記燃焼ガスに晒される位置に配置され、前記第１連結部の最大厚みＴ１と前記第２連結部の最小厚みＴ２とが、Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たす圧力センサである。
上述の圧力センサは、軸線方向に延びる形態をなし、自身の軸線方向の先端側を内燃機関本体の燃焼室側に向けて内燃機関本体（例えば、内燃機関本体のシリンダヘッド）に取り付けられた状態で、燃焼室内における燃焼圧を検出する。なお、内燃機関本体は、上述の圧力センサや燃料噴射装置などの内燃機関本体に取り付けられる各種装置と共に、内燃機関を構成する。
この圧力センサは、「軸線方向に延びる棒状をなし、軸線方向の先端側から受ける燃焼圧の変化に応じて軸線方向に変位する変位部材」を備える。さらに、この圧力センサは、「軸線方向に延びる筒状をなし、変位部材の少なくとも一部の径方向周囲を包囲するハウジング」を備える。このハウジングは、自身の一部が内燃機関本体（例えば、内燃機関本体のシリンダヘッド）に接触する。さらに、この圧力センサは、変位部材に接続されたダイヤフラム体であって、燃焼圧の変化に伴う変位部材の軸線方向にかかる変位に応じて歪みが生じるダイヤフラム部を有するダイヤフラム体を備える。さらに、この圧力センサは、ダイヤフラム部の表面上に設けられた圧力検知素子を備える。
このうち、ダイヤフラム体は、平面視円環状をなし、軸線方向に貫通する貫通孔を有する。また、変位部材は、ダイヤフラム体の貫通孔に挿通された態様で、ダイヤフラム体に接続されている。この変位部材は、ダイヤフラム体の貫通孔から軸線方向の先端側（すなわち、燃焼室側）に突出する突出部であって、燃焼ガスに晒される突出部を有する。
また、ダイヤフラム体は、ダイヤフラム部と第１接続部と第２接続部と第１連結部と第２連結部とを有する。このうち、ダイヤフラム部は、表面と裏面とを有する円環板状をなし、燃焼ガスに晒されない表面上に圧力検知素子が搭載される部位である。また、第１接続部は、ダイヤフラム部よりも軸線方向の先端側（すなわち燃焼室側）に位置し、ダイヤフラム体を変位部材に接続する部位である。また、第２接続部は、ダイヤフラム部よりも軸線方向の先端側（すなわち燃焼室側）に位置し、ダイヤフラム体をハウジングに接続する部位である。また、第１連結部は、軸線方向に延びる円筒状をなし、ダイヤフラム部のうち径方向内側に位置する部位と第１接続部とを連結する部位である。また、第２連結部は、軸線方向に延びる円筒状をなし、ダイヤフラム部のうち径方向外側に位置する部位と第２接続部とを連結する部位である。
このような圧力センサでは、燃焼ガスの熱の一部が、変位部材の突出部（ダイヤフラム体の貫通孔から軸線方向の先端側に突出して、燃焼ガスに晒される部位）から、ダイヤフラム体の第１接続部（変位部材に接続された部位）及び第１連結部を通じて、ダイヤフラム部に伝達される。ダイヤフラム部に伝達された熱は、その後、第２連結部及び第２接続部（ハウジングに接続された部位）を通じて、ハウジングに伝達されることで、内燃機関本体に放出される。
しかしながら、ダイヤフラム部に伝達された熱の一部が、ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子に伝わることで、圧力検知素子の温度が上昇することがある。特に、上述の圧力センサでは、自身を内燃機関本体に取付けた状態において、ダイヤフラム部の裏面が、燃焼室内で発生した燃焼ガスに晒される位置に配置される。このため、燃焼ガスの熱の一部が、変位部材の突出部を通じてダイヤフラム部に伝わる他、燃焼ガスの一部がダイヤフラム部の裏面に接触することによって、燃焼ガスの熱の一部が、直接、ダイヤフラム部に伝わることになる。従って、ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子の温度がより一層上昇する虞がある。
これに対し、上述の圧力センサでは、ダイヤフラム体において、第１連結部の最大厚みＴ１と第２連結部の最小厚みＴ２とが、Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たしている。なお、第１連結部の最大厚みとは、第１連結部の厚み（径方向にかかる肉厚）の最大値である。具体的には、第１連結部の厚みが一定である場合は、その厚み（一定値）が最大値となり、第１連結部の厚みが一定でない場合は、最も厚い箇所の厚みが最大値となる。また、第２連結部の最小厚みとは、第２連結部の厚み（径方向にかかる肉厚）の最小値である。具体的には、第２連結部の厚みが一定である場合は、その厚み（一定値）が最小値となり、第２連結部の厚みが一定でない場合は、最も薄い箇所の厚みが最小値となる。
このように、ダイヤフラム体において、変位部材に接続する第１接続部とダイヤフラム部の径方向内側に位置する部位とを連結する第１連結部の最大厚みＴ１を、ハウジングに接続する第２接続部とダイヤフラム部の径方向外側に位置する部位とを連結する第２連結部の最小厚みＴ２よりも小さくすることで、最大厚みＴ１を最小厚みＴ２と同等以上にする場合（例えば、特許文献１のように、第１連結部の厚みを第２連結部の厚みと同等にする場合）に比べて、変位部材の突出部から第１連結部を通じたダイヤフラム部への熱伝導性を低下させることができる。これにより、ダイヤフラム部の温度上昇を低減することができる。
さらには、第２連結部の最小厚みＴ２を第１連結部の最大厚みＴ１よりも大きくすることで、ダイヤフラム部から第２連結部への熱伝導性を高めると共に、第２連結部からハウジングへの熱伝導性を高めることができる。これにより、ダイヤフラム部からハウジング（これに接触する内燃機関本体）への放熱性を高めることができる。
従って、上述の圧力センサでは、ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子の温度上昇を低減することができる。
