JP2021051025A - Manufacturing method for pressure detector - Google Patents

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Abstract

To suppress the breakage of a piezoelectric element in manufacturing a pressure detector that includes the piezoelectric element.SOLUTION: Against a temporary assembly created by assembling the constituent member of a second structure that includes a diaphragm head 32 and a pressing member 49 and a tip insulating member 43 that constitutes a fourth structure, the pressing member 49 is pushed by a piston 620 inserted from a rear end side and the diaphragm head 32 is pushed via the tip insulating member 43, to set up these. Thereafter, a first internal housing 35 and a second internal housing 36 are integrated together via a second welding part W2 to obtain the second structure. Next, a third structure (piezoelectric module 400) including a piezoelectric element 41 and a support member 53 are inserted from the rear end side into the second structure having the tip insulating member 43 attached thereto, and the second internal housing 36 and the support member 53 are integrated together via a third welding part W3 while a prescribed preload is added to the piezoelectric element 41 via the support member 53, to obtain the fourth structure.SELECTED DRAWING: Figure 18

Description

本発明は、圧力検出装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a pressure detector.

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、圧電性を有する圧電素子を使用したものが提案されている。 As a pressure detecting device for detecting the pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine or the like, a device using a piezoelectric element having piezoelectricity has been proposed.

特許文献1には、筒状のハウジングと、ハウジングの先端側に設けられるダイアフラムと、ハウジング内の軸方向であっ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、ハウジング内の軸方向であってダイアフラムと圧電素子との間にて圧電素子に当接して設けられ、ダイアフラムを介して作用する圧力を圧電素子に伝達する圧力伝達部と、圧力伝達部をハウジングの軸方向に向けて加圧するようにハウジングに固定されることで圧電素子に荷重を作用させる加圧部材と、を備えた圧力検出装置が記載されている。 Patent Document 1 describes a tubular housing, a diaphragm provided on the front end side of the housing, and a piezoelectric structure provided in the housing in the axial direction on the rear end side of the diaphragm and detecting a pressure acting through the diaphragm. A pressure transmission unit and a pressure transmission unit that are provided in contact with the piezoelectric element between the element and the diaphragm and the piezoelectric element in the axial direction in the housing and transmit the pressure acting through the diaphragm to the piezoelectric element. Described is a pressure detecting device comprising a pressurizing member that applies a load to the piezoelectric element by being fixed to the housing so as to pressurize in the axial direction of the housing.

また、特許文献2には、燃焼圧センサの外周面を構成する外筒部及び内周面を構成する内筒部からなるハウジングユニットと、ハウジングユニットの燃焼室側の前方に設けられ、前面が受圧面となる受圧リングブロック部と、ハウジングユニット内に配置され受圧リングブロック部からの圧力を検出する複数の圧電素子と、ハウジングユニットの後方に設けられ、圧電素子を支持する支持リングブロック部と、圧電素子に対して予荷重を加える予荷重手段とを備えた燃焼圧センサの製造方法において、支持リングブロック部を圧力軸方向にスライドさせることにより圧電素子に加える予荷重を調整する予荷重調整工程と、予荷重の調整後にハウジングユニットに対して支持リングブロック部を固定する固定工程とを有し、予荷重調整工程は、受圧リングブロック部の受圧部にセッチング処理を行うセッチング処理工程を有していることが記載されている。 Further, in Patent Document 2, a housing unit including an outer cylinder portion forming an outer peripheral surface and an inner cylinder portion forming an inner peripheral surface of the combustion pressure sensor, and a housing unit provided in front of the housing unit on the combustion chamber side, the front surface thereof is provided. A pressure receiving ring block portion that serves as a pressure receiving surface, a plurality of piezoelectric elements that are arranged in the housing unit to detect the pressure from the pressure receiving ring block portion, and a support ring block portion that is provided behind the housing unit and supports the piezoelectric element. In the manufacturing method of the combustion pressure sensor provided with the preload means for applying the preload to the piezoelectric element, the preload adjustment for adjusting the preload applied to the piezoelectric element by sliding the support ring block portion in the pressure axis direction. It has a step and a fixing step of fixing the support ring block portion to the housing unit after adjusting the preload, and the preload adjustment step has a setting process step of setting the pressure receiving portion of the pressure receiving ring block portion. It is stated that it is doing.

