JP2020056610A - Pressure detector - Google Patents

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中川 宏史
Hiroshi Nakagawa
宏史 中川
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Citizen Fine Device Co Ltd
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Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

To provide a pressure detector having small thermal effects.SOLUTION: The pressure detector comprises: a pressure detection element 41 for detecting a change of pressure of a pressure medium; a cylindrical housing 311 for accommodating the pressure detection element 41 inside; a diaphragm 32 attached to one end of the housing 311, for receiving the pressure of the pressure medium; and an annular seal member 71 attached to the outer circumference of the housing 311, for airtightly sealing between the housing 311 and a fitting hole for fitting a pressure detector 20 by being compressed therebetween. A housing 311 tip part that is a portion of the housing 311 on the end side from a reference position in the axial direction of the housing 311 at which the pressure received from the seal member 71 compressed between the housing 311 and the fitting hole is highest and a housing 311 rear end part that is a portion of the housing 311 closer to the other end side than the reference position where the axial length of the housing 311 is equal to the housing 311 tip part are substantially equal in rigidity.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、検出素子を用いて圧力を検出する圧力検出装置に関するものである。   The present invention relates to a pressure detection device that detects pressure using a detection element.

内燃機関等の燃焼室内の圧力を検出する圧力検出装置として、圧電素子等の検出素子を使用したものが提案されている。   2. Description of the Related Art As a pressure detecting device for detecting a pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine or the like, an apparatus using a detecting element such as a piezoelectric element has been proposed.

圧力検出装置の一例として、筒状のハウジングと、ハウジングの先端側に取り付けられるダイアフラムと、ハウジング内においてダイアフラムの後端側に配置され、ダイアフラムを介して作用する圧力を検知する圧電素子と、ハウジング内においてダイアフラムと感圧素子との間でこれら両者に当接し、ダイアフラムの撓みを感圧素子に伝達する圧力伝達部材を備える圧力検出装置がある。このような圧力検出装置は、内燃機関等の高温環境下での利用の際、ダイアフラムの表面が熱により撓み、圧力検出装置の出力に影響を与えられることが知られている。熱による撓みの影響を抑えるために、例えば特許文献1では、ダイアフラムの表面に窪みを備えた圧力検出装置が提案されている。また特許文献2には、ハウジング(センサボディ)の外側面を包囲するシール部材を備え、圧力検出装置が取り付けられる内燃機関の取付孔(収容開口)との間をシールする圧力検出装置が記載されている。   As an example of the pressure detection device, a cylindrical housing, a diaphragm attached to the front end side of the housing, a piezoelectric element arranged at the rear end side of the diaphragm in the housing, and detecting a pressure acting via the diaphragm, and a housing There is a pressure detecting device provided with a pressure transmitting member that contacts between the diaphragm and the pressure-sensitive element in the inside thereof and transmits the deflection of the diaphragm to the pressure-sensitive element. It is known that when such a pressure detecting device is used in a high-temperature environment such as an internal combustion engine, the surface of the diaphragm is bent by heat, and the output of the pressure detecting device is affected. In order to suppress the influence of bending due to heat, for example, Patent Document 1 proposes a pressure detecting device having a depression on the surface of a diaphragm. Patent Document 2 discloses a pressure detection device that includes a seal member that surrounds an outer surface of a housing (sensor body) and seals a space between the pressure detection device and a mounting hole (accommodation opening) of an internal combustion engine. ing.

特開平7−19981号公報JP-A-7-19981 特開2010−91563号公報JP 2010-91563 A

筒状のハウジングと、ハウジングの先端側に取り付けられるダイアフラムと、ハウジング内においてダイアフラムの後端側に配置され、ダイアフラムを介して作用する圧力を検知する圧電素子と、ハウジング内においてダイアフラムと感圧素子との間でこれら両者に当接し、ダイアフラムの撓みを感圧素子に伝達する圧力伝達部材が備えた圧力検出装置において、熱によりダイアフラム表面が撓み、圧力検出装置の出力に影響を与えるのは前述の通りであるが、この原因として、熱による筒状のハウジングの伸縮や、ハウジングの外側面を包囲するシール部材の伸縮による影響が考えられる。   A cylindrical housing, a diaphragm attached to a front end side of the housing, a piezoelectric element arranged at a rear end side of the diaphragm in the housing, and detecting a pressure acting through the diaphragm, and a diaphragm and a pressure-sensitive element in the housing In a pressure detecting device provided with a pressure transmitting member that abuts both of them and transmits the deflection of the diaphragm to the pressure-sensitive element, the surface of the diaphragm is bent by heat and affects the output of the pressure detecting device as described above. However, as a cause thereof, it is considered that the expansion and contraction of the cylindrical housing due to heat and the expansion and contraction of the sealing member surrounding the outer surface of the housing are considered.

ハウジングの伸縮については、ハウジング内に収容された各部材とハウジングとの熱膨張差をできるだけ小さくすることでその影響を低減することができるが、シール部材については、PTFE(Polytetrafluoroethylene:ポリテトラフルオロエチレン)等の樹脂材料が利用されることが多く、ハウジングはステンレス等の金属材料が利用されるため、熱膨張差を小さく設定することが困難である。   The expansion and contraction of the housing can be reduced by minimizing the difference in thermal expansion between each member accommodated in the housing and the housing as much as possible. However, for the sealing member, PTFE (Polytetrafluoroethylene: polytetrafluoroethylene) is used. ) Is often used, and since a metal material such as stainless steel is used for the housing, it is difficult to set a small difference in thermal expansion.

また、ハウジング外側面を包囲するシール部材は、圧力検出装置が取り付けられる取付孔と圧力検出装置のハウジングとの間をシールするため、両者の間で挟持された状態で取り付けられる。そのため、圧力検出装置はシール部材からハウジングの径方向に圧力を受けており、ハウジングはシール部材によって径方向に締め付けられたような状態となっている。このとき、ハウジングとシール部材とが熱を受けると、シール部材とハウジングは膨張し、ハウジングがシール部材から受ける圧力は大きくなり、ハウジングはシール部材からの締め付けにより径方向内側(ハウジングの内部側)へ歪む。また、それに伴って、シール部材を挟んだハウジングの部位は径方向外側へと歪む。このハウジングの歪によって、ハウジング先端部に取り付けられたダイアフラムの表面は径方向に延ばされ、ダイアフラム中央が軸方向の先端側(圧力検出素子が配置された側の反対側)へ歪み、圧力検出装置の出力は低下する(圧力検出素子への圧力が低下する)こととなる。この際、ダイアフラムに窪みを設けただけでは不十分であり、ハウジングの外側面をシール部材で包囲した圧力検出装置において熱影響を低減することが求められている。   In addition, the seal member surrounding the outer surface of the housing is mounted in a state of being sandwiched between the mounting hole for mounting the pressure detection device and the housing of the pressure detection device in order to seal between the two. Therefore, the pressure detection device receives pressure from the seal member in the radial direction of the housing, and the housing is in a state where the housing is tightened in the radial direction by the seal member. At this time, when the housing and the seal member receive heat, the seal member and the housing expand, the pressure received by the housing from the seal member increases, and the housing is radially inward (inside of the housing) by being tightened from the seal member. Distorted. Accordingly, the portion of the housing sandwiching the seal member is distorted radially outward. Due to the distortion of the housing, the surface of the diaphragm attached to the front end of the housing is extended in the radial direction, and the center of the diaphragm is distorted toward the front end in the axial direction (the side opposite to the side on which the pressure detection element is disposed), and pressure detection The output of the device will decrease (the pressure on the pressure sensing element will decrease). At this time, it is not enough to simply provide a depression in the diaphragm, and it is required to reduce the thermal effect in a pressure detection device in which the outer surface of the housing is surrounded by a seal member.

本発明は、以上の問題点に鑑みたもので、熱影響の小さい圧力検出装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a pressure detecting device having a small thermal effect.

圧力媒体の入った容器の取付孔に取り付けられ、前記圧力媒体の圧力を検出する圧力検出装置において、前記圧力媒体の圧力の変化を検出する圧力検出素子と、前記圧力検出素子を内部に収容する筒状の筐体と、前記筐体の一端側に取り付けられ、前記圧力媒体の圧力を受圧するダイアフラムと、前記筐体の外周に取り付けられ、前記筐体と前記取付孔との間で圧縮され両者の間を気密にシールする環状のシール部材と、を備え、前記筐体の軸方向において、前記筐体と前記取付孔との間で圧縮された前記シール部材から受ける圧力が最も高い箇所である基準位置から前記一端側の前記筐体の部位である筐体先端部と、前記筐体の軸方向長さが前記筐体先端部と等しく、前記基準位置より他端側の前記筐体の部位である筐体後端部とは、剛性が略等しいことを特徴とする圧力検出装置とする。   A pressure detection device that is attached to a mounting hole of a container containing a pressure medium and detects a pressure of the pressure medium, wherein the pressure detection element that detects a change in pressure of the pressure medium and the pressure detection element are housed therein. A cylindrical housing, a diaphragm attached to one end of the housing, for receiving pressure of the pressure medium, attached to an outer periphery of the housing, and compressed between the housing and the mounting hole; An annular sealing member that hermetically seals between the two, and at a position where the pressure received from the sealing member compressed between the housing and the mounting hole is highest in the axial direction of the housing. A housing tip that is a part of the housing on one end side from a certain reference position, and an axial length of the housing is equal to the housing tip, and the housing is located on the other end side from the reference position. The rear end of the housing, which is the part, is rigid Substantially be a pressure detecting apparatus according to claim equal.

前記筐体先端部または前記筐体後端部のいずれか一方に、前記筐体先端部または前記筐体後端部の剛性を減少または増加させる剛性調整要素を備えた圧力検出装置であってもよい。   The pressure detection device may further include a rigidity adjusting element for reducing or increasing the rigidity of the housing front end or the housing rear end at one of the housing front end and the housing rear end. Good.

前記剛性調整要素は、前記筐体先端部または前記筐体後端部の一部に設けられた薄肉部である圧力検出装置であってもよい。   The rigidity adjusting element may be a pressure detecting device that is a thin portion provided at a part of the front end portion of the housing or a rear end portion of the housing.

本発明によれば、熱影響の小さい圧力検出装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pressure detection apparatus with a small heat influence can be provided.

実施の形態に係る圧力検出システム1の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a pressure detection system 1 according to an embodiment. 実施の形態に係る圧力検出装置の断面図である。It is a sectional view of a pressure detector concerning an embodiment. 実施の形態に係る圧力検出装置の先端側の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the tip side of the pressure detecting device concerning an embodiment. 比較例1の圧力検出装置を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a pressure detection device of Comparative Example 1. 比較例2の圧力検出装置を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a pressure detection device of Comparative Example 2.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[圧力検出システムの構成]
図1は、実施の形態に係る圧力検出システム1の概略構成図である。この圧力検出システム1は、内燃機関10における燃焼室C内の圧力(燃焼圧)を検出する圧力検出装置20と、圧力検出装置20に対する給電を行うとともに圧力検出装置20が検出した圧力に基づいて内燃機関10の動作を制御する制御装置80と、圧力検出装置20と制御装置80とを電気的に接続する接続ケーブル90とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[Configuration of pressure detection system]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a pressure detection system 1 according to the embodiment. The pressure detection system 1 detects a pressure (combustion pressure) in a combustion chamber C of the internal combustion engine 10, and supplies power to the pressure detection device 20 and, based on the pressure detected by the pressure detection device 20. A control device 80 for controlling the operation of the internal combustion engine 10 and a connection cable 90 for electrically connecting the pressure detection device 20 and the control device 80 are provided.

ここで、圧力の検出対象となる内燃機関10は、内部にシリンダが形成されたシリンダブロック11と、シリンダ内を往復運動するピストン12と、シリンダブロック11に締結されてピストン12等とともに燃焼室Cを構成するシリンダヘッド13とを有している。また、シリンダヘッド13には、燃焼室Cと外部とを連通する取付孔13aが設けられている。そして、この取付孔13aに、圧力検出装置20を挿入し固定することで、内燃機関10に対して圧力検出装置20を取り付けている。ここで、内燃機関10を構成するシリンダブロック11、ピストン12およびシリンダヘッド13は、鋳鉄やアルミニウム等、導電性を有する金属材料で構成されている。   Here, the internal combustion engine 10 whose pressure is to be detected includes a cylinder block 11 having a cylinder formed therein, a piston 12 reciprocating in the cylinder, a combustion chamber C which is fastened to the cylinder block 11 and the piston 12 and the like. And a cylinder head 13. The cylinder head 13 is provided with a mounting hole 13a for communicating the combustion chamber C with the outside. The pressure detection device 20 is attached to the internal combustion engine 10 by inserting and fixing the pressure detection device 20 into the attachment hole 13a. Here, the cylinder block 11, the piston 12, and the cylinder head 13 constituting the internal combustion engine 10 are made of a conductive metal material such as cast iron or aluminum.

[圧力検出装置の構成]
図2は、圧力検出装置20の断面図である。図3は、圧力検出装置20の先端側の拡大断面図である。
[Configuration of pressure detector]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the pressure detection device 20. FIG. 3 is an enlarged sectional view of the distal end side of the pressure detection device 20.

本実施の形態の圧力検出装置20は、外部に露出する筐体部30と、圧力を検出するための各種機構を含み、ほぼ全体が筐体部30に収容されるとともに一部(後述する接続部材54)が外部に露出するように設けられる検出機構部40と、筐体部30の外周面に取り付けられるシール部70とを有している。そして、この圧力検出装置20は、図1に示す内燃機関10に対し、図2における左側(筐体部30が露出する部位)が燃焼室C(図1において下側)を向くとともに、図2における右側(検出機構部40が露出する部位)が外部(図1において上方)を向くように取り付けられる。また、この状態において、シール部70は、シリンダヘッド13に設けられた取付孔13aの内部に位置する。なお、以下の説明では、図2において、図中左に向かう側を圧力検出装置20の「先端側」と称し、図中右に向かう側を圧力検出装置20の「後端側」と称する。また、以下の説明では、図2に一点鎖線で示す圧力検出装置20の中心線方向を、単に中心線方向と称する。   The pressure detection device 20 according to the present embodiment includes a housing 30 exposed to the outside and various mechanisms for detecting pressure, and is substantially entirely housed in the housing 30 and partially (connection described later). It has a detection mechanism section 40 provided so that the member 54) is exposed to the outside, and a seal section 70 attached to the outer peripheral surface of the housing section 30. The pressure detecting device 20 is different from the internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 in that the left side in FIG. 2 (the portion where the housing 30 is exposed) faces the combustion chamber C (the lower side in FIG. 1). Is attached so that the right side (the part where the detection mechanism 40 is exposed) faces the outside (upward in FIG. 1). In this state, the seal 70 is located inside the mounting hole 13 a provided in the cylinder head 13. In the following description, in FIG. 2, the side facing the left in the figure is referred to as the “front end side” of the pressure detection device 20, and the side facing the right in the drawing is referred to as the “rear end side” of the pressure detection device 20. Further, in the following description, the center line direction of the pressure detecting device 20 indicated by a dashed line in FIG. 2 is simply referred to as the center line direction.

[筐体部の構成]
筐体部30は、先端側筐体31と、先端側筐体31の先端側に取り付けられたダイアフラム32と、先端側筐体31の後端側に取り付けられた後端側筐体33とを備えている。
[Configuration of housing unit]
The housing unit 30 includes a front housing 31, a diaphragm 32 attached to the front end of the front housing 31, and a rear housing 33 attached to the rear end of the front housing 31. Have.

(先端側筐体)
先端側筐体31は、中空構造を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。この先端側筐体31は、導電性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。
(Front side housing)
The distal end side housing 31 is a member having a hollow structure and presenting a cylindrical shape as a whole. The front end side housing 31 is made of a metal material such as stainless steel having conductivity and high heat resistance and acid resistance.