さらに、前記の圧力センサであって、前記ダイヤフラム部は、径方向内側に位置する部位であって、前記第１連結部に接続する内側部と、径方向外側に位置する部位であって、前記第２連結部に接続する外側部と、前記内側部と前記外側部との間に位置する中間部と、を有し、前記中間部の厚みは、前記内側部及び前記外側部の厚みよりも薄くされており、前記圧力検知素子は、その少なくとも一部が前記中間部の表面上に搭載されており、前記圧力センサの軸線を通る位置で前記圧力センサを前記軸線方向に切断した断面において、前記第１連結部のうち前記径方向外側を向く外側面は、前記内側部との境界から前記第１接続部側へ真っ直ぐ延びる断面直線部を有し、前記第２連結部のうち前記径方向内側を向く内側面は、前記外側部との境界から前記第２接続部側へ真っ直ぐ延びる断面直線部を有し、前記ダイヤフラム部の前記裏面のうち、前記第１連結部の前記外側面との境界部、及び、前記第２連結部の前記内側面との境界部は、弧状をなしている圧力センサとすると良い。
上述の圧力センサでは、ダイヤフラム部について、中間部の厚みを、内側部及び外側部の厚みよりも薄くしている。このようなダイヤフラム部では、燃焼圧の変化に伴って、厚みの薄い中間部が、内側部及び外側部に比べて大きく歪む。さらに、上述の圧力センサでは、圧力検知素子の少なくとも一部を、中間部の表面上に搭載している。このようにすることで、燃焼圧の変化に伴って、ダイヤフラム部の中間部と共に圧力検知素子の少なくとも一部が大きく歪むようになるので、燃焼圧変化に対する圧力センサの感度を良好にすることができる。
また、上述の圧力センサでは、圧力センサの軸線（中心軸）を通る位置で圧力センサを軸線方向に切断した断面において、第１連結部のうち径方向外側を向く外側面が、ダイヤフラム部の内側部との境界から第１接続部側へ真っ直ぐ延びる断面直線部を有し、さらに、第２連結部のうち径方向内側を向く内側面が、ダイヤフラム部の外側部との境界から第２接続部側へ真っ直ぐ延びる断面直線部を有している。さらに、前記断面において、ダイヤフラム部の裏面のうち、第１連結部の外側面との境界部、及び、第２連結部の内側面との境界部が、弧状をなしている。このように、ダイヤフラム部の裏面の前記境界部を弧状にすることで、変位部材の軸線方向への変位に応じて、ダイヤフラム部を適切に変形させることができる。
なお、「第１接続部側へ真っ直ぐ延びる」とは、「第１接続部が位置する側へ直線状に延びる」という意味であり、軸線方向に（軸線に沿って）真っ直ぐ延びる形態のみならず、軸線方向に交差する方向（軸線に対して斜めの方向）に真っ直ぐ延びる形態も含む。「第２接続部側へ真っ直ぐ延びる」についても同様である。
さらに、前記いずれかの圧力センサであって、前記第１連結部の前記最大厚みＴ１と前記ダイヤフラム部の最小厚みＴ３とが、Ｔ１＜Ｔ３の関係を満たす圧力センサとすると良い。
上述の圧力センサでは、ダイヤフラム体において、第１連結部の最大厚みＴ１とダイヤフラム部の最小厚みＴ３とが、Ｔ１＜Ｔ３の関係を満たしている。このように、ダイヤフラム部を厚くすることで、Ｔ１≧Ｔ３とする場合（例えば、特許文献１のように、Ｔ１＞Ｔ３とする場合）に比べて、ダイヤフラム部の熱容量を大きくすることができると共に、ダイヤフラム部から第２連結部への熱伝導性を高めることができる（これにより、内燃機関本体への放熱性を高めることができる）ので、ダイヤフラム部の温度上昇を低減することができる。従って、上述の圧力センサでは、ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子の温度上昇を、より一層低減することができる。
さらに、前記いずれかの圧力センサであって、前記第２連結部において、前記ダイヤフラム部との境界部の厚みＴ４と、前記第２接続部との境界部の厚みＴ５とが、Ｔ４＜Ｔ５の関係を満たす圧力センサとすると良い。
上述の圧力センサでは、ダイヤフラム体の第２連結部において、ダイヤフラム部との境界部の厚みＴ４と、第２接続部との境界部の厚みＴ５とが、Ｔ４＜Ｔ５の関係を満たしている。このように、第２連結部において、第２接続部との境界部の厚みＴ５を厚くすることで、第２連結部から第２接続部への熱伝導性を高めることができる（これにより、内燃機関本体への放熱性を高めることができる）ので、ダイヤフラム部の温度上昇をより一層低減することができる。従って、上述の圧力センサでは、ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子の温度上昇を、より一層低減することができる。
なお、Ｔ４＜Ｔ５の関係を満たす第２連結部の形態としては、例えば、第２連結部の外周面が軸線方向に真っ直ぐ延びる円筒面で、第２連結部の内周面が、軸線方向の先端側に向かうにしたがって（すなわち、第２接続部に近づくにしたがって）縮径する（すなわち、外周面から遠ざかる）テーパ状の円筒面である形態を挙げることができる。また、第２連結部が、ダイヤフラム部側の部位と第２接続部側の部位とからなり、２つの部位が共に軸線方向に延びる円筒形状をなし、さらに、後者の厚み（肉厚）が前者の厚み（肉厚）よりも厚くされた形態（すなわち、２段円筒形状）としても良い。
実施形態にかかる圧力センサの外観図である。 同圧力センサの縦断面図である。 内燃機関本体に取り付けた同圧力センサの部分断面図である。 図３のＡ部拡大図である。 図４のＤ部拡大図である。 実施形態にかかるダイヤフラム体の斜視断面図である。 図４のＧ−Ｇの位置で圧力センサを切断した断面図である。 ダイヤフラム部の表面温度を比較した図である。 変形形態にかかるダイヤフラム体を備えた圧力センサの部分拡大断面図である。
（実施形態）
次に、本発明の実施形態にかかる圧力センサ１０について、図面を参照して説明する。図１は、実施形態にかかる圧力センサ１０の外観図（側面図）である。図２は、圧力センサ１０の縦断面図であり、軸線ＡＸを含む位置で圧力センサ１０を軸線方向ＤＸ（軸線ＡＸに沿う方向）に切断した断面図である。図３は、圧力センサ１０を内燃機関本体１のシリンダヘッド２のセンサ取付孔３に取り付けた状態における部分拡大断面図である。また、図４は、図３のＡ部拡大図であって、圧力センサ１０の軸線ＡＸ（中心軸）を通る位置で圧力センサ１０を軸線方向ＤＸに切断した部分拡大断面図である。
なお、図１〜図４において、圧力センサ１０の軸線ＡＸに沿う軸線方向ＤＸ（図１〜図４において上下方向）のうち、ヒータ部材１３１が配置された側（図１〜図４において下側）を先端側ＸＳ、これと反対側（図１〜図４において上側）を後端側ＸＫとする。
本実施形態の圧力センサ１０は、後述するように、ヒータ部材１３１を含む変位部材１３０を備える圧力センサである。この圧力センサ１０は、軸線方向ＤＸに延びる形態をなし、自身の軸線方向ＤＸの先端側ＸＳを内燃機関本体１の燃焼室ＮＳ側に向けて内燃機関本体１に取り付けられた状態で、燃焼室ＮＳ内の圧力（燃焼圧）を検出する。具体的には、圧力センサ１０は、図３に示すように、変位部材１３０（ヒータ部材１３１）の先端側が燃焼室ＮＳ内に配置されるようにして、内燃機関本体１のシリンダヘッド２のセンサ取付孔３に取り付けられ、内燃機関本体１の燃焼室ＮＳ内の圧力（燃焼圧）を検知し、さらには、燃焼室ＮＳ内を加熱（予熱）する。