特開2013−205307号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-205307 特開2014−163919号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-163919

しかしながら、圧電素子に荷重を作用させる加圧部材に対し、圧電素子そのものを用いてセッチングを施すという手法、換言すれば、圧電素子に、加圧部材を塑性変形させるために必要な力を加えるという手法を採用した場合には、過剰な力が圧電素子に加えられることに起因して、圧電素子が破損する懸念があった。
本発明は、圧電素子を含む圧力検出装置の製造において、圧電素子の破損を抑制することを目的とする。
However, a method of setting the pressure member that applies a load to the piezoelectric element by using the piezoelectric element itself, in other words, applying a force necessary for plastically deforming the pressure member to the piezoelectric element. When the method was adopted, there was a concern that the piezoelectric element would be damaged due to the excessive force applied to the piezoelectric element.
An object of the present invention is to suppress damage to the piezoelectric element in the manufacture of a pressure detection device including the piezoelectric element.

本発明は、外部から軸方向に沿って受けた圧力に応じた電気信号を出力する圧電素子と、弾性を有し且つ当該圧電素子に当該軸方向に沿う押し付け力を付与するばね部材とを備えた圧力検出装置の製造方法であって、前記軸方向の他端側から一端側に向かう押圧力を付与する押圧部材を、前記ばね部材の当該一端側に押し付けることで、当該ばね部材をセッチングするセッチング工程と、前記圧電素子およびセッチングされた前記ばね部材を位置決めすることで、当該ばね部材を用いて当該圧電素子に前記押し付け力を付与する付与工程とを含んでいる。
このような圧力検出装置の製造方法において、前記ばね部材は、前記一端側および前記他端側から前記圧電素子を挟み込むことで、当該圧電素子に前記押し付け力としての予荷重を付与するために当該圧電素子を加圧する加圧部材であることを特徴とすることができる。
また、前記加圧部材は、前記軸方向に沿って貫通孔が設けられることにより筒状を呈しており、前記セッチング工程では、前記加圧部材における前記貫通孔の内部に前記押圧部材を挿入した状態で、当該加圧部材の前記一端側の内周面に当該押圧部材を接触させることを特徴とすることができる。
また、前記付与工程では、前記加圧部材における前記貫通孔の内部から前記押圧部材を抜き取るとともに、当該貫通孔の内部に前記圧電素子を収容した状態で、当該加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから当該圧電素子を挟み込むことを特徴とすることができる。
また、前記付与工程では、前記圧電素子の前記一端側を前記加圧部材の内周面に突き当てるとともに、当該圧電素子の前記他端側を突当部材に突き当てるようにし、前記付与工程の後に、前記圧電素子に前記予荷重を付与した状態で、前記加圧部材および前記突当部材を固定する固定工程とをさらに含むことを特徴とすることができる。
また、前記ばね部材は、前記圧電素子の前記一端側に設けられ、当該圧電素子に伝達する圧力を外部から受ける受圧部材であることを特徴とすることができる。
また、前記セッチング工程では、前記受圧部材の後端側に当該受圧部材が受けた圧力を前記圧電素子へと伝達する圧力伝達部材を配置し、当該圧力伝達部材に前記押圧部材を接触させることで、当該押圧部材から当該圧力伝達部材を介して当該受圧部材を押すことを特徴とすることができる。
また、前記付与工程では、前記受圧部材の前記他端側から前記押圧部材を取り去るとともに、当該受圧部材の当該他端側に前記圧力伝達部材および前記圧電素子をこの順で配置した状態で、当該受圧部材を用いて前記一端側と当該他端側とから当該圧電素子を挟み込むことを特徴とすることができる。
また、前記付与工程で付与される前記押し付け力の大きさが、前記セッチング工程で前記押圧部材が付与する前記押圧力の大きさよりも小さいことを特徴とすることができる。
また、他の観点から捉えると、本発明の圧力検出装置の製造方法は、一端側から他端側に向かう軸方向に沿って延びる加圧部材を配置するとともに、当該加圧部材の当該一端側に、外部から圧力を受ける受圧部材を配置する配置工程と、前記他端側から前記一端側に向かう押圧力を付与する押圧部材を、前記加圧部材の当該一端側と前記受圧部材の当該他端側とに押し付けることで、当該加圧部材および当該受圧部材の両者をセッチングするダブルセッチング工程と、外部から受けた圧力に応じた電気信号を出力する圧電素子を、前記加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから挟み込むことで、当該圧電素子に予荷重を付与する予荷重付与工程と、前記受圧部材と前記予荷重が付与された前記圧電素子とを、直接または他の部材を介して間接的に接触させることで、当該圧電素子を位置決めする位置決め工程とを含んでいる。
このような圧力検出装置の製造方法において、前記ダブルセッチング工程では、前記押圧部材が、先に前記加圧部材に対する押し付けを行い、当該加圧部材に続いて前記受圧部材に対する押し付けを行うことを特徴とすることができる。
また、前記加圧部材および前記受圧部材が、同じ材料で構成されていることを特徴とすることができる。
また、前記予荷重付与工程で付与される前記予荷重に対応する力の大きさが、前記ダブルセッチング工程で前記押圧部材が付与する前記押圧力の大きさよりも小さいことを特徴とすることができる。
また、前記圧電素子は、無機単結晶からなる圧電体を有することを特徴とすることができる。
また、前記圧電体は、ランガサイト系単結晶であることを特徴とすることができる。
The present invention includes a piezoelectric element that outputs an electric signal corresponding to a pressure received from the outside along the axial direction, and a spring member that has elasticity and applies a pressing force along the axial direction to the piezoelectric element. This is a method of manufacturing a pressure detection device, in which a pressing member that applies a pressing force from the other end side in the axial direction toward one end side is pressed against the one end side of the spring member to set the spring member. It includes a setting step and an imparting step of applying the pressing force to the piezoelectric element by using the spring member by positioning the piezoelectric element and the set spring member.
In the method of manufacturing such a pressure detecting device, the spring member sandwiches the piezoelectric element from the one end side and the other end side to impart a preload as the pressing force to the piezoelectric element. It can be characterized by being a pressurizing member that pressurizes the piezoelectric element.
Further, the pressurizing member has a tubular shape by providing a through hole along the axial direction, and in the setting step, the pressing member is inserted into the through hole in the pressurizing member. In this state, the pressing member may be brought into contact with the inner peripheral surface of the pressing member on one end side.