この先端側筐体31は、相対的に先端側に位置する第1先端側筐体311と、相対的に後端側に位置する第2先端側筐体312とを有している。ここで、先端側筐体31では、第1先端側筐体311の後端側の外周面と、第2先端側筐体312の先端側の内周面とを、レーザ溶接することで、両者を一体化させる構成となっている。そして、第1先端側筐体311の先端側には、レーザ溶接によってダイアフラム32が取り付けられるとともに、第2先端側筐体312の後端側には、はめ合いによって後端側筐体33が取り付けられる。   The front end housing 31 includes a first front end housing 311 located relatively on the front end side, and a second front end housing 312 located relatively on the rear end side. Here, in the distal end housing 31, the outer peripheral surface on the rear end side of the first distal end housing 311 and the inner peripheral surface on the distal end side of the second distal end housing 312 are laser-welded, so that both are formed. Are integrated. The diaphragm 32 is attached to the distal end side of the first distal end housing 311 by laser welding, and the rear end housing 33 is attached to the rear end side of the second distal end housing 312 by fitting. Can be

ここで、第1先端側筐体311の外周面には、シール部70を構成する第1シール部材71(詳細は後述する)を装着するための凹部311aが設けられている。さらに、凹部311aは、凹部311aの中心線方向の中央部の直径が大きく、この中央部を頂点とし凹部311aの先端側および後端側に向かって直径が小さくなる凸部311cが設けられている。また、第1先端側筐体311の内部には、先端側において第1の直径に設定された部位と、後端側において第1の直径よりも大きい第2の直径に設定された部位とが存在しており、これら2つの部位の境界には、両者を接続する内側段差部311bが設けられている。第1先端側筐体311は、凹部311aにおける凸部311cの頂点を境に、凸部311cの頂点から第1先端側筐体311の先端側端部(ダイアフラム32との接合部)までの部位と、凸部311cの頂点から後端側であり、凸部311cの頂点から第1先端側筐体311の先端側端部までの中心線方向の長さが等しいところまでの部位との剛性がほぼ等しくなるよう設定されている。   Here, a concave portion 311 a for mounting a first seal member 71 (which will be described in detail later) constituting the seal portion 70 is provided on the outer peripheral surface of the first front end side housing 311. Further, the concave portion 311a is provided with a convex portion 311c having a large diameter at a central portion in the center line direction of the concave portion 311a and having the central portion as an apex and decreasing in diameter toward the front end side and the rear end side of the concave portion 311a. . Further, inside the first front end side housing 311, a part set to a first diameter on the front end side, and a part set to a second diameter larger than the first diameter on the rear end side. An inner step 311b is provided at the boundary between these two parts to connect them. The first distal end housing 311 has a portion from a vertex of the convex portion 311c in the concave portion 311a to a distal end portion of the first distal end housing 311 (joining portion with the diaphragm 32) from a vertex of the convex portion 311c. And the rigidity between the portion from the vertex of the convex portion 311c to the rear end side, and the length from the vertex of the convex portion 311c to the front end portion of the first front side housing 311 in the center line direction is equal. They are set to be almost equal.

なお、本実施の形態における圧力検出装置20においては、第1先端側筐体311の肉厚を調整することで、凸部311cの頂点から第1先端側筐体311の先端側端部までの部位と、凸部311cの頂点から後端側であり、凸部311cの頂点から第1先端側筐体311の先端側端部までの中心線方向の長さが等しいところまでの部位との剛性が等しくなるよう構成している。剛性を等しくするための他の方法としては、例えば、剛性調整要素として、第1先端側筐体311の内周面および外周面の少なくとも一方に、環状の溝または中心線方向の溝よりなる薄肉部を部分的に設けることも可能である。また溝だけでなく、第1先端側筐体311の内周面および外周面の少なくとも一方に、凸部よりなる肉厚部を部分的に設けてもよい。   In the pressure detection device 20 according to the present embodiment, by adjusting the thickness of the first distal end housing 311, the distance from the top of the convex portion 311 c to the distal end of the first distal end housing 311 is adjusted. Rigidity between the part and the part from the vertex of the convex part 311c to the rear end side, and the part from the vertex of the convex part 311c to the front end part of the first front side housing 311 in the center line direction is equal. Are configured to be equal. As another method for equalizing the rigidity, for example, as a rigidity adjusting element, at least one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the first distal housing 311 has a thin wall formed of an annular groove or a groove in the center line direction. It is also possible to provide a part partially. In addition to the grooves, at least one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the first distal end side housing 311 may be partially provided with a thick portion formed of a convex portion.

一方、第2先端側筐体312の外周面には、第1シール部材71とともにシール部70を構成する第2シール部材72(詳細は後述する)を装着するための凹部312aが設けられている。また、第2先端側筐体312の外周面のうち、上記凹部312aよりも後端側には、外側に突出するリング状のリブ部312bが設けられている。このリブ部312bは、圧力検出装置20を内燃機関10(より具体的にはシリンダヘッド13)に固定するために用いられる。   On the other hand, on the outer peripheral surface of the second front end side housing 312, a concave portion 312a for mounting a second seal member 72 (which will be described later in detail) constituting the seal portion 70 together with the first seal member 71 is provided. . Further, a ring-shaped rib portion 312b protruding outward is provided on the outer peripheral surface of the second front end side housing 312 on the rear end side of the concave portion 312a. The rib portion 312b is used for fixing the pressure detecting device 20 to the internal combustion engine 10 (more specifically, the cylinder head 13).

(ダイアフラム)
ダイアフラム32は、全体として円板状を呈する部材である。このダイアフラム32は、導電性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。特に、この例では、ダイアフラム32および上記先端側筐体31を、同じ材料で構成している。
(Diaphragm)
The diaphragm 32 is a member having a disk shape as a whole. The diaphragm 32 is made of a metal material such as stainless steel, which has conductivity and high heat resistance and acid resistance. In particular, in this example, the diaphragm 32 and the front end side housing 31 are made of the same material.

このダイアフラム32は、先端側における中央部に凹部32bが形成されるとともに、外部(燃焼室C側)に露出することで圧力を受ける圧力受面(表面)32aと、圧力受面32aの裏側となる裏面を環状に切り欠くことによって設けられた凹部32cと、凹部32cの存在により、結果として圧力受面32aの中央部(凹部32bの形成部位)から後端側に突出する凸部32dとを有している。このダイアフラム32は、第1先端側筐体311における先端側の開口部を塞ぐように設けられている。そして、ダイアフラム32と第1先端側筐体311との境界部には、外周面の一周にわたってレーザ溶接が施されている。   The diaphragm 32 has a concave portion 32b formed in a central portion on the distal end side, a pressure receiving surface (front surface) 32a that receives pressure by being exposed to the outside (the combustion chamber C side), and a back side of the pressure receiving surface 32a. A concave portion 32c provided by notching the rear surface annularly, and a convex portion 32d projecting rearward from a central portion (a portion where the concave portion 32b is formed) of the pressure receiving surface 32a due to the presence of the concave portion 32c. Have. The diaphragm 32 is provided so as to close an opening on the distal end side of the first distal end housing 311. The boundary between the diaphragm 32 and the first tip side housing 311 is subjected to laser welding over the entire outer peripheral surface.

(後端側筐体)
後端側筐体33は、中空構造を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。この後端側筐体33は、導電性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。ただし、内燃機関10に圧力検出装置20を装着した状態において、後端側筐体33は、内燃機関10の外部に位置することから、上述した先端側筐体31よりも耐熱性および耐酸性が低い材料を用いることができる。
(Rear end side housing)
The rear end side housing 33 is a member having a hollow structure and presenting a cylindrical shape as a whole. The rear end side housing 33 is made of a metal material such as stainless steel, which has conductivity and high heat resistance and acid resistance. However, when the pressure detection device 20 is mounted on the internal combustion engine 10, the rear end housing 33 is located outside the internal combustion engine 10, so that the rear end housing 33 has higher heat resistance and acid resistance than the front end housing 31 described above. Lower materials can be used.

この後端側筐体33は、相対的に先端側に位置する第1後端側筐体331と、相対的に後端側に位置する第2後端側筐体332とを有する。ここで、後端側筐体33では、第1後端側筐体331の後端側の内周面に、第2後端側筐体332の先端側の外周面をはめ込むことで、両者を一体化させる構成となっている。そして、第1後端側筐体331の先端側には、はめ合いによって先端側筐体31(より具体的には第2先端側筐体312)が取り付けられるとともに、第2後端側筐体332の後端側には、はめ込みによって接続部材54(詳細は後述する)が取り付けられる。   The rear-end-side housing 33 has a first rear-end-side housing 331 located relatively on the front end side, and a second rear-end-side housing 332 located relatively on the rear end side. Here, in the rear end side housing 33, the outer peripheral surface on the front end side of the second rear end side housing 332 is fitted into the inner peripheral surface on the rear end side of the first rear end side housing 331, so that both are fitted. It is configured to be integrated. The front-end housing 31 (more specifically, the second front-end housing 312) is attached to the front-end side of the first rear-end housing 331 by fitting, and the second rear-end housing 311 is fitted. A connection member 54 (to be described in detail later) is attached to the rear end side of 332 by fitting.

[検出機構部の構成]
検出機構部40は、圧電素子41と、先端電極部材42と、第1後端電極部材43と、第2後端電極部材44とを備えている。また、検出機構部40は、絶縁リング45と、第1コイルバネ46と、伝導部材47と、保持部材48とを備えている。さらに、検出機構部40は、加圧部材49と、支持部材50と、第2コイルバネ51と、収容部材52とを備えている。さらにまた、検出機構部40は、回路基板53と、接続部材54と、接地板55と、Oリング56とを備えている。また、検出機構部40は、突き当てパイプ57を備えている。そして、検出機構部40は、絶縁パイプ60と、第1絶縁部材61と、第2絶縁部材62と、第3絶縁部材63とを備えている
[Configuration of detection mechanism]
The detection mechanism 40 includes a piezoelectric element 41, a front electrode member 42, a first rear electrode member 43, and a second rear electrode member 44. The detection mechanism 40 includes an insulating ring 45, a first coil spring 46, a conductive member 47, and a holding member 48. Further, the detection mechanism section 40 includes a pressing member 49, a supporting member 50, a second coil spring 51, and a housing member 52. Furthermore, the detection mechanism unit 40 includes a circuit board 53, a connection member 54, a ground plate 55, and an O-ring 56. Further, the detection mechanism section 40 includes an abutment pipe 57. The detection mechanism section 40 includes an insulating pipe 60, a first insulating member 61, a second insulating member 62, and a third insulating member 63.

(圧電素子)
検出素子の一例としての圧電素子41は、全体として円柱状を呈する部材である。この圧電素子41は、圧電縦効果の圧電作用を示す圧電体を備えている。圧電縦効果とは、圧電体の電荷発生軸と同一方向の応力印加軸に外力を加えると、電荷発生軸方向の圧電体の表面に電荷が発生することをいう。この圧電素子41は、先端側筐体31の内側であって、ダイアフラム32の後端側に配置されている。この圧電素子41は、中心線方向が応力印加軸の方向となるように、先端側筐体31内に収容されている。ここで、圧電素子41は、先端側筐体31の内部に設けられた加圧部材49の内側であって、この加圧部材49の内部に設けられた絶縁パイプ60の内側に配置されている。また、圧電素子41の外径は、この圧電素子41を内部に収容する絶縁パイプ60の内径よりもわずかに小さい。そして、圧電素子41の先端側の面は、先端電極部材42の後端側の面と接触している。一方、圧電素子41の後端側の面は、第1後端電極部材43の先端側の面と接触している。また、圧電素子41の外周面は、絶縁パイプ60の内周面と対峙している。このように、加圧部材49の内周面と圧電素子41の外周面との間に、絶縁パイプ60を設けることにより、加圧部材49および圧電素子41は、直接には接触しない。
(Piezoelectric element)
The piezoelectric element 41 as an example of the detection element is a member having a columnar shape as a whole. The piezoelectric element 41 includes a piezoelectric body exhibiting a piezoelectric effect of a piezoelectric longitudinal effect. The piezoelectric longitudinal effect means that when an external force is applied to a stress application axis in the same direction as the charge generation axis of the piezoelectric body, charges are generated on the surface of the piezoelectric body in the direction of the charge generation axis. The piezoelectric element 41 is disposed inside the front end housing 31 and on the rear end side of the diaphragm 32. The piezoelectric element 41 is accommodated in the distal end side housing 31 such that the center line direction is the direction of the stress application axis. Here, the piezoelectric element 41 is disposed inside the pressure member 49 provided inside the distal end side housing 31 and inside the insulating pipe 60 provided inside the pressure member 49. . The outer diameter of the piezoelectric element 41 is slightly smaller than the inner diameter of the insulating pipe 60 that houses the piezoelectric element 41 therein. The front surface of the piezoelectric element 41 is in contact with the rear surface of the front electrode member 42. On the other hand, the surface on the rear end side of the piezoelectric element 41 is in contact with the surface on the front end side of the first rear end electrode member 43. The outer peripheral surface of the piezoelectric element 41 faces the inner peripheral surface of the insulating pipe 60. Thus, by providing the insulating pipe 60 between the inner peripheral surface of the pressing member 49 and the outer peripheral surface of the piezoelectric element 41, the pressing member 49 and the piezoelectric element 41 do not directly contact.

次に、圧電素子41に圧電横効果を利用した場合を例示する。圧電横効果とは、圧電体の電荷発生軸に対して直交する位置にある応力印加軸に外力を加えると、電荷発生軸方向の圧電体の表面に電荷が発生することをいう。薄板状に薄く形成した圧電体を複数枚積層して構成しても良く、このように積層することで、圧電体に発生する電荷を効率的に集めてセンサの感度を上げることができる。圧電素子41で使用可能な圧電体としては、圧電縦効果および圧電横効果を有するランガサイト系結晶(ランガサイト、ランガテイト、ランガナイト、LTGA)や水晶、ガリウムリン酸塩などを使用することを例示することができる。なお、本実施の形態の圧電素子41では、圧電体としてLTGA単結晶を用いている。   Next, an example in which the piezoelectric lateral effect is used for the piezoelectric element 41 will be described. The piezoelectric lateral effect means that when an external force is applied to a stress application axis located at a position orthogonal to the charge generation axis of the piezoelectric body, charges are generated on the surface of the piezoelectric body in the direction of the charge generation axis. A plurality of thin-film-shaped piezoelectric bodies may be laminated, and by laminating in such a manner, electric charges generated in the piezoelectric bodies can be efficiently collected and the sensitivity of the sensor can be increased. Examples of the piezoelectric body usable in the piezoelectric element 41 include the use of a langasite-based crystal (langasite, langatate, langanite, LTGA) having a piezoelectric longitudinal effect and a piezoelectric transverse effect, quartz, gallium phosphate, and the like. can do. In the piezoelectric element 41 of the present embodiment, an LTGA single crystal is used as the piezoelectric body.

(先端電極部材)
第1伝達部材の一例としての先端電極部材42は、全体として円柱状を呈する部材である。この先端電極部材42は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。また、先端電極部材42の先端側の面における中央部には、アルミナやジルコニア等を含む、絶縁性を呈するセラミックス材料をコートしてなる絶縁皮膜42aが形成されている。ここで、絶縁伝達部の一例としての絶縁皮膜42aは、例えば円形状を呈するようになっており、その直径は、ダイアフラム32の裏面に設けられた凸部32dの直径よりも大きく、加圧部材49の先端側に設けられた開口部の直径よりも小さい。
(Tip electrode member)
The tip electrode member 42 as an example of the first transmission member is a member having a columnar shape as a whole. The tip electrode member 42 is made of a metal material such as stainless steel that has conductivity and high heat resistance. An insulating film 42a formed by coating a ceramic material having an insulating property, such as alumina or zirconia, is formed in a central portion of a surface on the distal end side of the distal electrode member 42. Here, the insulating film 42a as an example of the insulating transmission part has, for example, a circular shape, and the diameter thereof is larger than the diameter of the convex part 32d provided on the back surface of the diaphragm 32. 49 is smaller than the diameter of the opening provided on the tip side.