この圧力センサ１０は、軸線方向ＤＸに延びる筒状のハウジング１００と、軸線方向ＤＸに延びる棒状の変位部材１３０と、変位部材１３０に接続されたダイヤフラム体１４０と、圧力検知素子１５０と、コネクタ部材２００と、保護筒２１０とを備えている（図１〜図４参照）。
このうち、ハウジング１００は、変位部材１３０の少なくとも一部の径方向周囲を包囲している（図２参照）。このハウジング１００は、圧力センサ１０をシリンダヘッド２のセンサ取付孔３に取り付けた状態において、自身の一部が内燃機関本体１のシリンダヘッド２に接触する（図３及び図４参照）。
より具体的には、ハウジング１００は、軸線方向ＤＸの先端側ＸＳに位置する筒状の第１ハウジング部１１０と、この第１ハウジング部１１０よりも後端側ＸＫに位置する筒状の第２ハウジング部１２０とを有する（図１及び図２参照）。なお、第１ハウジング部１１０及び第２ハウジング部１２０は、炭素鋼やステンレス鋼などの金属によって形成されている。
第１ハウジング部１１０は、円筒部１１１と、円筒部１１１から先端側ＸＳに向かって縮径するテーパ状（傾斜面状）のシール部１１２とを有している。シール部１１２の先端側ＸＳに位置する開口１１２ｂからは、後述する変位部材１３０のヒータ部材１３１が露出（突出）している。なお、開口１１２ｂの内径は、変位部材１３０の外径よりも大きくされている。
本実施形態の圧力センサ１０は、第１ハウジング部１１０のシール部１１２が、内燃機関本体１のセンサ取付孔３のテーパ面５に接触（密接）する態様で、変位部材１３０に含まれるヒータ部材１３１の先端側ＸＳが燃焼室ＮＳ内に配置されるようにして、内燃機関本体１のシリンダヘッド２に取り付けられる（図３及び図４参照）。このようにして、圧力センサ１０がシリンダヘッド２のセンサ取付孔３に装着されたとき、第１ハウジング部１１０のシール部１１２が、シリンダヘッド２のセンサ取付孔３のテーパ面５に押圧接触することで、内燃機関本体１の燃焼室ＮＳ内の気密が確保される。
また、第２ハウジング部１２０は、円筒状をなしている。第２ハウジング部１２０の後端部には、鍔部１２２が形成されている。さらに、第２ハウジング部１２０のうち鍔部１２２よりも先端側ＸＳの部位には、圧力センサ１０を内燃機関本体１のシリンダヘッド２に固定するためのネジ部１２１（雄ネジ）が形成されている。従って、圧力センサ１０は、自身の先端側ＸＳから自身をシリンダヘッド２のセンサ取付孔３内に挿入されつつ、ネジ部１２１が、シリンダヘッド２のセンサ取付孔３に形成されている雌ネジ４と螺合することによって、内燃機関本体１のシリンダヘッド２に固定される（図３参照）。
さらに、第２ハウジング部１２０の後端側ＸＫにはコネクタ部材２００が設けられている（図２参照）。このコネクタ部材２００は、円筒形状をなし、電気絶縁性を有する部材、例えば、絶縁樹脂によって形成されている。さらに、コネクタ部材２００の内側には、端子部材２２０が保持されている。
第２ハウジング部１２０とコネクタ部材２００とは、保護筒２１０によって機械的に接続されている。この保護筒２１０は、円筒形状をなし、導電性を有する部材、例えば、ステンレス鋼によって形成されている。
また、変位部材１３０は、軸線方向ＤＸに延びる形態を有し、後述するように、軸線方向ＤＸの先端側ＸＳ（燃焼室側）から受けた圧力（燃焼圧）の変化に応じて軸線方向ＤＸに変位する。この変位部材１３０は、ヒータ部材１３１と、ヒータ部材１３１の周囲を覆う外筒１３２と、ヒータ部材１３１よりも後端側ＸＫに配置されている中軸１３３と、ヒータ部材１３１と中軸１３３とを接続するリング１３４とを備えている（図２参照）。
このうち、ヒータ部材１３１は、セラミック組成物からなる棒状の発熱素子である。このヒータ部材１３１は、軸線方向ＤＸに延びる棒状の基体１３１ａと、この基体１３１ａに内包されている所定のパターンを有する抵抗発熱体（図示しない）とを備える。基体１３１ａは、電気絶縁性を有する絶縁性セラミック材料によって形成されており、例えば、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）を主成分とする絶縁性セラミック材料が用いられる。
また、発熱抵抗体は、導電性を有する導電性セラミック材料によって形成されており、導電性セラミック材料としては、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）と窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）の混合物を主成分とする導電性セラミック材料が用いられる。この発熱抵抗体には、正電極と負電極（図示しない）とが接続されており、正電極は、後述するリング１３４と電気的に接続されており、負電極は、外筒１３２に対して電気的に接続されている。
外筒１３２は、円筒状の金属製部材であり、例えば、ステンレス鋼によって形成される。外筒１３２には、ヒータ部材１３１が圧入によって嵌め込まれており、その先端と後端からはヒータ部材１３１が露出している（図３参照）。ヒータ部材１３１が金属製の外筒１３２の内側に嵌め込まれて固定されていることで、ヒータ部材１３１を含む変位部材１３０が、外筒１３２を通じて、金属製のダイヤフラム体１４０と溶接によって接合可能とされている。
中軸１３３は、円柱状の金属製部材であり、例えば、ステンレス鋼によって形成される。また、リング１３４は、円筒状の金属製部材であり、例えば、ステンレス鋼によって形成される（図２参照）。
リング１３４の先端側ＸＳには、ヒータ部材１３１の後端部が圧入によって嵌め込まれている。また、リング１３４の後端側ＸＫには、中軸１３３の先端部が圧入によって嵌め込まれている。これにより、ヒータ部材１３１と中軸１３３とは、リング１３４によって、機械的に接続されると共に電気的に接続される（図２参照）。
また、中軸１３３の後端部は、端子バネ２４０を介して、端子部材２２０と機械的に且つ電気的に接続されている（図２参照）。端子バネ２４０は、導電性および弾性を有する部材、例えば、ステンレス鋼によって形成されており、湾曲部を有する板バネ形状をなしている。この端子バネ２４０は、燃焼室内の圧力変動によって変位部材１３０が軸線方向ＤＸに変位するのに伴って、軸線方向ＤＸに弾性的に伸縮することで、変位部材１３０の変位を吸収する。