Further, in the applying step, the pressing member is pulled out from the inside of the through hole in the pressurizing member, and the piezoelectric element is housed inside the through hole, and the pressurizing member is used to use the pressurizing member on one end side. The piezoelectric element can be sandwiched from the other end side.
Further, in the applying step, the one end side of the piezoelectric element is abutted against the inner peripheral surface of the pressurizing member, and the other end side of the piezoelectric element is abutted against the abutting member. Later, it can be characterized by further including a fixing step of fixing the pressurizing member and the abutting member in a state where the preload is applied to the piezoelectric element.
Further, the spring member may be a pressure receiving member provided on one end side of the piezoelectric element and receiving a pressure transmitted to the piezoelectric element from the outside.
Further, in the setting step, a pressure transmitting member for transmitting the pressure received by the pressure receiving member to the piezoelectric element is arranged on the rear end side of the pressure receiving member, and the pressing member is brought into contact with the pressure transmitting member. It can be characterized in that the pressure receiving member is pushed from the pressing member via the pressure transmitting member.
Further, in the applying step, the pressing member is removed from the other end side of the pressure receiving member, and the pressure transmitting member and the piezoelectric element are arranged in this order on the other end side of the pressure receiving member. The piezoelectric element can be sandwiched between the one end side and the other end side by using a pressure receiving member.
Further, the magnitude of the pressing force applied in the applying step may be smaller than the magnitude of the pressing force applied by the pressing member in the setting step.
From another point of view, in the method of manufacturing the pressure detection device of the present invention, a pressurizing member extending along the axial direction from one end side to the other end side is arranged, and the pressurizing member is arranged on the one end side. In addition, an arrangement step of arranging a pressure receiving member that receives pressure from the outside and a pressing member that applies a pressing force from the other end side toward the one end side are provided on the one end side of the pressing member and the other of the pressure receiving member. Using the pressurizing member, a double setting step of setting both the pressurizing member and the pressure receiving member by pressing against the end side and a piezoelectric element that outputs an electric signal corresponding to the pressure received from the outside are used. The preload applying step of applying a preload to the piezoelectric element by sandwiching it from the one end side and the other end side, and the pressure receiving member and the piezoelectric element to which the preload is applied can be directly or otherwise. It includes a positioning step of positioning the piezoelectric element by indirectly contacting the piezoelectric element via the member.
In the method of manufacturing such a pressure detecting device, in the double setting step, the pressing member first presses against the pressure member, and then presses against the pressure receiving member. Can be.
Further, the pressure member and the pressure receiving member may be made of the same material.
Further, the magnitude of the force corresponding to the preload applied in the preload applying step may be smaller than the magnitude of the pressing force applied by the pressing member in the double setting step. ..
Further, the piezoelectric element can be characterized by having a piezoelectric body made of an inorganic single crystal.
Further, the piezoelectric material can be characterized by being a Langasite-based single crystal.