この先端電極部材42は、先端側筐体31の内部に設けられた加圧部材49の内側に配置されている。そして、先端電極部材42は、ダイアフラム32の後端側であって、圧電素子41の先端側に配置されている。ただし、先端電極部材42は、上述した圧電素子41とは異なり、絶縁パイプ60内に収容されていない。また、先端電極部材42の外径は、この先端電極部材42を内部に収容する加圧部材49の内径よりもわずかに小さい。そして、先端電極部材42の先端側の面のうち、絶縁皮膜42aが設けられている中央部の領域は、ダイアフラム32の裏面に設けられた凸部32dの後端側の面と接触している。また、先端電極部材42の先端側の面のうち、絶縁皮膜42aが設けられていない周縁部の領域は、加圧部材49の先端側に設けられた開口部の裏側の面に接触している。一方、先端電極部材42の後端側の面は、圧電素子41の先端側の面に接触している。また、先端電極部材42の外周面は、加圧部材49の内周面と対峙している。   The tip electrode member 42 is arranged inside a pressing member 49 provided inside the tip side housing 31. The tip electrode member 42 is disposed on the rear end side of the diaphragm 32 and on the front end side of the piezoelectric element 41. However, unlike the piezoelectric element 41 described above, the tip electrode member 42 is not housed in the insulating pipe 60. The outer diameter of the tip electrode member 42 is slightly smaller than the inner diameter of the pressing member 49 that houses the tip electrode member 42 therein. And, of the surface on the distal end side of the distal electrode member 42, the central region where the insulating film 42a is provided is in contact with the rear end surface of the convex portion 32d provided on the back surface of the diaphragm 32. . Further, of the surface on the distal end side of the distal end electrode member 42, the peripheral region where the insulating film 42 a is not provided is in contact with the surface on the back side of the opening provided on the distal end side of the pressing member 49. . On the other hand, the surface on the rear end side of the tip electrode member 42 is in contact with the surface on the front end side of the piezoelectric element 41. The outer peripheral surface of the tip electrode member 42 faces the inner peripheral surface of the pressing member 49.

(第1後端電極部材)
第1後端電極部材43は、全体として円板状を呈する部材である。この第1後端電極部材43は、導電性を有するとともに耐熱性が高く、圧電素子41との熱膨張差が小さいステンレス等の金属材料によって構成されている。
(First rear end electrode member)
The first rear end electrode member 43 is a member having a disk shape as a whole. The first rear end electrode member 43 is made of a metal material such as stainless steel which has conductivity and high heat resistance and has a small difference in thermal expansion from the piezoelectric element 41.

この第1後端電極部材43は、先端側筐体31の内部に設けられた加圧部材49の内側に配置されている。そして、第1後端電極部材43は、圧電素子41の後端側であって、第2後端電極部材44の先端側に配置されている。ここで、第1後端電極部材43は、加圧部材49の内部に設けられた絶縁パイプ60の内側に配置されている。また、第1後端電極部材43の外径は、圧電素子41の外径とほぼ同じであって、絶縁パイプ60の内径よりもわずかに小さい。そして、第1後端電極部材43の先端側の面は、圧電素子41の後端側の面と接触している。一方、第1後端電極部材43の後端側の面は、第2後端電極部材44の先端側の面と接触している。また、第1後端電極部材43の外周面は、絶縁パイプ60の内周面と対峙している。このように、加圧部材49の内周面と第1後端電極部材43の外周面との間に、絶縁パイプ60を設けることにより、加圧部材49および第1後端電極部材43は、直接には接触しない。   The first rear end electrode member 43 is disposed inside a pressure member 49 provided inside the front end side housing 31. The first rear end electrode member 43 is arranged on the rear end side of the piezoelectric element 41 and on the front end side of the second rear end electrode member 44. Here, the first rear end electrode member 43 is disposed inside an insulating pipe 60 provided inside the pressing member 49. Further, the outer diameter of the first rear end electrode member 43 is substantially the same as the outer diameter of the piezoelectric element 41, and is slightly smaller than the inner diameter of the insulating pipe 60. The surface on the front end side of the first rear end electrode member 43 is in contact with the surface on the rear end side of the piezoelectric element 41. On the other hand, the surface on the rear end side of the first rear end electrode member 43 is in contact with the front end side surface of the second rear end electrode member 44. Further, the outer peripheral surface of the first rear end electrode member 43 faces the inner peripheral surface of the insulating pipe 60. By providing the insulating pipe 60 between the inner peripheral surface of the pressing member 49 and the outer peripheral surface of the first rear end electrode member 43, the pressing member 49 and the first rear end electrode member 43 Do not touch directly.

(第2後端電極部材)
第2後端電極部材44は、全体として独楽状を呈し、その断面がT字状を呈する部材である。この第2後端電極部材44は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。この第2後端電極部材44は、円板状を呈し且つ先端側に位置する本体部44aと、円柱状を呈し且つ本体部44aの後端側の面における中央部から後端側に向かって突出する第1凸部44bと、円柱状を呈し且つ第1凸部44bの後端からさらに後端側に向かって突出する第2凸部44cとを備えている。ここで、第1凸部44bの直径は本体部44aの直径よりも小さく、第2凸部44cの直径は第1凸部44bの直径よりも小さい。
(2nd rear end electrode member)
The second rear end electrode member 44 has a top shape as a whole and has a T-shaped cross section. The second rear end electrode member 44 is made of a metal material such as stainless steel having conductivity and high heat resistance. The second rear end electrode member 44 has a disk-shaped main body portion 44a located on the front end side, and has a columnar shape and has a rear end side surface from the central portion on the rear end side surface of the main body portion 44a. The protruding portion includes a first protruding portion 44b that protrudes, and a second protruding portion 44c having a columnar shape and protruding further from the rear end of the first protruding portion 44b toward the rear end side. Here, the diameter of the first protrusion 44b is smaller than the diameter of the main body 44a, and the diameter of the second protrusion 44c is smaller than the diameter of the first protrusion 44b.

この第2後端電極部材44は、先端側筐体31の内部に設けられた加圧部材49の内側に配置されている。ここで、第2後端電極部材44における本体部44aの先端側は、加圧部材49の内部に設けられた絶縁パイプ60の内側に配置されている。これに対し、第2後端電極部材44のこれよりも後端側となる部位は、この絶縁パイプ60の外側に配置されている。また、第2後端電極部材44における本体部44aの外径は、圧電素子41の外径とほぼ同じであって、絶縁パイプ60の内径よりもわずかに小さい。そして、第2後端電極部材44における本体部44aの先端側の面は、第1後端電極部材43の後端側の面と接触している。一方、本体部44aの後端側の面は、絶縁リング45の先端側の面と接触している。また、第2後端電極部材44における第1凸部44bの外周面は、その先端側が絶縁リング45の内周面と接触しており、その後端側がエアギャップを介して支持部材50の内周面と対峙している。さらに、第2後端電極部材44における第2凸部44cの外周面は、エアギャップを介して支持部材50の内周面と対峙しており、また、外周面に装着された第1コイルバネ46を介して伝導部材47に接触している。このように、加圧部材49の内周面と第2後端電極部材44の外周面との間に、絶縁パイプ60、エアギャップおよび絶縁リング45を設けることで、加圧部材49と第2後端電極部材44とは、直接には接触しない。また、支持部材50の内周面と第2後端電極部材44の外周面との間に、エアギャップを設けることで、支持部材50と第2後端電極部材44とは、直接には接触しない。   The second rear end electrode member 44 is disposed inside a pressing member 49 provided inside the front end side housing 31. Here, the front end side of the main body portion 44 a in the second rear end electrode member 44 is disposed inside an insulating pipe 60 provided inside the pressing member 49. On the other hand, a portion on the rear end side of the second rear end electrode member 44 is disposed outside the insulating pipe 60. Further, the outer diameter of the main body portion 44 a of the second rear end electrode member 44 is substantially the same as the outer diameter of the piezoelectric element 41, and is slightly smaller than the inner diameter of the insulating pipe 60. The surface of the second rear end electrode member 44 on the front end side of the main body portion 44a is in contact with the surface of the first rear end electrode member 43 on the rear end side. On the other hand, the surface on the rear end side of the main body portion 44a is in contact with the surface on the front end side of the insulating ring 45. The outer peripheral surface of the first convex portion 44b of the second rear end electrode member 44 has its distal end side in contact with the inner peripheral surface of the insulating ring 45, and its rear end side has an inner peripheral surface of the support member 50 via an air gap. Face to face. Further, the outer peripheral surface of the second convex portion 44c of the second rear end electrode member 44 faces the inner peripheral surface of the support member 50 via an air gap, and the first coil spring 46 attached to the outer peripheral surface. Is in contact with the conductive member 47 through the contact. Thus, by providing the insulating pipe 60, the air gap, and the insulating ring 45 between the inner peripheral surface of the pressing member 49 and the outer peripheral surface of the second rear end electrode member 44, the pressing member 49 and the second It does not directly contact the rear end electrode member 44. Further, by providing an air gap between the inner peripheral surface of the support member 50 and the outer peripheral surface of the second rear end electrode member 44, the support member 50 and the second rear end electrode member 44 are in direct contact with each other. do not do.

(絶縁リング)
絶縁リング45は、全体として環状を呈する部材である。この絶縁リング45は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いアルミナ等のセラミックス材料によって構成されている。
(Insulation ring)
The insulating ring 45 is a member having a ring shape as a whole. The insulating ring 45 is made of a ceramic material such as alumina having an insulating property and a high heat resistance.

この絶縁リング45は、先端側筐体31の内部に設けられた加圧部材49の内側に配置されている。そして、絶縁リング45は、第2後端電極部材44における本体部44aの後端側であって、支持部材50の先端側に位置している。ここで、絶縁リング45に設けられた貫通孔の内部には、第2後端電極部材44における第1凸部44bが配置されている。また、絶縁リング45の外径は、加圧部材49の内径よりもわずかに小さい。さらに、絶縁リング45の貫通孔の内径は、第2後端電極部材44における第1凸部44bの外径よりもわずかに大きい。そして、絶縁リング45の先端側の面は、第2後端電極部材44における本体部44aの後端側の面と接触している。一方、絶縁リング45の後端側の面は、支持部材50の先端側の面と接触している。また、絶縁リング45の外周面は、加圧部材49の内周面と対峙している。さらに、絶縁リング45の内周面は、第2後端電極部材44における第1凸部44bの外周面と対峙している。   The insulating ring 45 is disposed inside a pressing member 49 provided inside the distal end side housing 31. The insulating ring 45 is located on the rear end side of the main body portion 44 a in the second rear end electrode member 44 and on the front end side of the support member 50. Here, the first convex portion 44b of the second rear end electrode member 44 is disposed inside the through hole provided in the insulating ring 45. The outer diameter of the insulating ring 45 is slightly smaller than the inner diameter of the pressing member 49. Further, the inner diameter of the through hole of the insulating ring 45 is slightly larger than the outer diameter of the first protrusion 44 b of the second rear end electrode member 44. The front surface of the insulating ring 45 is in contact with the rear surface of the main body 44 a of the second rear electrode member 44. On the other hand, the rear end surface of the insulating ring 45 is in contact with the front end surface of the support member 50. Further, the outer peripheral surface of the insulating ring 45 faces the inner peripheral surface of the pressing member 49. Further, the inner peripheral surface of the insulating ring 45 faces the outer peripheral surface of the first convex portion 44b of the second rear end electrode member 44.

(第1コイルバネ)
第1コイルバネ46は、全体として螺旋状を呈する部材であって、中心線方向に伸縮する。この第1コイルバネ46は、導電性を有するとともに先端側筐体31よりも導電性が高い真ちゅう等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。
(1st coil spring)
The first coil spring 46 is a member having a spiral shape as a whole, and expands and contracts in the center line direction. The first coil spring 46 is made of a metal material such as brass having conductivity and higher conductivity than the distal end side housing 31, and its surface is plated with gold.

この第1コイルバネ46は、先端側筐体31の内部に設けられており、加圧部材49の内側であって支持部材50の内側に配置されている。そして、第1コイルバネ46は、第2後端電極部材44の後端側であって、伝導部材47の先端側に配置されている。すなわち、第1コイルバネ46は、第2後端電極部材44と伝導部材47とに跨って配置されている。ここで、第1コイルバネ46の先端側は、第2後端電極部材44の第2凸部44cに巻き回されており、第1コイルバネ46の後端側は、伝導部材47の先端側に設けられた先端側凹部47a内に挿入されている。そして、第1コイルバネ46の内径は、第2後端電極部材44における第2凸部44cの外径よりも大きく且つ第1凸部44bの内径よりも小さい。一方、第1コイルバネ46の外径は、伝導部材47における先端側凹部47aの内径よりも小さい。その結果、第1コイルバネ46の先端は、第2後端電極部材44における第1凸部44bと第2凸部44cとの境界部(段差部)に突き当たっており、第1コイルバネ46の先端側は、第2後端電極部材44における第2凸部44cの外周面と接触している。これに対し、第1コイルバネ46の後端は、伝導部材47における先端側凹部47aの底部に突き当たっており、第1コイルバネ46の後端側は、伝導部材47における先端側凹部47aの内周面と接触している。また、第1コイルバネ46の外周は、エアギャップを介して支持部材50の内周面と対峙している。このように、支持部材50の内周面と第1コイルバネ46との間に、エアギャップを設けることで、支持部材50と第1コイルバネ46とは、直接には接触しない。   The first coil spring 46 is provided inside the distal end side housing 31, and is arranged inside the pressing member 49 and inside the supporting member 50. The first coil spring 46 is disposed on the rear end side of the second rear end electrode member 44 and on the front end side of the conductive member 47. That is, the first coil spring 46 is disposed so as to straddle the second rear end electrode member 44 and the conductive member 47. Here, the front end side of the first coil spring 46 is wound around the second convex portion 44c of the second rear end electrode member 44, and the rear end side of the first coil spring 46 is provided on the front end side of the conduction member 47. Is inserted into the formed front-side concave portion 47a. The inner diameter of the first coil spring 46 is larger than the outer diameter of the second protrusion 44c of the second rear end electrode member 44 and smaller than the inner diameter of the first protrusion 44b. On the other hand, the outer diameter of the first coil spring 46 is smaller than the inner diameter of the front-side concave portion 47 a of the conductive member 47. As a result, the distal end of the first coil spring 46 abuts on the boundary (step) between the first convex portion 44b and the second convex portion 44c in the second rear end electrode member 44, and the distal end side of the first coil spring 46. Is in contact with the outer peripheral surface of the second convex portion 44c of the second rear end electrode member 44. On the other hand, the rear end of the first coil spring 46 abuts against the bottom of the distal recess 47a of the conductive member 47, and the rear end of the first coil spring 46 is the inner peripheral surface of the distal recess 47a of the conductive member 47. Is in contact with The outer periphery of the first coil spring 46 faces the inner peripheral surface of the support member 50 via an air gap. As described above, by providing the air gap between the inner peripheral surface of the support member 50 and the first coil spring 46, the support member 50 and the first coil spring 46 do not directly contact.