本実施形態の圧力センサ１０では、電力供給配線（図示しない）を通じて外部電源からコネクタ部材２００に対して電力が入力され、入力された電力が、端子バネ２４０、中軸１３３、リング１３４を通じて、ヒータ部材１３１の正電極に供給されるように構成されている。
ダイヤフラム体１４０は、平面視円環状の金属製部材であり、軸線方向ＤＸに貫通する貫通孔１４０ｄを有する（図６及び図７参照）。このダイヤフラム体１４０は、例えば、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｍｏ等を含有するニッケル合金によって形成される。ダイヤフラム体１４０は、燃焼圧の変化に伴う変位部材１３０の変位に応じて歪みが生じるダイヤフラム部１４４を有する。ダイヤフラム部１４４は、円環板状をなし、軸線方向ＤＸに貫通する貫通孔１４４ｂ（貫通孔１４０ｄの一部）を有している。
このダイヤフラム体１４０は、ハウジング１００内に位置し、変位部材１３０を軸線方向ＤＸに変位可能に保持している。より具体的には、変位部材１３０が、ダイヤフラム体１４０の貫通孔１４０ｄに挿通された態様で、ダイヤフラム体１４０の径方向内側に固定されている。ダイヤフラム体１４０は、燃焼室ＮＳ内の圧力（燃焼圧）の変化に伴う変位部材１３０の変位に応じて、ダイヤフラム部１４４に歪みが生じるように構成されている。
ここで、本実施形態のダイヤフラム体１４０について、詳細に説明する。なお、図５は、図４のＤ部拡大図であり、圧力センサ１０の軸線ＡＸ（中心軸）を通る位置で圧力センサ１０を軸線方向ＤＸに切断した部分拡大断面図である。図６は、ダイヤフラム体１４０の斜視断面図である。また、図７は、図４のＧ−Ｇの位置で圧力センサ１０を切断した断面図である。
ダイヤフラム体１４０は、ダイヤフラム部１４４と第１接続部１４１と第２接続部１４５と第１連結部１４２と第２連結部１４３とを有する（図４〜図６参照）。なお、図５では、これらの部位の境界を破線で示している。このうち、ダイヤフラム部１４４は、表面１４４ａと裏面１４４ｃとを有する円環板状をなしている。ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａは、燃焼室ＮＳ内で発生する燃焼ガスに晒されない位置に配置される。ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上には、圧力検知素子１５０が搭載されている。
また、第１接続部１４１は、ダイヤフラム部１４４よりも軸線方向ＤＸの先端側ＸＳ（すなわち燃焼室ＮＳ側、図４及び図５において下方）に位置し、ダイヤフラム体１４０を変位部材１３０に接続する部位である。具体的には、第１接続部１４１は、円筒状をなし、後述する第１連結部１４２よりも厚みが厚くされ（第１連結部１４２の内周面よりも第１接続部１４１の内周面が径方向内側に位置する形態とされ）、変位部材１３０の外筒１３２と溶接によって接合されている。これにより、第１接続部１４１の内周面と変位部材１３０の外筒１３２の外周面との間が、気密に封止されている。
また、第２接続部１４５は、ダイヤフラム部１４４よりも軸線方向の先端側（すなわち燃焼室ＮＳ側）に位置し、ダイヤフラム体１４０をハウジング１００に接続する部位である。この第２接続部１４５は、後述する第２連結部１４３よりも厚みが厚くされ（第２連結部１４３の外周面よりも第２接続部１４５の外周面が径方向外側に位置する形態とされ）、径方向外側に突出する円環状のフランジ部１４５ｂを有する。第２接続部１４５は、フランジ部１４５ｂが、第１ハウジング部１１０の後端面と第２ハウジング部１２０の先端面との間に挟まれる態様で、フランジ部１４５ｂの先端面（図５において下面）が第１ハウジング部１１０の後端面と溶接されると共に、フランジ部１４５ｂの後端面（図５において上面）が第２ハウジング部１２０の先端面と溶接されて、ハウジング１００に接合されている。これにより、第２接続部１４５とハウジング１００との間が気密に封止される。
また、第１連結部１４２は、軸線方向ＤＸに真っ直ぐ延びる円筒状をなし、ダイヤフラム部１４４のうち径方向内側に位置する内側部１４４ｆと第１接続部１４１とを連結する部位である。なお、第１連結部１４２の厚み（肉厚）は、その全体にわたって一定（Ｔ１）とされている。
また、第２連結部１４３は、軸線方向ＤＸに真っ直ぐ延びる円筒状をなし、ダイヤフラム部１４４のうち径方向外側に位置する外側部１４４ｇと第２接続部１４５とを連結する部位である。なお、第２連結部１４３の厚み（肉厚）は、その全体にわたって一定（Ｔ２）とされている。
上述のように、ダイヤフラム体１４０の第１接続部１４１と変位部材１３０の外筒１３２とが溶接により接合されることで両者の間が気密に封止されると共に、第２接続部１４５とハウジング１００とが溶接により接合されることで両者の間が気密に封止されることで、ハウジング１００と変位部材１３０とがダイヤフラム体１４０を通じて接続されると共に、ハウジング１００の内周面１００ｂと変位部材１３０の外周面１３０ｃとの間がダイヤフラム体１４０によって封止される（図５参照）。
これにより、燃焼室ＮＳ内で発生した燃焼ガスの一部が、第１ハウジング部１１０の開口１１２ｂと変位部材１３０との間の隙間を通じて圧力センサ１０内に進入した場合でも、ダイヤフラム体１４０よりも後端側ＸＫ（図４及び図５において上方）に進入することを防止できる。なお、このような圧力センサ１０では、燃焼室ＮＳ内で発生した燃焼ガスの一部が、ダイヤフラム部１４４の裏面１４４ｃ、第１連結部１４２の外周面１４２ｂ、及び、第２連結部１４３の内周面１４３ｂに接触することになる。
ダイヤフラム体１４０のダイヤフラム部１４４の表面１４４ａには、矩形板状の圧力検知素子１５０が搭載されている（図４、図５、及び図７参照）。具体的には、図７に示すように、圧力検知素子１５０は、平面視矩形状であり、ダイヤフラム部１４４の中心Ｏ（軸線ＡＸ）に関して対称な位置に、２つ設けられている。これらの圧力検知素子１５０には、ハウジング１００内の所定の位置に配置されている集積回路（図示しない）が、図示しないワイヤを通じて電気的に接続されている。