本発明によれば、圧電素子を含む圧力検出装置の製造において、圧電素子を含む圧力検出装置の製造において、圧電素子の破損を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress damage to the piezoelectric element in the manufacture of the pressure detection device including the piezoelectric element and in the manufacture of the pressure detection device including the piezoelectric element.

実施の形態に係る圧力検出システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the pressure detection system which concerns on embodiment. 圧力検出装置の側面図である。It is a side view of the pressure detection device. 圧力検出装置の断面図(図2のIII−III断面図)である。It is sectional drawing (III-III sectional view of FIG. 2) of the pressure detection apparatus. 圧力検出装置の先端側(図3のIV領域)の拡大断面図である。It is an enlarged sectional view of the tip side (IV region of FIG. 3) of a pressure detection device. 圧力検出装置を構成する第1内部筐体、第2内部筐体、加圧部材、第1絶縁部材および第2絶縁部材の分解断面図である。FIG. 5 is an exploded cross-sectional view of a first internal housing, a second internal housing, a pressurizing member, a first insulating member, and a second insulating member constituting the pressure detection device. (a)は圧力検出装置に設けられた第1収容部材の斜視図であり、(b)は圧力検出装置に設けられた第2収容部材の斜視図である。(A) is a perspective view of a first accommodating member provided in the pressure detecting device, and (b) is a perspective view of a second accommodating member provided in the pressure detecting device. 圧力検出装置に設けられた回路内蔵部材の斜視図である。It is a perspective view of the circuit built-in member provided in the pressure detection device. 回路内蔵部材に設けられた回路基板の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the circuit board provided in the circuit built-in member. (a)は圧力検出装置に設けられた圧電モジュールの上面図であり、(b)は(a)のIXB−IXB断面図である。(A) is a top view of the piezoelectric module provided in the pressure detection device, and (b) is a cross-sectional view of IXB-IXB of (a). 圧力検出装置の製造手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing procedure of a pressure detection apparatus. セッチング装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the setting apparatus. (a)、(b)は、セッチング装置に設けられるピストンの構造を説明するための図である。(A) and (b) are diagrams for explaining the structure of the piston provided in the setting device. 第2構造体の製造手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing procedure of the 2nd structure. ステップ10の「仮組立工程」で用いられる第1構造体の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the 1st structure used in the "temporary assembly process" of step 10. ステップ10の「仮組立工程」を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating "temporary assembly process" of step 10. ステップ20の「設置工程」を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the "installation process" of step 20. ステップ30の「挿入工程」を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the "insertion process" of step 30. ステップ40の「加圧工程」を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the "pressurization process" of a step 40. ステップ50の「引抜工程」を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the "drawing process" of step 50. ステップ60の「取外工程」およびステップ70の「溶接工程」を経て得られた、第2構造体の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the 2nd structure obtained through the "removal process" of a step 60 and the "welding process" of a step 70. 第4構造体の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the 4th structure. (a)は、加圧部材を単体でセッチングしたときの、加圧部材の変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図であり、(b)は、ダイアフラムヘッド32を単体でセッチングしたときの、ダイアフラムヘッドの変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。(A) is a graph showing the relationship between the displacement amount of the pressurizing member and the applied load when the pressurizing member is set by itself, and (b) is the graph when the diaphragm head 32 is set by itself. , Is a graph showing the relationship between the displacement amount of the diaphragm head and the applied load. 加圧部材およびダイアフラムヘッドの両者をまとめてセッチングしたときの、ダイアフラムヘッドの変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the displacement amount of a diaphragm head, and the applied load when both a pressurizing member and a diaphragm head are set together.