(伝導部材)
伝導部材47は、全体として棒状を呈する部材である。この伝導部材47は、導電性を有する真ちゅう等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。この伝導部材47には、その先端に、上述した先端側凹部47aが設けられており、その後端に、中心線方向の中央部よりも直径が小さく且つ後端側に向かって突出する後端側凸部47bが設けられている。
(Conductive member)
The conductive member 47 is a member having a rod shape as a whole. The conductive member 47 is made of a conductive metal material such as brass, and its surface is plated with gold. The front end of the conductive member 47 is provided with the above-described front-side concave portion 47a. The rear end of the conductive member 47 has a diameter smaller than that of the center in the center line direction and projects toward the rear end. The projection 47b is provided.

この伝導部材47は、先端側筐体31の内部に設けられており、先端部および後端部(後端側凸部47b)を除くほぼすべての部位が、保持部材48の内部に配置されている。また、伝導部材47の先端側は加圧部材49の内側に、伝導部材47の後端側は収容部材52の内側に、先端側と後端側との間に位置する中間部は第2コイルバネ51の内側に、それぞれ位置している。そして、伝導部材47は、第1コイルバネ46の後端側であって、回路基板53の先端側に配置されている。この伝導部材47は、保持部材48に中心線方向に沿って設けられた貫通孔を貫通するように配置されている。そして、伝導部材47の先端部(保持部材48に覆われていない部位)の外径は、保持部材48の内径よりも大きく、支持部材50の内径よりも小さい。さらに、伝導部材47の後端部(後端側凸部47b)の外径は、保持部材48に設けられた保持部の内幅とほぼ同じである。さらにまた、伝導部材47の中心線方向中央部の外径は、保持部材48の内径とほぼ同じである。そして、伝導部材47の先端側凹部47aには、第1コイルバネ46の後端側が挿入されることで、第1コイルバネ46と接触している。一方、伝導部材47の後端側凸部47bは、保持部材48に設けられた保持部にはめ込まれている。また、伝導部材47の先端部の外周面は、エアギャップを介して支持部材50の内周面と対峙している。さらに、伝導部材47の中心線方向中央部の外周面は、保持部材48およびエアギャップを介して第2コイルバネ51と対峙している。さらにまた、伝導部材47の後端部の外周面は、エアギャップおよび保持部材48を介して収容部材52の外周面と対峙している。このように、支持部材50の内周面と伝導部材47の外周面との間に、エアギャップおよび保持部材48を設けることにより、支持部材50および伝導部材47は、直接には接触しない。また、第2コイルバネ51の内周面と伝導部材47の外周面との間に、エアギャップおよび保持部材48を設けることにより、第2コイルバネ51および伝導部材47は、直接には接触しない。さらに、収容部材52の内周面と伝導部材47の外周面との間に、エアギャップを設けることにより、収容部材52および伝導部材47は、直接には接触しない。   The conductive member 47 is provided inside the front end housing 31, and almost all portions except for the front end portion and the rear end portion (the rear end side convex portion 47 b) are arranged inside the holding member 48. I have. The front end of the conductive member 47 is inside the pressurizing member 49, the rear end of the conductive member 47 is inside the housing member 52, and the intermediate portion located between the front end and the rear end is a second coil spring. 51, respectively. The conduction member 47 is disposed on the rear end side of the first coil spring 46 and on the front end side of the circuit board 53. The conductive member 47 is disposed so as to pass through a through hole provided in the holding member 48 along the center line direction. The outer diameter of the tip of the conductive member 47 (the portion not covered by the holding member 48) is larger than the inner diameter of the holding member 48 and smaller than the inner diameter of the support member 50. Further, the outer diameter of the rear end portion (the rear end side convex portion 47b) of the conductive member 47 is substantially the same as the inner width of the holding portion provided on the holding member 48. Furthermore, the outer diameter of the center of the conductive member 47 in the center line direction is substantially the same as the inner diameter of the holding member 48. The rear end of the first coil spring 46 is inserted into the front-side concave portion 47 a of the conductive member 47, so that the first coil spring 46 is in contact with the first coil spring 46. On the other hand, the rear end side convex portion 47b of the conductive member 47 is fitted into a holding portion provided on the holding member 48. Further, the outer peripheral surface of the distal end portion of the conductive member 47 faces the inner peripheral surface of the support member 50 via an air gap. Further, the outer peripheral surface at the center in the center line direction of the conductive member 47 faces the second coil spring 51 via the holding member 48 and the air gap. Furthermore, the outer peripheral surface of the rear end portion of the conductive member 47 faces the outer peripheral surface of the housing member 52 via the air gap and the holding member 48. Thus, by providing the air gap and the holding member 48 between the inner peripheral surface of the support member 50 and the outer peripheral surface of the conductive member 47, the support member 50 and the conductive member 47 do not directly contact. Further, by providing the air gap and the holding member 48 between the inner peripheral surface of the second coil spring 51 and the outer peripheral surface of the conductive member 47, the second coil spring 51 and the conductive member 47 do not directly contact. Furthermore, by providing an air gap between the inner peripheral surface of the housing member 52 and the outer peripheral surface of the conductive member 47, the housing member 52 and the conductive member 47 do not directly contact.

(保持部材)
保持部材48は、先端側に位置し筒状を呈する部位と、後端側に位置し板状を呈する部位とを、一体化してなる部材である。この保持部材48は、絶縁性を有するPPT(Polypropylene Terephthalate:ポリプロピレンテレフタレート)等の合成樹脂材料によって構成された基材と、導電性を有する銅等の金属材料で構成された配線および端子等とを含んでいる。この保持部材48の先端側に位置する筒状の部位には、伝導部材47が収容され、この保持部材48の後端側に位置する板状の部位には、回路基板53が装着される。このように、保持部材48は、伝導部材47および回路基板53を保持する機能を有している。
(Holding member)
The holding member 48 is a member formed by integrating a cylindrical portion located on the front end side and a plate-shaped portion located on the rear end side. The holding member 48 includes a base made of a synthetic resin material such as PPT (polypropylene terephthalate) having an insulating property, and a wiring and a terminal made of a metal material such as a conductive copper. Contains. A conductive member 47 is accommodated in a cylindrical portion located on the front end side of the holding member 48, and a circuit board 53 is mounted on a plate-shaped portion located on the rear end side of the holding member 48. As described above, the holding member 48 has a function of holding the conductive member 47 and the circuit board 53.

保持部材48のうち、支持部材50、第2コイルバネ51および収容部材52と対向する部位(外周面)は、合成樹脂材料で構成されており、この部位に金属材料を露出させないようになっている。また、保持部材48のうち、伝導部材47の先端部と後端部との間に位置する中間部と対向する部位(内周面)も、合成樹脂材料で構成されており、この部位に金属材料を露出させないようになっている。また、保持部材48における筒状部の後端側には、金属材料で構成され、伝導部材47の後端側凸部47bをはめ込んで保持する保持部が設けられている。この保持部には、回路基板53の信号入力端子(図示せず)と電気的に接続するための配線が取り付けられている。   A portion (outer peripheral surface) of the holding member 48 facing the support member 50, the second coil spring 51, and the housing member 52 is made of a synthetic resin material, so that the metal material is not exposed to this portion. . Further, a portion (inner peripheral surface) of the holding member 48 facing the intermediate portion located between the front end portion and the rear end portion of the conductive member 47 is also made of a synthetic resin material. The material is not exposed. At the rear end side of the cylindrical portion of the holding member 48, a holding portion which is made of a metal material and which fits and holds the rear end side projection 47b of the conductive member 47 is provided. Wiring for electrically connecting to a signal input terminal (not shown) of the circuit board 53 is attached to this holding unit.

この保持部材48は、先端側筐体31の内部と後端側筐体33の内部とに跨って設けられている。また、保持部材48の先端側は加圧部材49の内側に、伝導部材47の後端側は収容部材52の内側に、先端側と後端側との間に位置する中間部は第2コイルバネ51の内側に、それぞれ位置している。そして、保持部材48は、絶縁リング45の後端側であって、接続部材54の先端側に配置されている。   The holding member 48 is provided across the inside of the front end housing 31 and the inside of the rear end housing 33. The front end side of the holding member 48 is inside the pressure member 49, the rear end side of the conduction member 47 is inside the housing member 52, and the intermediate portion located between the front end side and the rear end side is a second coil spring. 51, respectively. The holding member 48 is disposed on the rear end side of the insulating ring 45 and on the front end side of the connection member 54.

保持部材48の先端側に位置する筒状の部位の外径は、支持部材50の内径よりも小さく、この被覆部材の後端側に位置する板状の部位の外径は、この部位における収容部材52の内径よりも小さい。また、保持部材48の筒状の部位の先端側の外周面は、エアギャップを介して支持部材50の内周面および第2コイルバネ51の内周面に対峙している。さらに、保持部材48の筒状の部位の後端側の外周面および板状部の部位の外周面は、収容部材52の内周面に接触しあるいはエアギャップを介して収容部材52の内周面に対峙している。   The outer diameter of the cylindrical portion located on the distal end side of the holding member 48 is smaller than the inner diameter of the support member 50, and the outer diameter of the plate-shaped portion located on the rear end side of the covering member is equal to the outer diameter of the housing. It is smaller than the inner diameter of the member 52. Further, the outer peripheral surface on the distal end side of the cylindrical portion of the holding member 48 faces the inner peripheral surface of the support member 50 and the inner peripheral surface of the second coil spring 51 via an air gap. Further, the outer peripheral surface on the rear end side of the cylindrical portion of the holding member 48 and the outer peripheral surface of the plate-shaped portion are in contact with the inner peripheral surface of the housing member 52 or through the air gap. Face to face.

(加圧部材)
第1付与部材の一例としての加圧部材49は、全体として筒状を呈する部材である。この加圧部材49は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。
(Pressing member)
The pressing member 49 as an example of the first applying member is a member having a cylindrical shape as a whole. The pressure member 49 is made of a metal material such as stainless steel having conductivity and high heat resistance.

本実施の形態の加圧部材49は、最も先端側に位置するとともに先端には開口部が設けられる先端筒状部491と、先端筒状部491の後端側に配置される中間筒状部492と、中間筒状部492の後端側であって最も後端側に位置する後端筒状部493とを備えている。この加圧部材49では、先端筒状部491および後端筒状部493よりも中間筒状部492の外径が大きくなっており、先端筒状部491よりも後端筒状部493の外径が大きくなっている。そして、加圧部材49は、先端筒状部491と中間筒状部492との境界部において両者を接続する先端段差部49bと、中間筒状部492と後端筒状部493との境界部において両者を接続する後端段差部49cとをさらに備えている。なお、加圧部材49の内径は、先端に設けられた開口部を除き、同じ大きさである。このため、この加圧部材49においては、中間筒状部492の肉厚が後端筒状部493の肉厚よりも大きく、且つ、後端筒状部493の肉厚が先端筒状部491の肉厚よりも大きくなっている。したがって、加圧部材49では、中間筒状部492が最も撓みにくくなっている一方、先端筒状部491が最も撓みやすく(バネとして機能しやすく)なっている。   The pressing member 49 according to the present embodiment includes a distal end tubular portion 491 that is located at the most distal end side and has an opening at the distal end, and an intermediate tubular portion that is disposed at the rear end side of the distal end tubular portion 491. 492, and a rear end tubular portion 493 located at the rear end side of the intermediate tubular portion 492 and located at the rearmost end side. In the pressing member 49, the outer diameter of the intermediate tubular portion 492 is larger than that of the front tubular portion 491 and the rear tubular portion 493, and the outer diameter of the rear tubular portion 493 is larger than that of the front tubular portion 491. The diameter is increasing. The pressing member 49 includes a stepped portion 49b connecting the front end tubular portion 491 and the intermediate tubular portion 492 at a boundary portion between the front end tubular portion 491 and the intermediate tubular portion 492, and a boundary portion between the intermediate tubular portion 492 and the rear end tubular portion 493. And a rear end step portion 49c connecting the both. The inner diameter of the pressing member 49 is the same size except for an opening provided at the tip. For this reason, in the pressing member 49, the thickness of the intermediate cylindrical portion 492 is larger than the thickness of the rear end cylindrical portion 493, and the thickness of the rear end cylindrical portion 493 is larger than the front end cylindrical portion 491. Is larger than the wall thickness. Therefore, in the pressing member 49, the intermediate cylindrical portion 492 is most difficult to bend, while the distal cylindrical portion 491 is most easily bent (easy to function as a spring).

また、加圧部材49のうち、先端段差部49b、中間筒状部492および後端段差部49cの各外周面には、アルミナやジルコニア等を含む、絶縁性を呈するセラミックス材料をコートしてなる絶縁皮膜49aが連続して形成されている。   Further, the outer peripheral surfaces of the front step portion 49b, the intermediate tubular portion 492, and the rear step portion 49c of the pressing member 49 are coated with a ceramic material having an insulating property, such as alumina and zirconia, etc. The insulating film 49a is formed continuously.

この加圧部材49は、先端側筐体31の内部に、先端筒状部491が先端側となるように設けられている。加圧部材49の内部には、圧電素子41、先端電極部材42、第1後端電極部材43、第2後端電極部材44、絶縁リング45、支持部材50の先端側、絶縁パイプ60、第1コイルバネ46、伝導部材47の先端側および保持部材48の先端側が収容されている。そして、加圧部材49は、ダイアフラム32の後端側であって、収容部材52の先端側に配置されている。また、加圧部材49の外径は、先端筒状部491と中間筒状部492と後端筒状部493とで異なるが、すべての位置において先端側筐体31の内径よりも小さい。さらに、加圧部材49の内径は、先端電極部材42、絶縁パイプ60(圧電素子41、第1後端電極部材43、第2後端電極部材44、絶縁リング45)と対峙する部位では、これらの外径よりもわずかに大きく、支持部材50と対峙する部位では、支持部材50の外径とほぼ同じである。   The pressure member 49 is provided inside the front end housing 31 so that the front end tubular portion 491 is on the front end side. Inside the pressure member 49, the piezoelectric element 41, the front electrode member 42, the first rear end electrode member 43, the second rear end electrode member 44, the insulating ring 45, the front end side of the support member 50, the insulating pipe 60, One coil spring 46, the distal end side of the conductive member 47 and the distal end side of the holding member 48 are housed. The pressing member 49 is arranged on the rear end side of the diaphragm 32 and on the front end side of the housing member 52. Further, the outer diameter of the pressure member 49 is different between the front cylindrical portion 491, the intermediate cylindrical portion 492, and the rear cylindrical portion 493, but is smaller than the inner diameter of the front housing 31 at all positions. Further, the inner diameter of the pressing member 49 is set at a position facing the front end electrode member 42 and the insulating pipe 60 (the piezoelectric element 41, the first rear end electrode member 43, the second rear end electrode member 44, and the insulating ring 45). Is slightly larger than the outer diameter of the support member 50, and is substantially the same as the outer diameter of the support member 50 at a portion facing the support member 50.

ここで、加圧部材49の後端側に設けられた後端筒状部493の外周面と第1先端側筐体311の後端側の内周面との間には、突き当てパイプ57が配置されている。   Here, an abutting pipe 57 is provided between the outer peripheral surface of the rear end cylindrical portion 493 provided on the rear end side of the pressing member 49 and the inner peripheral surface of the rear end side of the first front end housing 311. Is arranged.