これらの圧力検知素子１５０は、耐熱性を有するガラス層１６０によって、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａに接合されている。ガラス層１６０は、無機ガラス（例えば、無鉛ガラスや鉛ガラスなど）からなり、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に塗工されている（固着している）。
本実施形態の圧力センサ１０では、燃焼室ＮＳ内の圧力（燃焼圧）の変動に伴って変位部材１３０が軸線方向ＤＸに変位すると、変位部材１３０（外筒１３２）に接続されているダイヤフラム部１４４が変形する（ダイヤフラム部１４４に歪みが生じる）と共に、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に設けられている圧力検知素子１５０にも歪みが生じる。集積回路（図示なし）は、ダイヤフラム部１４４の変形（歪み）を、これと共に変形する（歪む）圧力検知素子１５０の抵抗値の変化に基づいて検知（測定）することで、内燃機関本体１の燃焼圧を検知する。集積回路は、検知された燃焼圧を示す電気信号を、コネクタ部材２００に挿入されている配線（図示なし）を通じて、外部のコントローラ（例えば、エンジンコントローラ等）に出力する。
ところで、変位部材１３０は、ダイヤフラム体１４０の貫通孔１４０ｄから軸線方向ＤＸの先端側ＸＳ（すなわち、燃焼室ＮＳ側）に突出する突出部１３０ｂを有している（図２〜図４参照）。この突出部１３０ｂは、シリンダヘッド２のセンサ取付孔３の内周面との間に隙間を空けて、センサ取付孔３内に挿入されて、その先端部が燃焼室ＮＳ内に配置されている。このような突出部１３０ｂは、燃焼室ＮＳで発生する燃焼ガスに晒される。
このような圧力センサ１０では、燃焼室ＮＳ内で発生した燃焼ガスの熱の一部が、変位部材１３０の突出部１３０ｂから、ダイヤフラム体１４０の第１接続部１４１（変位部材１３０に接続された部位）及び第１連結部１４２を通じて、ダイヤフラム部１４４に伝達される。ダイヤフラム部１４４に伝達された熱は、その後、第２連結部１４３及び第２接続部１４５（ハウジング１００に接続された部位）を通じて、ハウジング１００に伝達されることで、内燃機関本体１のシリンダヘッド２に放出される。
しかしながら、ダイヤフラム部１４４に伝達された熱の一部が、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に搭載されている圧力検知素子１５０に伝わることで、圧力検知素子１５０の温度が上昇することがある。特に、本実施形態の圧力センサ１０では、自身を内燃機関本体１のシリンダヘッド２に取付けた状態において、ダイヤフラム部１４４の裏面１４４ｃが、燃焼室ＮＳ内で発生した燃焼ガスに晒される位置に配置される。このため、燃焼ガスの熱の一部が、変位部材１３０の突出部１３０ｂを通じてダイヤフラム部１４４に伝わる他、燃焼ガスの一部がダイヤフラム部１４４の裏面１４４ｃに接触することによって、燃焼ガスの熱の一部が、直接、ダイヤフラム部１４４に伝わることになる。従って、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に搭載されている圧力検知素子１５０の温度がより一層上昇する虞がある。
これに対し、本実施形態の圧力センサ１０では、図５に示すように、ダイヤフラム体１４０において、第１連結部１４２の最大厚みＴ１と第２連結部１４３の最小厚みＴ２とが、Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たしている。なお、第１連結部１４２の最大厚みとは、第１連結部１４２の厚み（径方向にかかる肉厚）の最大値である。具体的には、本実施形態では、第１連結部１４２の厚みが一定であるため、その厚みＴ１（一定値）が最大値Ｔ１となる。また、第２連結部１４３の最小厚みとは、第２連結部１４３の厚み（径方向にかかる肉厚）の最小値である。具体的には、本実施形態では、第２連結部１４３の厚みが一定であるため、その厚みＴ２（一定値）が最小値Ｔ２となる。
このように、ダイヤフラム体１４０において、変位部材１３０に接続する第１接続部１４１とダイヤフラム部１４４の径方向内側に位置する内側部１４４ｆとを連結する第１連結部１４２の最大厚みＴ１を、ハウジング１００に接続する第２接続部１４５とダイヤフラム部１４４の径方向外側に位置する外側部１４４ｇとを連結する第２連結部１４３の最小厚みＴ２よりも小さくすることで、最大厚みＴ１を最小厚みＴ２と同等以上にする場合（例えば、特許文献１のように、第１連結部の厚みを第２連結部の厚みと同等にする場合）に比べて、変位部材１３０の突出部１３０ｂから第１連結部１４２を通じたダイヤフラム部１４４への熱伝導性を低下させることができる。これにより、ダイヤフラム部１４４の温度上昇を低減することができる。
さらには、第２連結部１４３の最小厚みＴ２を第１連結部１４２の最大厚みＴ１よりも大きくすることで、ダイヤフラム部１４４から第２連結部１４３への熱伝導性を高めると共に、第２連結部１４３からハウジング１００への熱伝導性を高めることができる。これにより、ダイヤフラム部１４４からハウジング１００（これに接触する内燃機関本体１のシリンダヘッド２）への放熱性を高めることができる。従って、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に搭載されている圧力検知素子１５０の温度上昇を低減することができる。
また、本実施形態の圧力センサ１０では、燃焼室ＮＳ内で発生した燃焼ガスの一部が、ダイヤフラム部１４４の裏面１４４ｃ、第１連結部１４２の外周面１４２ｂ、及び、第２連結部１４３の内周面１４３ｂに接触することによって、これらの温度が上昇する虞があるが、Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たすようにすることで、Ｔ１≧Ｔ２とする場合に比べて、ダイヤフラム部１４４の温度上昇を低減することができる。
以上説明したように、本実施形態の圧力センサ１０では、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に搭載されている圧力検知素子１５０の温度上昇を低減することができる。