そして、加圧部材49における先端筒状部491の先端側の面(開口部の表側の面)は、エアギャップを介してダイアフラム32の凹部32cと対峙している。一方、後端筒状部493の後端側は、エアギャップを介して第1絶縁部材61と対峙している。また、先端筒状部491の外周面は、エアギャップを介して第1先端側筐体311の内周面と対峙している。さらに、先端段差部49b、中間筒状部492および後端段差部49cの外周面は、絶縁皮膜49aに接触するとともに、絶縁皮膜49aを介して第1先端側筐体311の内周面と対峙している。さらにまた、後端筒状部493の外周面は、エアギャップを介して突き当てパイプ57の内周面と対峙している。このように、加圧部材49の外周面と第1先端側筐体311の内周面および突き当てパイプ57の内周面との間に、エアギャップおよび絶縁皮膜49aを設けることにより、加圧部材49と、第1先端側筐体311および突き当てパイプ57とは、直接には接触しない。   Further, a surface on the distal end side of the distal end cylindrical portion 491 (the surface on the front side of the opening) of the pressing member 49 faces the concave portion 32c of the diaphragm 32 via an air gap. On the other hand, the rear end side of the rear end cylindrical portion 493 faces the first insulating member 61 via an air gap. Further, the outer peripheral surface of the distal end tubular portion 491 faces the inner peripheral surface of the first distal end side housing 311 via an air gap. Further, the outer peripheral surfaces of the front step portion 49b, the intermediate cylindrical portion 492, and the rear step portion 49c are in contact with the insulating film 49a and face the inner peripheral surface of the first front housing 311 via the insulating film 49a. doing. Furthermore, the outer peripheral surface of the rear end tubular portion 493 faces the inner peripheral surface of the abutting pipe 57 via an air gap. As described above, by providing the air gap and the insulating film 49a between the outer peripheral surface of the pressurizing member 49 and the inner peripheral surface of the first tip side housing 311 and the inner peripheral surface of the butting pipe 57, the pressurization is performed. The member 49 does not directly contact the first tip side housing 311 and the butting pipe 57.

(支持部材)
第2付与部材の一例としての支持部材50は、全体として筒状を呈する部材である。この支持部材50は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。
(Support member)
The support member 50 as an example of the second applying member is a member having a cylindrical shape as a whole. The support member 50 is made of a metal material such as stainless steel having conductivity and high heat resistance.

この支持部材50は、先端側筐体31の内部に設けられており、その先端側は加圧部材49の内側に、その後端側は加圧部材49の外側に、それぞれ位置している。また、支持部材50は、その内部に、第2後端電極部材44の後端側(第1凸部44bおよび第2凸部44c)、第1コイルバネ46、伝導部材47の先端側および保持部材48の先端側を収容している。そして、支持部材50は、絶縁リング45の後端側であって、収容部材52の先端側に配置されている。また、支持部材50の外径は、第1加圧部材37の内径とほぼ同じである。さらに、支持部材50の内径は、中心線方向の位置によって異なるが、第2後端電極部材44と対峙する部位においては第2後端電極部材44の外径よりも大きく、第1コイルバネ46と対峙する部位においては第1コイルバネ46の外径よりも大きく、伝導部材47と対峙する部位においては伝導部材47の外径よりも大きく、保持部材48と対峙する部位においては保持部材48の外径よりも大きい。そして、支持部材50の先端側の面(開口部の表側の面)は、絶縁リング45の後端側の面と接触している。一方、支持部材50の後端側の面は、エアギャップを介して収容部材52と対峙している。また、支持部材50の外周面の先端側は、加圧部材49の内周面と接触しており、支持部材50の外周面の後端側は、第2コイルバネ51の先端側と接触している。ここで、加圧部材49における後端側の内周面と、この部位と対峙する支持部材50の外周面とを、一周にわたってレーザ溶接することで得た第2溶接部59によって、加圧部材49と支持部材50とを接合し固定している。これに対し、支持部材50の内周面は、エアギャップを介して第2後端電極部材44、第1コイルバネ46、伝導部材47および保持部材48と対峙している。このように、支持部材50の内周面と、第2後端電極部材44、第1コイルバネ46、伝導部材47および保持部材48との間に、エアギャップを設けることにより、支持部材50と、第2後端電極部材44、第1コイルバネ46、伝導部材47および保持部材48とは、直接には接触しない。   The support member 50 is provided inside the front end housing 31, and its front end is located inside the pressing member 49, and its rear end is located outside the pressing member 49. The support member 50 has a rear end side of the second rear end electrode member 44 (the first convex portion 44b and the second convex portion 44c), a first coil spring 46, a front end side of the conductive member 47, and a holding member. 48 are accommodated. The support member 50 is disposed on the rear end side of the insulating ring 45 and on the front end side of the housing member 52. The outer diameter of the support member 50 is substantially the same as the inner diameter of the first pressing member 37. Further, the inner diameter of the support member 50 differs depending on the position in the center line direction, but is larger than the outer diameter of the second rear end electrode member 44 at a portion facing the second rear end electrode member 44, and The portion facing the first coil spring 46 is larger than the outer diameter of the first coil spring 46, the portion facing the conductive member 47 is larger than the outer diameter of the conductive member 47, and the portion facing the holding member 48 is the outer diameter of the holding member 48. Greater than. The surface on the front end side of the support member 50 (the surface on the front side of the opening) is in contact with the surface on the rear end side of the insulating ring 45. On the other hand, the surface on the rear end side of the support member 50 faces the housing member 52 via an air gap. The distal end of the outer peripheral surface of the support member 50 is in contact with the inner peripheral surface of the pressing member 49, and the rear end of the outer peripheral surface of the support member 50 is in contact with the distal end of the second coil spring 51. I have. Here, the inner peripheral surface of the rear end side of the pressing member 49 and the outer peripheral surface of the supporting member 50 facing this portion are formed by the second welded portion 59 obtained by laser welding over the entire circumference. 49 and the supporting member 50 are joined and fixed. On the other hand, the inner peripheral surface of the support member 50 faces the second rear end electrode member 44, the first coil spring 46, the conductive member 47, and the holding member 48 via an air gap. Thus, by providing the air gap between the inner peripheral surface of the support member 50 and the second rear end electrode member 44, the first coil spring 46, the conductive member 47, and the holding member 48, the support member 50 The second rear end electrode member 44, the first coil spring 46, the conduction member 47, and the holding member 48 do not directly contact.

(第2コイルバネ)
第2コイルバネ51は、全体として螺旋状を呈する部材であって、中心線方向に伸縮する。この第2コイルバネ51は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。このように、本実施の形態では、第1コイルバネ46と第2コイルバネ51とで、材質を異ならせている。
(Second coil spring)
The second coil spring 51 is a member having a spiral shape as a whole, and expands and contracts in the center line direction. The second coil spring 51 is made of a metal material such as stainless steel which has conductivity and high heat resistance, and its surface is plated with gold. As described above, in the present embodiment, the first coil spring 46 and the second coil spring 51 are made of different materials.

この第2コイルバネ51は、先端側筐体31の内部に設けられており、その先端側は支持部材50における後端側且つ外側に、その後端側は収容部材52における先端側且つ外側に、それぞれ位置している。すなわち、第2コイルバネ51は、支持部材50と収容部材52とに跨って配置されている。また、第2コイルバネ51の外径は、先端側筐体31(より具体的には第2先端側筐体312)の内径よりも小さい。さらに、第2コイルバネ51の内径は、支持部材50の後端側の外径および収容部材52の先端側の外径よりもわずかに小さい。そして、第2コイルバネ51の外周は、エアギャップを介して先端側筐体31の内周面と対峙している。このように、第2コイルバネ51の外周と先端側筐体31の内周面との間に、エアギャップを設けることで、第2コイルバネ51と先端側筐体31とは、直接には接触しない。   The second coil spring 51 is provided inside the front end side housing 31, and the front end side is on the rear end side and outside of the support member 50, and the rear end side is on the front end side and outside of the housing member 52, respectively. positioned. That is, the second coil spring 51 is disposed so as to straddle the support member 50 and the housing member 52. The outer diameter of the second coil spring 51 is smaller than the inner diameter of the distal end housing 31 (more specifically, the second distal end housing 312). Further, the inner diameter of the second coil spring 51 is slightly smaller than the outer diameter of the support member 50 on the rear end side and the outer diameter of the housing member 52 on the distal end side. The outer periphery of the second coil spring 51 faces the inner peripheral surface of the distal end side housing 31 via an air gap. As described above, by providing the air gap between the outer periphery of the second coil spring 51 and the inner peripheral surface of the distal housing 31, the second coil spring 51 does not directly contact the distal housing 31. .

(収容部材)
収容部材52は、全体として筒状を呈する部材である。この収容部材52は、導電性を有するとともに先端側筐体31よりも導電性が高い真ちゅうやステンレス等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。
(Accommodation member)
The housing member 52 is a member having a cylindrical shape as a whole. The housing member 52 is made of a metal material such as brass or stainless steel, which has conductivity and is more conductive than the distal end side housing 31, and its surface is gold-plated.

本実施の形態の収容部材52は、最も先端側に位置するとともに先端には開口部が設けられる第1筒状部521と、第1筒状部521の後端側に配置される第2筒状部522と、第2筒状部522の後端側に配置される第3筒状部523と、第3筒状部523の後端側に配置される第4筒状部524とを備えている。この収容部材52では、第1筒状部521、第2筒状部522、第3筒状部523および第4筒状部524の順で、外径が大きくなっている。すなわち、この収容部材52では、先端側から後端側に向かって、階段状(4段)に直径が大きくなっている。そして、収容部材52は、第1筒状部521と第2筒状部522との境界部において両者を接続する第1段差部52aと、第2筒状部522と第3筒状部523との境界部において両者を接続する第2段差部52bと、第3筒状部523と第4筒状部524との境界部において両者を接続する第3段差部52cとをさらに備えている。なお、この収容部材52は、上述した加圧部材49とは異なり、その肉厚が、中心線方向の位置によらず一定の大きさに設定されている。このため、加圧部材49では、第1筒状部521、第2筒状部522、第3筒状部523および第4筒状部524の順で、内径が大きくなっている。   The housing member 52 according to the present embodiment includes a first cylindrical portion 521 located at the most distal end and having an opening at the distal end, and a second cylindrical portion disposed at the rear end side of the first cylindrical portion 521. A cylindrical portion 522, a third cylindrical portion 523 disposed on the rear end side of the second cylindrical portion 522, and a fourth cylindrical portion 524 disposed on the rear end side of the third cylindrical portion 523. ing. In this housing member 52, the outer diameter increases in the order of the first tubular portion 521, the second tubular portion 522, the third tubular portion 523, and the fourth tubular portion 524. That is, in the housing member 52, the diameter increases stepwise (four steps) from the front end side to the rear end side. The housing member 52 includes a first step portion 52a connecting the first tubular portion 521 and the second tubular portion 522 at a boundary portion thereof, a second tubular portion 522, and a third tubular portion 523. And a third step 52c connecting the two at the boundary between the third tubular portion 523 and the fourth tubular portion 524. Note that, unlike the above-described pressurizing member 49, the thickness of the housing member 52 is set to a constant size regardless of the position in the center line direction. For this reason, in the pressing member 49, the inner diameter increases in the order of the first tubular portion 521, the second tubular portion 522, the third tubular portion 523, and the fourth tubular portion 524.

この収容部材52は、先端側筐体31の内部と後端側筐体33の内部とに跨って、第1筒状部521が先端側となるように設けられている。収容部材52の内部には、伝導部材47の後端側、保持部材48の後端側、回路基板53および接地板55が収容されている。そして、収容部材52は、支持部材50の後端側であって、接続部材54の先端側に配置されている。また、収容部材52の外径は、第1筒状部521と第2筒状部522と第3筒状部523と第4筒状部524とで異なるが、すべての位置において先端側筐体31および後端側筐体33の内径よりも小さい。さらに、収容部材52の内径も、第1筒状部521と第2筒状部522と第3筒状部523と第4筒状部524とで異なるが、内部に収容される各部材の外径よりも大きい。   The housing member 52 is provided such that the first tubular portion 521 is on the front end side across the inside of the front end housing 31 and the inside of the rear end housing 33. Inside the housing member 52, the rear end side of the conductive member 47, the rear end side of the holding member 48, the circuit board 53 and the ground plate 55 are housed. The housing member 52 is disposed on the rear end side of the support member 50 and on the front end side of the connection member 54. Further, the outer diameter of the housing member 52 is different between the first tubular portion 521, the second tubular portion 522, the third tubular portion 523, and the fourth tubular portion 524, but the distal end housing is located at all positions. 31 and the inner diameter of the rear end side housing 33. Further, the inner diameter of the housing member 52 is also different between the first tubular portion 521, the second tubular portion 522, the third tubular portion 523, and the fourth tubular portion 524, but the outer diameter of each member housed inside is different. Larger than the diameter.

ここで、収容部材52における第2筒状部522の後端側および第2段差部52bと、第2先端側筐体312の内周面との間には、第1絶縁部材61が配置されている。また、収容部材52における第3筒状部523の後端側および第3段差部52cと、第2先端側筐体312の内周面との間には、第2絶縁部材62が配置されている。さらに、収容部材52における第4筒状部524と第1後端側筐体331との間には、第3絶縁部材63が配置されている。   Here, the first insulating member 61 is disposed between the rear end side of the second cylindrical portion 522 and the second step portion 52 b of the housing member 52 and the inner peripheral surface of the second front end side housing 312. ing. A second insulating member 62 is disposed between the rear end side of the third cylindrical portion 523 and the third step portion 52 c of the housing member 52 and the inner peripheral surface of the second front end side housing 312. I have. Further, a third insulating member 63 is disposed between the fourth cylindrical portion 524 of the housing member 52 and the first rear end side housing 331.

そして、収容部材52における第1筒状部521の先端側の面(開口部の表側の面)は、エアギャップを介して支持部材50の後端側の面と対峙している。また、第1筒状部521は、第2コイルバネ51と接触している。一方、第4筒状部524の後端側は、保持部材48と対峙している。また、第1筒状部521および第1段差部52aの外周面は、エアギャップを介して第2先端側筐体312の内周面と対峙している。さらに、第2筒状部522の外周面は、エアギャップおよび第1絶縁部材61を介して第2先端側筐体312の内周面と対峙している。さらにまた、第2段差部52bは、第1絶縁部材61を介して第2先端側筐体312の内周面と対峙している。また、第3筒状部523の外周面は、エアギャップおよび第2絶縁部材62を介して第2先端側筐体312の内周面と対峙している。さらに、第3段差部52cの外周面は、第2絶縁部材62を介して第2先端側筐体312の内周面と対峙している。そして、第4筒状部524の外周面は、エアギャップを介して第2先端側筐体312の内周面と対峙し、且つ、エアギャップおよび第3絶縁部材63を介して第1後端側筐体331の内周面と対峙している。このように、収容部材52の外周面と、第2先端側筐体312および第1後端側筐体331との間に、エアギャップ、第1絶縁部材61、第2絶縁部材62および第3絶縁部材63を設けることで、収容部材52と、第2先端側筐体312および第1後端側筐体331とは、直接には接触しない。   The surface on the front end side of the first tubular portion 521 (the surface on the front side of the opening) in the housing member 52 faces the rear end side surface of the support member 50 via an air gap. The first tubular portion 521 is in contact with the second coil spring 51. On the other hand, the rear end side of the fourth tubular portion 524 faces the holding member 48. The outer peripheral surfaces of the first cylindrical portion 521 and the first step portion 52a are opposed to the inner peripheral surface of the second front end housing 312 via an air gap. Further, the outer peripheral surface of the second cylindrical portion 522 faces the inner peripheral surface of the second front end side housing 312 via the air gap and the first insulating member 61. Furthermore, the second step portion 52 b is opposed to the inner peripheral surface of the second distal end housing 312 via the first insulating member 61. The outer peripheral surface of the third cylindrical portion 523 faces the inner peripheral surface of the second front end side housing 312 via the air gap and the second insulating member 62. Further, the outer peripheral surface of the third step portion 52c is opposed to the inner peripheral surface of the second front end housing 312 via the second insulating member 62. The outer peripheral surface of the fourth cylindrical portion 524 faces the inner peripheral surface of the second front end housing 312 via the air gap, and the first rear end via the air gap and the third insulating member 63. It faces the inner peripheral surface of the side housing 331. Thus, the air gap, the first insulating member 61, the second insulating member 62, and the third By providing the insulating member 63, the housing member 52 does not directly contact the second front end side housing 312 and the first rear end side housing 331.