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、図５に示すように、ダイヤフラム部１４４について、中間部１４４ｈの厚みを、内側部１４４ｆ及び外側部１４４ｇの厚みよりも薄くしている。なお、図５では、これらの部位の境界を一点鎖線で示している。内側部１４４ｆは、ダイヤフラム部１４４のうち径方向内側に位置する部位であって、第１連結部１４２に接続する部位である。また、外側部１４４ｇは、ダイヤフラム部１４４のうち径方向外側に位置する部位であって、第２連結部１４３に接続する部位である。また、中間部１４４ｈは、径方向について内側部１４４ｆと外側部１４４ｇとの間に位置する部位であって、厚み（軸線方向ＤＸにかかる肉厚）が一定とされた部位である。このようなダイヤフラム部１４４では、燃焼圧の変化に伴って、厚みの薄い中間部１４４ｈが、内側部１４４ｆ及び外側部１４４ｇに比べて大きく歪む。
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、図５に示すように、圧力検知素子１５０の少なくとも一部を、中間部１４４ｈの表面上に搭載している。このようにすることで、燃焼圧の変化に伴って、ダイヤフラム部１４４の中間部１４４ｈと共に圧力検知素子１５０の少なくとも一部が大きく歪むようになるので、燃焼圧変化に対する圧力センサ１０の感度を良好にすることができる。
また、本実施形態の圧力センサ１０では、軸線ＡＸ（中心軸）を通る位置で圧力センサ１０を軸線方向ＤＸに切断した断面（図４及び図５はその部分拡大図である）において、第１連結部１４２のうち径方向外側を向く外側面１４２ｃ（外周面１４２ｂの一部）が、ダイヤフラム部１４４の内側部１４４ｆとの境界Ｋ１から第１接続部１４１側（図５において下方）へ真っ直ぐ延びる断面直線部１４２ｄを有し、さらに、第２連結部１４３のうち径方向内側を向く内側面１４３ｃ（内周面１４３ｂの一部）が、ダイヤフラム部１４４の外側部１４４ｇとの境界Ｋ２から第２接続部１４５側（図５において下方）へ真っ直ぐ延びる断面直線部１４３ｄを有している。なお、本実施形態では、外側面１４２ｃの全体が断面直線部１４２ｄであり、内側面１４３ｃの全体が断面直線部１４３ｄである。
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、前記断面（図４及び図５参照）において、ダイヤフラム部１４４の裏面１４４ｃのうち、第１連結部１４２の外側面１４２ｃとの境界部である第１境界部１４４ｃ１、及び、第２連結部１４３の内側面１４３ｃとの境界部である第２境界部１４４ｃ２が、弧状（具体的には円弧状）をなしている。このように、ダイヤフラム部１４４の裏面１４４ｃの第１境界部１４４ｃ１及び第２境界部１４４ｃ２を弧状にすることで、変位部材１３０の軸線方向ＤＸへの変位に応じて、ダイヤフラム部１４４を適切に変形させることができる。
なお、「第１接続部１４１側へ真っ直ぐ延びる」とは、「第１接続部１４１が位置する側へ（図５において下側へ）直線状に延びる」という意味であり、軸線方向ＤＸに（軸線ＡＸに沿って）真っ直ぐ延びる形態のみならず、軸線方向ＤＸに交差する方向（軸線ＡＸに対して斜めの方向）に真っ直ぐ延びる形態も含む。「第２接続部１４５側へ真っ直ぐ延びる」についても同様である。本実施形態では、断面直線部１４２ｄ及び断面直線部１４３ｄは、軸線方向ＤＸに（軸線ＡＸに沿って）真っ直ぐ延びる形態とされている。
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、ダイヤフラム体１４０において、第１連結部１４２の最大厚みＴ１とダイヤフラム部１４４の最小厚みＴ３とが、Ｔ１＜Ｔ３の関係を満たしている。なお、本実施形態では、ダイヤフラム部１４４の最小厚みＴ３は、中間部１４４ｈの厚みである。
このように、ダイヤフラム部１４４を厚くすることで、Ｔ１≧Ｔ３とする場合（例えば、特許文献１のように、Ｔ１＞Ｔ３とする場合）に比べて、ダイヤフラム部１４４の熱容量を大きくすることができると共に、ダイヤフラム部１４４から第２連結部１４３への熱伝導性を高めることができる（これにより、内燃機関本体１のシリンダヘッド２への放熱性を高めることができる）ので、ダイヤフラム部１４４の温度上昇を低減することができる。従って、本実施形態の圧力センサ１０では、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａ上に搭載されている圧力検知素子１５０の温度上昇を、より一層低減することができる。なお、本実施形態では、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３の関係を満たしている。
（加熱試験）
次に、実施形態の圧力センサ１０について加熱試験を行い、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａの温度を測定した。具体的には、図３に示すように、圧力センサ１０を内燃機関本体１（具体的には、ディーゼルエンジン本体）のシリンダヘッド２に取り付けた状態で、回転数４０００ｒｐｍ、ＷＯＴ（ワイドオープンスロットル）として内燃機関本体１の運転を行って、圧力センサ１０の先端側ＸＳを燃焼ガスに晒したときの、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａの温度を測定した。なお、本試験では、内燃機関本体１の運転を行った後、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａの温度上昇が収束したときのダイヤフラム部１４４の表面１４４ａの温度を、試験結果として取得している。この結果を図８に示す。
また、本試験では、比較形態１，２の圧力センサを用意し、これらの圧力センサについても、上述の加熱試験を行った。なお、比較形態１，２の圧力センサは、実施形態の圧力センサ１０と比較して、ダイヤフラム体の第２連結部の厚みが異なり、その他は同様としている。
具体的には、比較形態１の圧力センサでは、ダイヤフラム体の第２連結部の厚みを、実施形態の第２連結部１４３の厚みよりも薄くして、第１連結部の最大厚みＴ１と第２連結部の最小厚みＴ２とが、Ｔ１＞Ｔ２の関係を満たすようにしている。より具体的には、比較形態１では、第１連結部の厚みが一定であり、第２連結部の厚みも一定であるため、（第１連結部の厚み）＞（第２連結部の厚み）の関係を満たしている。
また、比較形態２の圧力センサでは、ダイヤフラム体の第２連結部の厚みを、実施形態の第２連結部１４３の厚みよりも薄く、且つ、比較形態１の第２連結部の厚みよりも厚くして、第１連結部の最大厚みＴ１と第２連結部の最小厚みＴ２とが、Ｔ１＝Ｔ２の関係を満たすようにしている。より具体的には、比較形態２では、第１連結部の厚みが一定であり、第２連結部の厚みも一定であるため、（第１連結部の厚み）＝（第２連結部の厚み）の関係を満たしている。
比較形態１，２の試験結果も、図８に示す。
図８に示すように、比較形態１の圧力センサでは、ダイヤフラム部の表面の温度が、約３５０℃となった。また、比較形態２の圧力センサでは、ダイヤフラム部の表面の温度が、約３３０℃となった。これに対し、実施形態の圧力センサ１０では、ダイヤフラム部１４４の表面１４４ａの温度が、約３００℃となり、比較形態１，２の圧力センサに比べて、ダイヤフラム部の表面の温度上昇を低減することができた。
以上の結果より、Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たすようにすることで、Ｔ１≧Ｔ２とする場合に比べて、ダイヤフラム部１４４の表面の温度上昇を低減することができるといえる。従って、Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たすようにすることで、ダイヤフラム部の表面上に搭載されている圧力検知素子の温度上昇を低減することができるといえる。
（変形形態）
本変形形態の圧力センサ３１０は、実施形態の圧力センサ１０と比較して、ダイヤフラム体の形態が異なり、その他は同様である。本変形形態のダイヤフラム体３４０は、ダイヤフラム部３４４と第１接続部３４１と第２接続部３４５と第１連結部３４２と第２連結部３４３とを有する（図９参照）。なお、図９は、変形形態にかかる圧力センサ３１０の部分拡大断面図であり、実施形態における図５に相当する図である。すなわち、図９は、圧力センサ３１０の軸線（中心軸）を通る位置で圧力センサ３１０を軸線方向ＤＸに切断した部分拡大断面図である。
本変形形態でも、図９に示すように、実施形態と同様に、ダイヤフラム部３４４について、中間部３４４ｈの厚みを、内側部３４４ｆ及び外側部３４４ｇの厚みよりも薄くしている。さらに、圧力検知素子１５０の少なくとも一部を、中間部３４４ｈの表面上に搭載している。このようにすることで、燃焼圧の変化に伴って、ダイヤフラム部３４４の中間部３４４ｈと共に圧力検知素子１５０の少なくとも一部が大きく歪むようになるので、燃焼圧変化に対する圧力センサ１０の感度を良好にすることができる。
また、本変形形態の圧力センサ３１０では、実施形態の圧力センサ１０と同様に、軸線ＡＸ（中心軸）を通る位置で圧力センサ１０を軸線方向ＤＸに切断した断面（図９参照）において、第１連結部３４２のうち径方向外側を向く外側面３４２ｃ（外周面３４２ｂの一部）が、ダイヤフラム部３４４の内側部３４４ｆとの境界Ｋ１から第１接続部３４１側（図９において下方）へ真っ直ぐ延びる断面直線部３４２ｄを有し、さらに、第２連結部３４３のうち径方向内側を向く内側面３４３ｃ（内周面３４３ｂの一部）が、ダイヤフラム部３４４の外側部３４４ｇとの境界Ｋ２から第２接続部３４５側（図９において下方）へ真っ直ぐ延びる断面直線部３４３ｄを有している。なお、本変形形態でも、外側面３４２ｃの全体が断面直線部３４２ｄであり、内側面３４３ｃの全体が断面直線部３４３ｄである。但し、本変形形態では、断面直線部３４３ｄは、軸線方向ＤＸに交差する方向（軸線ＡＸに対して斜めの方向）に真っ直ぐ延びる形態とされている。
さらに、本実施形態の圧力センサ１０では、実施形態の圧力センサ１０と同様に、前記断面（図９参照）において、ダイヤフラム部３４４の裏面３４４ｃのうち、第１連結部３４２の外側面３４２ｃとの境界部である第１境界部３４４ｃ１、及び、第２連結部３４３の内側面３４３ｃとの境界部である第２境界部３４４ｃ２が、弧状（具体的には円弧状）をなしている。このように、ダイヤフラム部３４４の裏面３４４ｃの第１境界部３４４ｃ１及び第２境界部３４４ｃ２を弧状にすることで、変位部材１３０の軸線方向ＤＸへの変位に応じて、ダイヤフラム部３４４を適切に変形させることができる。
ところで、実施形態の圧力センサ１０では、第２連結部１４３の厚みを一定とした（図５参照）。これに対し、本変形形態の圧力センサ３１０では、図９に示すように、ダイヤフラム体３４０の第２連結部３４３において、ダイヤフラム部３４４との境界部３４３ｇの厚みＴ４と、第２接続部３４５との境界部３４３ｈの厚みＴ５とが、Ｔ４＜Ｔ５の関係を満たすようにしている。
具体的には、本変形形態の第２連結部３４３は、図９に示すように、その外周面３４３ｆが、軸線方向ＤＸに真っ直ぐ延びる円筒面とされ、その内周面３４３ｂが、軸線方向ＤＸの先端側ＸＳに向かうにしたがって（すなわち、第２接続部３４５に近づくにしたがって）縮径する（すなわち、外周面３４３ｆから遠ざかる）テーパ状の円筒面とされている。これにより、Ｔ４＜Ｔ５の関係を満たすようにしている。
このように、第２連結部３４３において、第２接続部３４５との境界部３４３ｈの厚みＴ５を厚くすることで、第２連結部３４３から第２接続部３４５への熱伝導性を高めることができる（これにより、内燃機関本体１への放熱性を高めることができる）ので、ダイヤフラム部３４４の温度上昇をより一層低減することができる。従って、本変形形態の圧力センサ３１０では、ダイヤフラム部３４４の表面３４４ａ上に搭載されている圧力検知素子１５０の温度上昇を、より一層低減することができる。
なお、本変形形態の圧力センサ３１０では、実施形態の圧力センサ１０と同様に、第１連結部３４２の最大厚みＴ１と第２連結部３４３の最小厚みＴ２（＝Ｔ４）とが、Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たしている。また、第１連結部３４２の最大厚みＴ１とダイヤフラム部３４４の最小厚みＴ３とが、Ｔ１＜Ｔ３の関係を満たしている。
以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態及び変形形態では、変位部材として、軸線方向ＤＸに延びる棒状のヒータ部材１３１を有する変位部材１３０を示した。しかしながら、本発明は、変位部材として、ヒータ部材に代えて、軸線方向ＤＸに延びる単なる棒状の部材（例えば、先端側ＸＳが閉じた筒状の金属部材）を有する変位部材を用いるようにしても良い。