(回路基板)
回路基板53は、全体として矩形板状を呈する部材である。この回路基板53は、受けた圧力に応じて圧電素子41が出力する微弱な電荷による電気信号に、電気回路を用いた各種処理を施すものであって、所謂プリント配線板によって構成されている。この回路基板53は、先端側筐体31の内部と後端側筐体33の内部とに跨って設けられている。また、回路基板53は、伝導部材47の後端側であって、接続部材54の先端側に配置されている。さらに、この回路基板53は、保持部材48に搭載されるとともにその全体が収容部材52の内側に配置されている。
(Circuit board)
The circuit board 53 is a member having a rectangular plate shape as a whole. The circuit board 53 performs various processes using an electric circuit on an electric signal based on a weak electric charge output from the piezoelectric element 41 in accordance with the received pressure, and is configured by a so-called printed wiring board. The circuit board 53 is provided across the inside of the front end housing 31 and the inside of the rear end housing 33. Further, the circuit board 53 is disposed on the rear end side of the conductive member 47 and on the distal end side of the connection member 54. Further, the circuit board 53 is mounted on the holding member 48 and is entirely disposed inside the housing member 52.

この回路基板53には、圧電素子41から入力される入力信号(電荷信号)を積分して電圧信号に変換する積分回路と、積分回路から入力される電圧信号を増幅して出力信号とする増幅回路と、これら積分回路および増幅回路を構成するオペアンプ等の素子の電源となる電源回路とが搭載されている(すべて図示せず)。   The circuit board 53 includes an integration circuit that integrates an input signal (charge signal) input from the piezoelectric element 41 and converts the signal into a voltage signal, and an amplification circuit that amplifies a voltage signal input from the integration circuit to output an output signal. A circuit and a power supply circuit serving as a power supply for elements such as an operational amplifier constituting the integration circuit and the amplification circuit are mounted (all not shown).

(接続部材)
接続部材54は、全体として柱状を呈する部材である。この接続部材54は、絶縁性を有するPPT等の合成樹脂材料によって構成された基材と、導電性を有する銅等の金属材料で構成された配線および端子等とを含んでいる。ただし、接続部材54のうち、第2後端側筐体332と接触あるいは対峙する部位(外周面)は、合成樹脂材料で構成されており、この部位に金属材料を露出させないようになっている。また、接続部材54の後端側には、凹んだ形状を有するとともに後端側に向かって開口する開口部が設けられている。そして、この接続部材54の先端側には、先端側に向かって突出するとともに回路基板53と電気的に接続される基板側コネクタ54aが設けられている。一方、この接続部材54の後端側であって、上記開口部の内側には、後端側に向かって突出するとともに、図1に示す接続ケーブル90の接続対象となるケーブル側コネクタ54bが設けられている。また、接続部材54における先端側の外周面には、一周にわたって凹部が設けられており、この凹部には、Oリング56が取り付けられている。
(Connecting member)
The connection member 54 is a member having a columnar shape as a whole. The connection member 54 includes a base made of a synthetic resin material such as PPT having an insulating property, and wirings and terminals made of a metal material having a conductive property such as copper. However, a portion (outer peripheral surface) of the connecting member 54 that contacts or faces the second rear end side housing 332 is made of a synthetic resin material, so that the metal material is not exposed to this portion. . An opening having a concave shape and opening toward the rear end is provided on the rear end of the connection member 54. A board-side connector 54 a that protrudes toward the tip side and is electrically connected to the circuit board 53 is provided on the distal end side of the connection member 54. On the other hand, a cable-side connector 54b to be connected to the connection cable 90 shown in FIG. Have been. In addition, a concave portion is provided on the outer peripheral surface on the distal end side of the connection member 54 over one circumference, and an O-ring 56 is attached to the concave portion.

この接続部材54は、その先端側が第2後端側筐体332の内側に、その後端側が第2後端側筐体332の外側に、それぞれ位置している。そして、接続部材54の外周面に取り付けられたOリング56は、第2後端側筐体332の内側において、第2後端側筐体332の内周面と接触している。   The connection member 54 has a front end located inside the second rear end housing 332 and a rear end located outside the second rear end housing 332. The O-ring 56 attached to the outer peripheral surface of the connection member 54 is in contact with the inner peripheral surface of the second rear end housing 332 inside the second rear end housing 332.

接続部材54の先端側に位置する筒状の部位の外径は、第2後端側筐体332の内径よりも小さい。これに対し、接続部材54の後端側に位置する筒状の部位の外径は、第2後端側筐体332の外径とほぼ同じである。また、接続部材54の先端側は、エアギャップあるいはOリング56を介して第2後端側筐体332の内周面と対峙している。   The outer diameter of the cylindrical portion located on the distal end side of the connection member 54 is smaller than the inner diameter of the second rear end side housing 332. On the other hand, the outer diameter of the cylindrical portion located on the rear end side of the connection member 54 is substantially the same as the outer diameter of the second rear end side housing 332. The distal end side of the connection member 54 faces the inner peripheral surface of the second rear end side housing 332 via an air gap or an O-ring 56.

(接地板)
接地板55は、全体として帯状を呈する部材である。この接地板55は、導電性を有するリン青銅等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。
(Ground plate)
The ground plate 55 is a member having a band shape as a whole. The ground plate 55 is made of a conductive metal material such as phosphor bronze, and its surface is plated with gold.

この接地板55は、先端側筐体31の内部と後端側筐体33の内部とに跨って設けられており、その先端は収容部材52の内部であって回路基板53の上方に位置し、その後端は収容部材52の後端よりも後端側に突出している。そして、接地板55の先端側は、回路基板53の接地端子(図示せず)と電気的に接続され、接地板55の後端側は、収容部材52における第4筒状部524の内周面と電気的に接続されている。   The grounding plate 55 is provided across the inside of the front end side housing 31 and the inside of the rear end side housing 33, and its front end is located inside the housing member 52 and above the circuit board 53. The rear end protrudes more rearward than the rear end of the housing member 52. The front end of the ground plate 55 is electrically connected to a ground terminal (not shown) of the circuit board 53, and the rear end of the ground plate 55 is connected to the inner periphery of the fourth tubular portion 524 of the housing member 52. It is electrically connected to the surface.

(Oリング)
Oリング56は、全体として環状を呈する部材である。このOリング56は、絶縁性を有するとともに耐熱性、耐透湿性および耐酸性が高いPTFE等の合成樹脂材料によって構成されている。
(O-ring)
The O-ring 56 is a member having a ring shape as a whole. The O-ring 56 is made of a synthetic resin material such as PTFE which has insulating properties and high heat resistance, moisture permeability and acid resistance.

このOリング56は、接続部材54の外周面に取り付けられており、第2後端側筐体332に接続部材54を取り付けた際に、接続部材54の外周面と第2後端側筐体332の内周面とに挟まれるようになっている。   The O-ring 56 is attached to the outer peripheral surface of the connecting member 54, and when the connecting member 54 is attached to the second rear end housing 332, the outer peripheral surface of the connecting member 54 and the second rear end housing 332 between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface.

(突き当てパイプ)
固定部材の一例としての突き当てパイプ57は、全体として筒状を呈する部材である。この突き当てパイプ57は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。
(Butting pipe)
The butting pipe 57 as an example of the fixing member is a member having a cylindrical shape as a whole. The butting pipe 57 is made of a metal material such as stainless steel which has conductivity and high heat resistance.

この突き当てパイプ57は、先端側筐体31において第1先端側筐体311と第2先端側筐体312とが重なる領域の内部であって、第1先端側筐体311の内側に配置されている。そして、突き当てパイプ57は、加圧部材49における中間筒状部492の後端側であって、第1絶縁部材61の先端側に位置している。また、突き当てパイプ57の外径は、この突き当てパイプ57を収容する第1先端側筐体311における後端側の内径とほぼ同じである。一方、突き当てパイプ57の内径は、加圧部材49における後端筒状部493の外径よりも大きい。そして、突き当てパイプ57の先端側の面は、加圧部材49における後端段差部49c(絶縁皮膜49aの形成面)と接触している。一方、突き当てパイプ57の後端側の面は、エアギャップを介して第1絶縁部材61の先端側の面と対峙している。また、突き当てパイプ57の外周面は、第1先端側筐体311における後端側の内周面と接触している。ここで、第1先端側筐体311における後端側の内周面と、この部位と対峙する突き当てパイプ57の外周面とを、一周にわたってレーザ溶接することで得た第1溶接部58によって、1先端側筐体311と突き当てパイプ57とを接合し固定している。これに対し、突き当てパイプ57の内周面は、エアギャップを介して加圧部材49における後端筒状部493の外周面と対峙している。このように、加圧部材49における後端段差部49bおよび後端筒状部493と、突き当てパイプ57との間に、絶縁皮膜49aおよびエアギャップを設けることにより、突き当てパイプ57と加圧部材49とは、直接には接触しない。   The butting pipe 57 is disposed inside the region where the first distal housing 311 and the second distal housing 312 overlap in the distal housing 31 and inside the first distal housing 311. ing. The butting pipe 57 is located on the rear end side of the intermediate tubular portion 492 of the pressing member 49 and on the front end side of the first insulating member 61. The outer diameter of the butting pipe 57 is substantially the same as the inner diameter of the rear end of the first front housing 311 that houses the butting pipe 57. On the other hand, the inner diameter of the butting pipe 57 is larger than the outer diameter of the rear end cylindrical portion 493 of the pressing member 49. The front end surface of the butting pipe 57 is in contact with the rear end step 49 c (the surface on which the insulating film 49 a is formed) of the pressing member 49. On the other hand, the surface on the rear end side of the abutting pipe 57 faces the surface on the front end side of the first insulating member 61 via an air gap. The outer peripheral surface of the butting pipe 57 is in contact with the inner peripheral surface of the rear end side of the first front end housing 311. Here, the first welded portion 58 obtained by laser welding the inner peripheral surface on the rear end side of the first front end side housing 311 and the outer peripheral surface of the butting pipe 57 facing this part over one circumference. The front end housing 311 and the butting pipe 57 are joined and fixed. On the other hand, the inner peripheral surface of the butting pipe 57 is opposed to the outer peripheral surface of the rear end cylindrical portion 493 of the pressing member 49 via the air gap. As described above, by providing the insulating film 49a and the air gap between the rear end step 49b and the rear end cylindrical portion 493 of the pressing member 49 and the butting pipe 57, the pressing pipe 57 is pressurized. It does not directly contact the member 49.

(第1溶接部)
第1溶接部58は、第1先端側筐体311における後端側の内周面と、突き当てパイプ57の外周面とを、一周にわたってレーザ溶接することで形成される部位である。
(First weld)
The first welded portion 58 is a portion formed by laser welding the inner peripheral surface of the rear end side of the first front end side housing 311 and the outer peripheral surface of the butting pipe 57 over one circumference.

(第2溶接部)
第2溶接部59は、加圧部材49における後端側の内周面と、支持部材50の外周面とを、一周にわたってレーザ溶接することで形成される部位である。
(Second weld)
The second welded portion 59 is a portion formed by laser welding the inner peripheral surface on the rear end side of the pressing member 49 and the outer peripheral surface of the support member 50 over one circumference.

(絶縁パイプ)
絶縁パイプ60は、全体として円筒状を呈する部材である。この絶縁パイプ60は、絶縁性を有するLCP(Liquid Crystal Polymer:液晶ポリマ)等の合成樹脂材料によって構成されている。この絶縁パイプ60は、先端側筐体31の内部に設けられた加圧部材49の内側に配置されている。この絶縁パイプ60の内部には、圧電素子41、第1後端電極部材43および第2後端電極部材44における本体部44aの先端側が収容されている。そして、絶縁パイプ60は、先端電極部材42の後端側であって絶縁リング45の先端側に位置している。また、絶縁パイプ60の外径は、加圧部材49の内径よりもわずかに小さい。さらに、絶縁パイプ60の内径は、圧電素子41、第1後端電極部材43、第2後端電極部材44における本体部44aのそれぞれの外径よりもわずかに大きい。そして、絶縁パイプ60の先端側は、先端電極部材42の後端側の面に対峙している。一方、絶縁パイプ60の後端側は、絶縁リング45の先端側の面に対峙している。また、絶縁パイプ60の外周面は、加圧部材49の内周面と対峙している。さらに、絶縁パイプ60の内周面は、圧電素子41、第1後端電極部材43および第2後端電極部材44における本体部44aの外周面と対峙している。このように、加圧部材49と、圧電素子41、第1後端電極部材43および第2後端電極部材44における本体部44aとの間に、絶縁パイプ60および絶縁パイプ60によるエアギャップを設けることにより、加圧部材49と、第1後端電極部材43および第2後端電極部材44とは、直接には接触しない。
(Insulated pipe)
The insulating pipe 60 is a member having a cylindrical shape as a whole. The insulating pipe 60 is made of an insulating synthetic resin material such as LCP (Liquid Crystal Polymer). This insulating pipe 60 is arranged inside a pressure member 49 provided inside the distal end side housing 31. The distal end side of the main body portion 44a of the piezoelectric element 41, the first rear end electrode member 43, and the second rear end electrode member 44 is housed inside the insulating pipe 60. The insulating pipe 60 is located on the rear end side of the distal end electrode member 42 and on the distal end side of the insulating ring 45. The outer diameter of the insulating pipe 60 is slightly smaller than the inner diameter of the pressing member 49. Further, the inner diameter of the insulating pipe 60 is slightly larger than the respective outer diameters of the main body portion 44 a of the piezoelectric element 41, the first rear end electrode member 43, and the second rear end electrode member 44. The front end of the insulating pipe 60 faces the rear end surface of the front electrode member 42. On the other hand, the rear end side of the insulating pipe 60 faces the surface on the front end side of the insulating ring 45. Further, the outer peripheral surface of the insulating pipe 60 faces the inner peripheral surface of the pressing member 49. Further, the inner peripheral surface of the insulating pipe 60 faces the outer peripheral surface of the main body portion 44 a of the piezoelectric element 41, the first rear end electrode member 43, and the second rear end electrode member 44. Thus, the insulating pipe 60 and the air gap formed by the insulating pipe 60 are provided between the pressing member 49 and the main body 44a of the piezoelectric element 41, the first rear end electrode member 43, and the second rear end electrode member 44. Thus, the pressing member 49 does not directly contact the first rear end electrode member 43 and the second rear end electrode member 44.

(第1絶縁部材)
第1絶縁部材61は、先端側が筒状を呈し、後端側が環状を呈する部材である。この第1絶縁部材61は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いアルミナ等のセラミックス材料によって構成されている。
(First insulating member)
The first insulating member 61 is a member having a cylindrical shape on the front end side and an annular shape on the rear end side. The first insulating member 61 is formed of a ceramic material such as alumina having an insulating property and a high heat resistance.

この第1絶縁部材61は、先端側筐体31の内部に配置されている。そして、第1絶縁部材61は、収容部材52における第2筒状部522および第2段差部52bの外側に配置されている。また、第1絶縁部材61の外径は、対応する部位の第2先端側筐体312の内径よりもわずかに小さく、第1絶縁部材61の内径は対応する部位の収容部材52の外径よりもわずかに大きい。そして、第1絶縁部材61の外周面は、第2先端側筐体312と接触しており、第1絶縁部材61の内周面は、収容部材52と接触している。   This first insulating member 61 is disposed inside the front end side housing 31. The first insulating member 61 is disposed outside the second cylindrical portion 522 and the second step portion 52b in the housing member 52. Further, the outer diameter of the first insulating member 61 is slightly smaller than the inner diameter of the second front end side housing 312 of the corresponding part, and the inner diameter of the first insulating member 61 is smaller than the outer diameter of the housing member 52 of the corresponding part. Is also slightly larger. Then, the outer peripheral surface of the first insulating member 61 is in contact with the second front end side housing 312, and the inner peripheral surface of the first insulating member 61 is in contact with the housing member 52.

(第2絶縁部材)
第2絶縁部材62は、全体として環状を呈する部材である。この第2絶縁部材62は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いアルミナ等のセラミックス材料によって構成されている。
(Second insulating member)
The second insulating member 62 is a member having a ring shape as a whole. The second insulating member 62 is made of a ceramic material such as alumina having an insulating property and high heat resistance.

この第2絶縁部材62は、先端側筐体31の内部であって第1絶縁部材61よりも後端側となる位置に配置されている。そして、第2絶縁部材62は、収容部材52における第3筒状部523および第3段差部52cの外側に配置されている。また、第2絶縁部材62の外径は、対応する部位の第2先端側筐体312の内径よりもわずかに小さく、第2絶縁部材62の内径は対応する部位の収容部材52の外径よりもわずかに大きい。そして、第2絶縁部材62の外周面は、第2先端側筐体312と接触しており、第2絶縁部材62の内周面は、収容部材52と接触している。   The second insulating member 62 is disposed inside the front end housing 31 at a position closer to the rear end than the first insulating member 61 is. The second insulating member 62 is disposed outside the third cylindrical portion 523 and the third step portion 52c in the housing member 52. Further, the outer diameter of the second insulating member 62 is slightly smaller than the inner diameter of the second distal end housing 312 at the corresponding portion, and the inner diameter of the second insulating member 62 is smaller than the outer diameter of the housing member 52 at the corresponding portion. Is also slightly larger. The outer peripheral surface of the second insulating member 62 is in contact with the second front end side housing 312, and the inner peripheral surface of the second insulating member 62 is in contact with the housing member 52.

このように、先端側筐体31(第2先端側筐体312)と収容部材52との間に、エアギャップ、第1絶縁部材61および第2絶縁部材62を設けることで、先端側筐体31と収容部材52とは、直接には接触しない。   Thus, by providing the air gap, the first insulating member 61 and the second insulating member 62 between the distal end housing 31 (second distal end housing 312) and the housing member 52, the distal end housing is provided. 31 and the housing member 52 do not directly contact.

(第3絶縁部材)
第3絶縁部材63は、全体として筒状を呈する部材である。この第3絶縁部材63は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いアルミナ等のセラミックス材料によって構成されている。
(Third insulating member)
The third insulating member 63 is a member having a cylindrical shape as a whole. The third insulating member 63 is made of a ceramic material such as alumina having an insulating property and a high heat resistance.

この第3絶縁部材63は、後端側筐体33の内部であって第2絶縁部材62よりも後端側となる位置に配置されている。そして、第3絶縁部材63は、収容部材52における第4筒状部524の外側に位置している。また、第3絶縁部材63の外径は、第1後端側筐体331の内径とほぼ同じであり、第3絶縁部材63の内径は、収容部材52における第4筒状部524の外径よりも大きい。そして、第3絶縁部材63の外周面は、第1後端側筐体331の内周面と接触しており、第3絶縁部材63の内周面は、先端側の一部が収容部材52と接触し、その他はエアギャップを介して収容部材52と対峙する。   The third insulating member 63 is disposed inside the rear end housing 33 at a position closer to the rear end than the second insulating member 62 is. The third insulating member 63 is located outside the fourth tubular portion 524 in the housing member 52. The outer diameter of the third insulating member 63 is substantially the same as the inner diameter of the first rear end housing 331, and the inner diameter of the third insulating member 63 is the outer diameter of the fourth tubular portion 524 of the housing member 52. Greater than. The outer peripheral surface of the third insulating member 63 is in contact with the inner peripheral surface of the first rear end side housing 331, and the inner peripheral surface of the third insulating member 63 has a part on the front end side that is the housing member 52. The other faces the housing member 52 via the air gap.

[シール部の構成]
シール部70は、相対的に先端側に位置する第1シール部材71と、相対的に後端側に位置する第2シール部材72とを有する。なお、内燃機関10に圧力検出装置20を取り付けた状態において、第1シール部材71および第2シール部材72は、シリンダヘッド13に設けられた取付孔13a(図1参照)の内周面に突き当たる。
[Structure of seal part]
The seal portion 70 has a first seal member 71 located relatively on the front end side and a second seal member 72 located relatively on the rear end side. In a state where the pressure detecting device 20 is attached to the internal combustion engine 10, the first seal member 71 and the second seal member 72 abut against an inner peripheral surface of an attachment hole 13a (see FIG. 1) provided in the cylinder head 13. .

(第1シール部材)
第1シール部材71は、中空構造を有し全体として筒状を呈する部材である。この第1シール部材71は、絶縁性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いPTFE等の合成樹脂材料によって構成されている。
(First seal member)
The first seal member 71 is a member having a hollow structure and presenting a cylindrical shape as a whole. The first seal member 71 is made of a synthetic resin material such as PTFE that has insulating properties and high heat resistance and acid resistance.

この第1シール部材71は、第1先端側筐体311の外周面に設けられた凹部311aにはめ込まれている。そして、その内径は、凹部311aの凸部311cにおける直径が最も大きい中央部の外径よりもわずかに小さくなっており、その外径は、取付孔13aの内径よりもわずかに大きくなっている。第1シール部材71が凹部311aにはめ込まれ、圧力検出装置20が取付孔13aに取り付けられた状態においては、凹部311aの凸部311cにおける直径が最大となる中央部にて、第1先端側筐体311が第1シール部材71から受ける圧力は最も高くなる。   The first seal member 71 is fitted in a concave portion 311 a provided on the outer peripheral surface of the first front end side housing 311. The inner diameter is slightly smaller than the outer diameter of the central portion where the diameter of the convex portion 311c of the concave portion 311a is the largest, and the outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the mounting hole 13a. In a state where the first seal member 71 is fitted in the concave portion 311a and the pressure detecting device 20 is mounted in the mounting hole 13a, the first distal end side housing is located at a central portion where the diameter of the convex portion 311c of the concave portion 311a is maximum. The pressure that the body 311 receives from the first seal member 71 is the highest.

(第2シール部材)
第2シール部材72は、全体として環状を呈する部材であり、ここではOリングを用いている。この第2シール部材72も、絶縁性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いPTFE等の合成樹脂材料によって構成されている。
(Second seal member)
The second seal member 72 is a member having a ring shape as a whole, and uses an O-ring here. The second seal member 72 is also made of a synthetic resin material such as PTFE that has insulating properties and high heat resistance and acid resistance.

この第2シール部材72は、第2先端側筐体312の外周面に設けられた凹部312aにはめ込まれている。そして、その内径は、凹部312aの外径よりもわずかに小さくなっており、その外径は、取付孔13aの内径よりもわずかに大きくなっている。   The second seal member 72 is fitted in a concave portion 312 a provided on the outer peripheral surface of the second front end side housing 312. The inner diameter is slightly smaller than the outer diameter of the recess 312a, and the outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the mounting hole 13a.

[圧力検出装置における電気的な接続構造]
ここで、圧力検出装置20における電気的な接続構造について説明を行う。
[Electrical connection structure in pressure detector]
Here, an electrical connection structure in the pressure detection device 20 will be described.

(正の経路)
圧力検出装置20において、圧電素子41の後端側の端面(正極)は、金属製の第1後端電極部材43と、金属製の第2後端電極部材44と、金属製の第1コイルバネ46とを介して、金属製の伝導部材47と電気的に接続されている。そして、金属製の伝導部材47は、保持部材48に設けられた金属製の保持部、配線および端子を介して、回路基板53に設けられた入力端子(図示せず)と電気的に接続される。以下では、圧電素子41の後端側の面から、第1後端電極部材43、第2後端電極部材44、第1コイルバネ46、伝導部材47および保持部材48を介して、回路基板53に至る電気的な経路を、『正の経路』と称する。
(Positive path)
In the pressure detection device 20, the rear end surface (positive electrode) of the piezoelectric element 41 has a first rear electrode member 43 made of metal, a second rear electrode member 44 made of metal, and a first coil spring made of metal. 46, it is electrically connected to a conductive member 47 made of metal. The metal conductive member 47 is electrically connected to an input terminal (not shown) provided on the circuit board 53 via a metal holding portion, wiring, and terminals provided on the holding member 48. You. In the following, a circuit board 53 is provided from the rear end side surface of the piezoelectric element 41 via a first rear end electrode member 43, a second rear end electrode member 44, a first coil spring 46, a conductive member 47, and a holding member 48. The electrical path leading to is called a “positive path”.

(負の経路)
一方、圧力検出装置20において、圧電素子41の先端側の端面(負極)は、金属製の先端電極部材42と、金属製の加圧部材49と、金属製の支持部材50(第2溶接部59)と、金属製の第2コイルバネ51と、金属製の収容部材52と、金属製の接地板55とを介して、回路基板53に設けられた接地端子(図示せず)と電気的に接続されている。以下では、圧電素子41の先端側の面から、先端電極部材42、加圧部材49、支持部材50、第2コイルバネ51、収容部材52および接地板55を介して、回路基板53に至る電気的な経路を『負の経路』と称する。
(Negative path)
On the other hand, in the pressure detecting device 20, the end surface (negative electrode) on the tip end side of the piezoelectric element 41 has a metal tip electrode member 42, a metal pressing member 49, and a metal supporting member 50 (second welding portion). 59), a second coil spring 51 made of metal, a housing member 52 made of metal, and a ground plate 55 made of metal, and electrically connected to a ground terminal (not shown) provided on the circuit board 53. It is connected. In the following, an electrical connection from the surface on the distal end side of the piezoelectric element 41 to the circuit board 53 via the distal electrode member 42, the pressing member 49, the support member 50, the second coil spring 51, the housing member 52, and the ground plate 55 Is called a “negative path”.

(筐体経路)
他方、圧力検出装置20において、金属製のダイアフラム32は、金属製の先端側筐体31(第1先端側筐体311および第2先端側筐体312)を介して、金属製の後端側筐体33(第1後端側筐体331および第2後端側筐体332)と電気的に接続されている。また、この圧力検出装置20では、金属製の第1先端側筐体311が、金属製の突き当てパイプ57(第1溶接部58)と電気的に接続されている。以下では、ダイアフラム32から先端側筐体31を介して後端側筐体33および突き当てパイプ57に至る電気的な経路を『筐体経路』と称する。
(Housing route)
On the other hand, in the pressure detecting device 20, the metal diaphragm 32 is connected to the metal rear end side via the metal front end housing 31 (the first front end housing 311 and the second front end housing 312). The housing 33 is electrically connected to the first rear end housing 331 and the second rear end housing 332. Further, in the pressure detecting device 20, the metal first tip side housing 311 is electrically connected to the metal butting pipe 57 (the first welded portion 58). Hereinafter, an electrical path from the diaphragm 32 to the rear end housing 33 and the abutting pipe 57 via the front end housing 31 is referred to as a “housing path”.

(正の経路と負の経路との関係)
ここで、本実施の形態の圧力検出装置20では、正の経路の外側に負の経路が存在している。換言すれば、負の経路の内部に正の経路が収容されている。そして、正の経路と負の経路とは、絶縁パイプ60、絶縁リング45、保持部材48および両経路の間に形成されるエアギャップによって、電気的に絶縁されている。ここで、本実施の形態では、負の経路が第1電気経路の一例となっており、正の経路が第2電気経路の一例となっている。
(Relationship between positive and negative paths)
Here, in the pressure detection device 20 of the present embodiment, a negative path exists outside the positive path. In other words, the positive path is accommodated inside the negative path. The positive path and the negative path are electrically insulated by the insulating pipe 60, the insulating ring 45, the holding member 48, and the air gap formed between the two paths. Here, in the present embodiment, the negative path is an example of the first electric path, and the positive path is an example of the second electric path.

(負の経路と筐体経路との関係)
また、この圧力検出装置20では、負の経路の外側に筐体経路が存在している。換言すれば、筐体経路の内部に負の経路が収容されている。そして、負の経路と筐体経路とは、先端電極部材42に設けられた絶縁皮膜42a、加圧部材49に設けられた絶縁皮膜49a、第1絶縁部材61、第2絶縁部材62、第3絶縁部材63および両経路の間に形成されるエアギャップによって、電気的に絶縁されている。
(Relationship between negative route and case route)
Further, in the pressure detecting device 20, the casing path exists outside the negative path. In other words, a negative path is accommodated inside the case path. The negative path and the housing path are defined by an insulating film 42a provided on the tip electrode member 42, an insulating film 49a provided on the pressing member 49, a first insulating member 61, a second insulating member 62, and a third It is electrically insulated by an insulating member 63 and an air gap formed between both paths.

(筐体経路と正の経路との関係)
そして、この圧力検出装置20では、結果として、正の経路の外側に筐体経路が存在している。換言すれば、筐体経路の内部に正の経路が収容されている。そして、上述したように、正の経路と負の経路とが電気的に絶縁され、且つ、負の経路と筐体経路とが電気的に絶縁されていることにより、筐体経路と正の経路とが、電気的に絶縁されていることになる。
(Relationship between chassis path and positive path)
As a result, in the pressure detecting device 20, the casing path exists outside the positive path. In other words, the positive path is accommodated inside the case path. As described above, the positive path and the negative path are electrically insulated, and the negative path and the housing path are electrically insulated. Are electrically insulated.

(その他)
ここで、筐体経路を構成する筐体部30は、圧力検出装置20において外部に露出する部位であり、特に、ダイアフラム32は、燃焼に伴って酸性度が高くなる燃焼室Cに対峙する部位となっている。これに対し、正の経路および負の経路を構成する各部材は、圧力検出装置20において筐体部30内に収容される部位である。このため、正の経路および負の経路を構成する各部材は、筐体経路(筐体部30)を構成する各部材よりも導電性が高い材料とすることが好ましく、また、筐体経路(筐体部30)を構成する各部材は、正の経路および負の経路を構成する各部材よりも耐酸性が高い材料とすることが好ましい。
(Other)
Here, the casing portion 30 that constitutes the casing path is a portion that is exposed to the outside in the pressure detection device 20, and in particular, the diaphragm 32 is a portion that faces the combustion chamber C whose acidity increases with combustion. It has become. On the other hand, each member constituting the positive path and the negative path is a part of the pressure detection device 20 that is accommodated in the housing 30. For this reason, it is preferable that each member forming the positive path and the negative path is made of a material having higher conductivity than each member forming the housing path (the housing unit 30). It is preferable that each member constituting the housing portion 30) is made of a material having higher acid resistance than each member constituting the positive path and the negative path.

[圧力検出装置による圧力検出動作]
では、圧力検出装置20による圧力検出動作について説明を行う。
内燃機関10が動作しているとき、ダイアフラム32の圧力受面32aに、燃焼室C内で発生した圧力(燃焼圧)が付与される。ダイアフラム32では、圧力受面32aが受けた圧力が裏側の凸部32dに伝達され、さらに凸部32dから絶縁皮膜42aを介して先端電極部材42へと伝達される。そして、先端電極部材42に伝達された圧力は、先端電極部材42と第1後端電極部材43とに挟まれた圧電素子41に作用し、圧電素子41では、受けた圧力に応じた電荷が生じる。圧電素子41に生じた電荷は、正の経路を介して、回路基板53の入力信号端子(図示せず)電荷信号として供給される。回路基板53に供給された電荷信号は、回路基板53に実装された回路にて各種処理が施されることで出力信号とされる。そして、回路基板53から出力された出力信号は、接続部材54を介して、外部(ここでは接続ケーブル90および制御装置80)に送信される。
[Pressure detection operation by pressure detector]
Now, the pressure detection operation by the pressure detection device 20 will be described.
When the internal combustion engine 10 is operating, the pressure (combustion pressure) generated in the combustion chamber C is applied to the pressure receiving surface 32a of the diaphragm 32. In the diaphragm 32, the pressure received by the pressure receiving surface 32a is transmitted to the convex portion 32d on the back side, and further transmitted from the convex portion 32d to the tip electrode member 42 via the insulating film 42a. The pressure transmitted to the tip electrode member 42 acts on the piezoelectric element 41 sandwiched between the tip electrode member 42 and the first rear end electrode member 43. In the piezoelectric element 41, electric charges corresponding to the received pressure are generated. Occurs. The charge generated in the piezoelectric element 41 is supplied as a charge signal of an input signal terminal (not shown) of the circuit board 53 via a positive path. The charge signal supplied to the circuit board 53 is subjected to various processes by a circuit mounted on the circuit board 53 to be an output signal. The output signal output from the circuit board 53 is transmitted to the outside (here, the connection cable 90 and the control device 80) via the connection member 54.