また、変形形態では、Ｔ４＜Ｔ５の関係を満たす第２連結部の形態として、第２連結部３４３の外周面３４３ｆが軸線方向ＤＸに真っ直ぐ延びる円筒面で、第２連結部３４３の内周面３４３ｂが、軸線方向ＤＸの先端側ＸＳに向かうにしたがって縮径するテーパ状の円筒面である形態を示した。しかしながら、Ｔ４＜Ｔ５の関係を満たす第２連結部の形態は、このような形態に限定されるものではなく、例えば、第２連結部を、ダイヤフラム部側の直円筒部と第２接続部側の直円筒部とからなり、後者の直円筒部の厚みが前者の直円筒部の厚みよりも厚くされた２段円筒形状としても良い。
また、実施形態では、ダイヤフラム部１４４の裏面１４４ｃの形状を、軸線ＡＸを通る位置で圧力センサ１０を軸線方向ＤＸに切断した断面（図４及び図５に示す断面）において、径方向内側に位置する内側円弧と、径方向外側に位置する外側円弧と、径方向に真っ直ぐ延びて内側円弧と外側円弧とを結ぶ直線とからなる形状とした。しかしながら、前記断面において、ダイヤフラム部の裏面の全体を軸線方向ＤＸの後端側ＸＫに凸の弧状（例えば、半円形状）としても良い。
１ 内燃機関本体
２ シリンダヘッド
３ センサ取付孔
１０，３１０ 圧力センサ
１００ ハウジング
１１０ 第１ハウジング部
１２０ 第２ハウジング部
１３０ 変位部材
１３０ｂ 突出部
１３１ ヒータ部材
１４０，３４０ ダイヤフラム体
１４０ｄ 貫通孔
１４１，３４１ 第１接続部
１４２，３４２ 第１連結部
１４２ｃ，３４２ｃ 外側面
１４２ｄ，３４２ｄ 断面直線部
１４３，３４３ 第２連結部
１４３ｃ，３４３ｃ 内側面
１４３ｄ，３４３ｄ 断面直線部
１４４，３４４ ダイヤフラム部
１４４ａ，３４４ａ 表面
１４４ｂ 貫通孔
１４４ｃ，３４４ｃ 裏面
１４４ｃ１，３４４ｃ１ 第１境界部
１４４ｃ２，３４４ｃ２ 第２境界部
１４４ｆ，３４４ｆ 内側部
１４４ｇ，３４４ｇ 外側部
１４４ｈ，３４４ｈ 中間部
１４５，３４５ 第２接続部
１５０ 圧力検知素子
１６０ ガラス層
２００ コネクタ部材
３４３ｇ，３４３ｈ 境界部
ＡＸ 軸線
ＤＸ 軸線方向
ＮＳ 燃焼室
ＸＫ 軸線方向後端側
ＸＳ 軸線方向先端側

Claims (4)

  1. 軸線方向に延びる形態をなし、自身の前記軸線方向の先端側を内燃機関本体の燃焼室側に向けて前記内燃機関本体に取り付けられた状態で、前記燃焼室内における燃焼圧を検出する圧力センサであって、
    前記軸線方向に延びる棒状をなし、前記軸線方向の先端側から受ける前記燃焼圧の変化に応じて前記軸線方向に変位する変位部材と、
    前記軸線方向に延びる筒状をなし、前記変位部材の少なくとも一部の径方向周囲を包囲するハウジングであって、自身の一部が前記内燃機関本体に接触するハウジングと、
    前記変位部材に接続されたダイヤフラム体であって、前記燃焼圧の変化に伴う前記変位部材の変位に応じて歪みが生じるダイヤフラム部を有するダイヤフラム体と、
    前記ダイヤフラム部の表面上に設けられた圧力検知素子と、を備え、
    前記ダイヤフラム体は、平面視円環状をなし、前記軸線方向に貫通する貫通孔を有し、
    前記変位部材は、
    前記ダイヤフラム体の前記貫通孔に挿通された態様で、前記ダイヤフラム体に接続されており、
    前記ダイヤフラム体の前記貫通孔から前記軸線方向の先端側に突出する突出部であって、前記燃焼室内で発生した燃焼ガスに晒される突出部を有し、
    前記ダイヤフラム体は、
    前記表面と裏面とを有する円環板状をなし、前記燃焼ガスに晒されない前記表面上に前記圧力検知素子が搭載される前記ダイヤフラム部と、
    前記ダイヤフラム部よりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記ダイヤフラム体を前記変位部材に接続する第１接続部と、
    前記ダイヤフラム部よりも前記軸線方向の先端側に位置し、前記ダイヤフラム体を前記ハウジングに接続する第２接続部と、
    前記軸線方向に延びる円筒状をなし、前記ダイヤフラム部のうち径方向内側に位置する部位と前記第１接続部とを連結する第１連結部と、
    前記軸線方向に延びる円筒状をなし、前記ダイヤフラム部のうち径方向外側に位置する部位と前記第２接続部とを連結する第２連結部と、を有し、
    前記ダイヤフラム部は、前記裏面が前記燃焼ガスに晒される位置に配置され、
    前記第１連結部の最大厚みＴ１と前記第２連結部の最小厚みＴ２とが、Ｔ１＜Ｔ２の関係を満たす
    圧力センサ。
  2. 請求項１に記載の圧力センサであって、
    前記ダイヤフラム部は、
    径方向内側に位置する部位であって、前記第１連結部に接続する内側部と、
    径方向外側に位置する部位であって、前記第２連結部に接続する外側部と、
    前記内側部と前記外側部との間に位置する中間部と、を有し、
    前記中間部の厚みは、前記内側部及び前記外側部の厚みよりも薄くされており、
    前記圧力検知素子は、その少なくとも一部が前記中間部の表面上に搭載されており、
    前記圧力センサの軸線を通る位置で前記圧力センサを前記軸線方向に切断した断面において、
    前記第１連結部のうち前記径方向外側を向く外側面は、前記内側部との境界から前記第１接続部側へ真っ直ぐ延びる断面直線部を有し、
    前記第２連結部のうち前記径方向内側を向く内側面は、前記外側部との境界から前記第２接続部側へ真っ直ぐ延びる断面直線部を有し、
    前記ダイヤフラム部の前記裏面のうち、前記第１連結部の前記外側面との境界部、及び、前記第２連結部の前記内側面との境界部は、弧状をなしている
    圧力センサ。
  3. 請求項１または請求項２に記載の圧力センサであって、
    前記第１連結部の前記最大厚みＴ１と前記ダイヤフラム部の最小厚みＴ３とが、Ｔ１＜Ｔ３の関係を満たす
    圧力センサ。
  4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧力センサであって、
    前記第２連結部において、前記ダイヤフラム部との境界部の厚みＴ４と、前記第２接続部との境界部の厚みＴ５とが、Ｔ４＜Ｔ５の関係を満たす
    圧力センサ。
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