[本実施の形態の効果]
本実施の形態の圧力検出装置20では、第1シール部材71が取り付けられる第1先端側筐体311において、第1先端側筐体311が第1シール部材71から受ける圧力が最大となる箇所(本実施の形態では、凹部311aの中央部であり、凸部311cの頂点)を境に、凸部311cの頂点から第1先端側筐体311の先端側端部までの部位と、凸部311cの頂点から後端側であり、凸部311cの頂点から第1先端側筐体311の先端側端部までの中心線方向の長さが等しいところまでの部位との剛性がほぼ等しくなるようにした。これにより、圧力検出装置20に熱による歪が発生した場合であっても、その影響を小さく抑えることが可能となった。
[Effects of the present embodiment]
In the pressure detection device 20 of the present embodiment, in the first distal end housing 311 to which the first seal member 71 is attached, a position where the pressure received by the first distal end housing 311 from the first seal member 71 becomes maximum ( In the present embodiment, a portion from the vertex of the convex portion 311c to the distal end portion of the first distal housing 311 at the center of the concave portion 311a and the vertex of the convex portion 311c, and the convex portion 311c So that the rigidity with the portion from the vertex of the convex portion 311c to the portion on the center line direction from the vertex of the convex portion 311c to the distal end of the first distal housing 311 is substantially equal. did. This makes it possible to suppress the influence of distortion caused by heat in the pressure detecting device 20 to a small extent.

次に、本実施の形態に係る圧力検出装置20を他の圧力検出装置と比較し、評価した結果を説明する。図4は他の圧力検出装置を示した比較例を示す図であり、図4(a)は比較例1の圧力検出装置120、図4(b)は比較例2の圧力検出装置220を示す。なお、圧力検出装置120、圧力検出装置220は、圧力検出装置20とは第1先端側筐体の形状が違うのみであり、共通する部位や部材等については同一の符号を付し、その説明は省略する。   Next, the result of comparing and evaluating the pressure detecting device 20 according to the present embodiment with other pressure detecting devices will be described. FIG. 4 is a diagram showing a comparative example showing another pressure detecting device. FIG. 4A shows a pressure detecting device 120 of Comparative Example 1, and FIG. 4B shows a pressure detecting device 220 of Comparative Example 2. . The pressure detecting device 120 and the pressure detecting device 220 are different from the pressure detecting device 20 only in the shape of the first front end side housing, and the common parts and members are denoted by the same reference numerals. Is omitted.

圧力検出装置120は、圧力検出装置20における第1先端側筐体311の後端側の肉厚を厚くした第1先端側筐体1311を備えた圧力検出装置である。つまり、第1先端側筐体1311の先端側(具体的には、凹部311aの凸部311cより先端側であり、ダイアフラム32との接合面までの部位)より後端側(具体的には、凹部311aの凸部311cから先端側であり、ダイアフラム32との接合面まで長さと等しい凸部311cの後端側の部位)の剛性を大きくしたものである。   The pressure detection device 120 is a pressure detection device including the first front end housing 1311 having a thicker rear end side of the first front end housing 311 in the pressure detection device 20. In other words, the front end side of the first front end side housing 1311 (specifically, the front end side of the concave portion 311a from the convex portion 311c and the portion up to the joint surface with the diaphragm 32) (specifically, The rigidity of the convex portion 311c from the convex portion 311c to the distal end side of the concave portion 311a and the rear end side of the convex portion 311c having the same length as the joint surface with the diaphragm 32) is increased.

圧力検出装置220は、圧力検出装置20における第1先端側筐体311の先端側の肉厚を厚くした第1先端側筐体2331を備えた圧力検出装置である。つまり、第1先端側筐体2311の先端側(具体的には、凹部311aの凸部311cより先端側であり、ダイアフラム32との接合面までの部位)より後端側(具体的には、凹部311aの凸部311cから先端側であり、ダイアフラム32との接合面まで長さと等しい凸部311cの後端側の部位)の剛性を小さくしたものである。   The pressure detecting device 220 is a pressure detecting device including a first distal end housing 2331 in which the thickness of the distal end side of the first distal end housing 311 in the pressure detecting device 20 is increased. In other words, the front end side of the first front end side housing 2311 (specifically, the front end side from the convex portion 311c of the concave portion 311a and the portion up to the joint surface with the diaphragm 32) (specifically, The rigidity of the rear end portion of the convex portion 311c which is equal to the length from the convex portion 311c of the concave portion 311a to the joint surface with the diaphragm 32 is reduced.

本発明者は、これら圧力検出装置20、120、220をエンジン試験機に取り付け圧力検出装置の出力を測定し、圧力検出装置の熱影響について評価を行った。評価は圧力検出装置20、120、220に対し、全く同じ条件にて実施した。なお、本評価の比較対象として油圧式高サイクル試験機に圧力検出装置20、120、220を取り付けたものを基準とした。油圧式高サイクル試験機は、圧力検出装置を油に曝した状態で圧力試験を実施するので熱による影響が小さい試験である。なお、油圧式高サイクル試験機における試験の結果、圧力検出装置20、120、220の出力はほぼ同一であり、その出力を100%として、以下、評価結果を説明する。   The inventor attached these pressure detecting devices 20, 120, and 220 to an engine tester, measured the output of the pressure detecting device, and evaluated the thermal influence of the pressure detecting device. The evaluation was performed on the pressure detection devices 20, 120, and 220 under exactly the same conditions. In addition, as a comparison target of this evaluation, a hydraulic high cycle test machine with the pressure detection devices 20, 120, and 220 attached was used as a reference. The hydraulic high-cycle tester is a test that is less affected by heat because the pressure test is performed with the pressure detection device exposed to oil. As a result of the test using the hydraulic high cycle tester, the outputs of the pressure detecting devices 20, 120, and 220 are almost the same, and the output is set to 100%, and the evaluation results will be described below.

表1は、今回の評価に用いた8個のサンプルにおける、圧力検出装置の出力を示している。   Table 1 shows the output of the pressure detecting device in the eight samples used in the present evaluation.

Figure 2020056610
Figure 2020056610

表1に示すサンプルS1〜サンプルS3は圧力検出装置20であり、サンプルS4〜サンプルS6は圧力検出装置120、サンプルS7〜サンプルS8は圧力検出装置220であり、それぞれの出力を評価している。なお、サンプルS1〜S8は、油圧式高サイクル試験機に利用したサンプルとは異なるサンプルを利用した。   Samples S1 to S3 shown in Table 1 are pressure detecting devices 20, samples S4 to S6 are pressure detecting devices 120, and samples S7 to S8 are pressure detecting devices 220, and their outputs are evaluated. In addition, the sample S1-S8 used the sample different from the sample used for the hydraulic high cycle test machine.

評価結果をみると、サンプルS1〜サンプルS3はその出力がほぼ100%であり、熱による影響が小さいことがわかる。サンプルS4〜サンプルS6は、その出力が約95%であり、熱の影響により出力が低下していることがわかる。サンプルS7〜サンプルS8は、その出力が約102%であり、熱の影響により出力が増加していることがわかる。   From the evaluation results, it is understood that the outputs of the samples S1 to S3 are almost 100%, and the influence of heat is small. Samples S4 to S6 have an output of about 95%, which indicates that the output is reduced due to the influence of heat. Samples S7 to S8 have an output of about 102%, which indicates that the output has increased due to the influence of heat.

以上の結果より、圧力検出装置20が最も熱による影響が小さく、シール部材の先端側と後端側の筐体の剛性を略等しくすることが、圧力検出装置の熱により影響を低減することに有効であるとわかる。   According to the above results, the pressure detection device 20 has the least influence of heat, and making the rigidity of the casing on the front end side and the rear end side of the seal member substantially equal reduces the influence by the heat of the pressure detection device. It turns out to be effective.

なお、本実施の形態では、第1先端側筐体311の凹部311aに凸部311cを備えた構成としていたが、これに限られない。例えば、凸部311cを備えず底面が平坦な凹部311aとしてもかまわない。その場合、第1先端側筐体311は第1シール部材71から凹部311aの全体にわたって均一な圧力を受けることとなるが、そのようなときは、第1シール部材71からの圧力を受ける中央部を、第1先端側筐体311が第1シール部材71から受ける圧力が最も高くなる箇所とする。つまり、本実施の形態における凹部311aに凸部311cを設けない構成とした場合では、凹部311aにおける中心線方向の中央部を基準とし、第1先端側筐体311の先端側と後端側の剛性を設定するばよい。   In the present embodiment, the concave portion 311a of the first distal end side housing 311 is provided with the convex portion 311c, but is not limited to this. For example, a concave portion 311a having a flat bottom without the convex portion 311c may be used. In that case, the first front end side housing 311 receives uniform pressure from the first seal member 71 over the entire concave portion 311a. In such a case, the central portion receiving the pressure from the first seal member 71 is used. Is the location where the pressure received by the first tip housing 311 from the first seal member 71 is the highest. In other words, in the case where the convex portion 311c is not provided in the concave portion 311a in the present embodiment, the distal end side and the rear end side of the first distal end housing 311 are referred to with respect to the center of the concave portion 311a in the center line direction. What is necessary is just to set rigidity.

1 圧力検出システム
10 内燃機関
11 シリンダブロック
12 ピストン
13 シリンダヘッド
13a 取付孔
20 圧力検出装置
30 筐体部
31 先端側筐体
311 第1先端側筐体
311a 凹部
311b 内側段差部
312 第2先端側筐体
312a 凹部
312b リブ部
32 ダイアフラム
32a 圧力受面(表面)
32b 凹部
32c 凹部
32d 凸部
33 後端側筐体
331 第1後端側筐体
332 第2後端側筐体
40 検出機構部
41 圧電素子
42 先端電極部材
42a 絶縁皮膜
43 第1後端電極部材
44 第2後端電極部材
44a 本体部
44b 第1凸部
44c 第2凸部
45 絶縁リング
46 第1コイルバネ
47 伝導部材
47a 先端側凹部
47b 後端側凸部
48 保持部材
49 加圧部材
49a 絶縁皮膜
491 先端筒状部
492 中間筒状部
493 後端筒状部
49b 先端段差部
49c 後端段差部
50 支持部材
51 第2コイルバネ
52 収容部材
521 第1筒状部
522 第2筒状部
523 第3筒状部
524 第4筒状部
52a 第1段差部
52b 第2段差部
52c 第3段差部
53 回路基板
54 接続部材
54a 基板側コネクタ
54b ケーブル側コネクタ
55 接地板
56 Oリング
57 突き当てパイプ
58 第1溶接部
59 第2溶接部
60 絶縁パイプ
61 第1絶縁部材
62 第2絶縁部材
63 第3絶縁部材
70 シール部材
71 第1シール部材
72 第2シール部材
80 制御装置
90 接続ケーブル
120 圧力検出装置
220 圧力検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressure detection system 10 Internal combustion engine 11 Cylinder block 12 Piston 13 Cylinder head 13a Mounting hole 20 Pressure detection device 30 Housing 31 Front end housing 311 First front end housing 311a Concave portion 311b Inner step 312 Second front end housing Body 312a Recess 312b Rib 32 Diaphragm 32a Pressure receiving surface (surface)
32b concave portion 32c concave portion 32d convex portion 33 rear end side housing 331 first rear end side housing 332 second rear end side housing 40 detection mechanism section 41 piezoelectric element 42 front electrode member 42a insulating film 43 first rear end electrode member 44 second rear end electrode member 44a main body portion 44b first convex portion 44c second convex portion 45 insulating ring 46 first coil spring 47 conductive member 47a distal end concave portion 47b rear end convex portion 48 holding member 49 pressing member 49a insulating film 491 Front end tubular portion 492 Intermediate tubular portion 493 Rear end tubular portion 49b Front end stepped portion 49c Rear end stepped portion 50 Support member 51 Second coil spring 52 Housing member 521 First tubular portion 522 Second tubular portion 523 Third Cylindrical part 524 Fourth cylindrical part 52a First step 52b Second step 52c Third step 53 Circuit board 54 Connecting member 54a Board-side connector 54b Cable-side connector 5 Ground plate 56 O-ring 57 Butt pipe 58 First weld 59 Second weld 60 Insulation pipe 61 First insulation member 62 Second insulation member 63 Third insulation member 70 Seal member 71 First seal member 72 Second seal member 80 control device 90 connection cable 120 pressure detection device 220 pressure detection device

Claims (3)

圧力媒体の入った容器の取付孔に取り付けられ、前記圧力媒体の圧力を検出する圧力検出装置において、
前記圧力媒体の圧力の変化を検出する圧力検出素子と、
前記圧力検出素子を内部に収容する筒状の筐体と、
前記筐体の一端側に取り付けられ、前記圧力媒体の圧力を受圧するダイアフラムと、
前記筐体の外周に取り付けられ、前記筐体と前記取付孔との間で圧縮され両者の間を気密にシールする環状のシール部材と、を備え、
前記筐体の軸方向において、前記筐体と前記取付孔との間で圧縮された前記シール部材から受ける圧力が最も高い箇所である基準位置から前記一端側の前記筐体の部位である筐体先端部と、前記筐体の軸方向長さが前記筐体先端部と等しく、前記基準位置より他端側の前記筐体の部位である筐体後端部とは、剛性が略等しいことを特徴とする圧力検出装置。
In a pressure detection device that is attached to the attachment hole of the container containing the pressure medium and detects the pressure of the pressure medium,
A pressure detecting element for detecting a change in pressure of the pressure medium,
A cylindrical housing that houses the pressure detection element therein;
A diaphragm attached to one end of the housing and receiving pressure of the pressure medium,
An annular sealing member attached to the outer periphery of the housing and compressed between the housing and the mounting hole to hermetically seal between the two;
A housing that is a part of the housing on one end side from a reference position where a pressure received from the sealing member compressed between the housing and the mounting hole is the highest in the axial direction of the housing. It is assumed that the front end portion has the same axial length as the housing front end portion, and the housing rear end portion, which is a portion of the housing at the other end side from the reference position, has substantially the same rigidity. Characteristic pressure detecting device.
前記筐体先端部または前記筐体後端部のいずれか一方に、前記筐体先端部または前記筐体後端部の剛性を減少または増加させる剛性調整要素を備えることを特徴とする請求項1に記載の圧力検出装置。   2. A stiffness adjusting element for reducing or increasing the rigidity of the front end of the housing or the rear end of the housing, at one of the front end of the housing and the rear end of the housing. 3. The pressure detecting device according to 1. 前記剛性調整要素は、前記筐体先端部または前記筐体後端部の一部に設けられた薄肉部であることを特徴とする請求項2に記載の圧力検出装置。   The pressure detecting device according to claim 2, wherein the rigidity adjusting element is a thin portion provided at a part of a front end portion of the housing or a rear end portion of the housing.
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