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100と、圧力検出装置20と制御装置100とを電気的に接続する接続ケーブル80とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[Pressure detection system configuration]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the pressure detection system 1 according to the embodiment.
The pressure detection system 1 supplies power to the pressure detection device 20 for detecting the pressure (combustion pressure) in the combustion chamber C in the internal combustion engine 10 and the pressure detection device 20, and is based on the pressure detected by the pressure detection device 20. It includes a control device 100 that controls the operation of the internal combustion engine 10, and a connection cable 80 that electrically connects the pressure detection device 20 and the control device 100.

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連通孔13aが設けられている。そして、この連通孔13aに圧力検出装置20の先端側を挿入するとともに、圧力検出装置20をシリンダヘッド13に固定することで、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 in which a cylinder is formed, a piston 12 that reciprocates in the cylinder, and a combustion chamber C that is fastened to the cylinder block 11 together with the piston 12 and the like. It has a cylinder head 13 constituting the above. Further, the cylinder head 13 is provided with a communication hole 13a for communicating the combustion chamber C and the outside. Then, the pressure detecting device 20 is attached to the internal combustion engine 10 by inserting the tip side of the pressure detecting device 20 into the communication hole 13a and fixing the pressure detecting device 20 to the cylinder head 13. 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の側面図である。また、図3は、圧力検出装置20の断面図(図2のIII−III断面図)である。さらに、図4は、圧力検出装置20の先端側(図3のIV領域)の拡大断面図である。さらにまた、図5は、圧力検出装置20を構成する第1内部筐体35、第2内部筐体36、加圧部材49、第1絶縁部材51および第2絶縁部材52(それぞれの詳細については後述する)の分解断面図である。
[Configuration of pressure detector]
FIG. 2 is a side view of the pressure detecting device 20. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view of the pressure detection device 20 (a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2). Further, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the tip end side (IV region of FIG. 3) of the pressure detection device 20. Furthermore, FIG. 5 shows a first internal housing 35, a second internal housing 36, a pressure member 49, a first insulating member 51, and a second insulating member 52 constituting the pressure detection device 20 (for details of each, It is an exploded sectional view (described later).

圧力検出装置20は、全体として筒状を呈するとともに外部に露出するように設けられる筐体部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の内部に収容されるとともに一部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、圧力検出装置20は、図1に示す内燃機関10に対し、図2における左側が燃焼室C(図1では下側)を向くとともに、図2における右側が外部(図1では上側)を向くように取り付けられる。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等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 detecting device 20 includes a housing portion 30 which has a tubular shape as a whole and is provided so as to be exposed to the outside, and various mechanisms for detecting pressure, and almost the entire pressure detecting device 20 is housed inside the housing portion 30. It also has a detection mechanism portion 40 provided so that a part thereof is exposed to the outside, and a seal portion 70 attached to the outer peripheral surface of the housing portion 30. Then, in the pressure detecting device 20, the left side in FIG. 2 faces the combustion chamber C (lower side in FIG. 1) and the right side in FIG. 2 faces the outside (upper side in FIG. 1) with respect to the internal combustion engine 10 shown in FIG. It is installed so that it faces. In the following description, in FIG. 2, the side toward the left in the figure is referred to as the “tip side” of the pressure detection device 20, and the side toward the right in the figure is referred to as the “rear end side” of the pressure detection device 20. Further, in the following description, the direction of the center line of the pressure detecting device 20 shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2 and the like is simply referred to as “center line direction”.

ここで、本実施の形態では、「先端側」が「一端側」に、「後端側」が「他端側」に、それぞれ対応している。また、本実施の形態では、「中心線方向」が「軸方向」に対応している。 Here, in the present embodiment, the "tip side" corresponds to the "one end side" and the "rear end side" corresponds to the "other end side". Further, in the present embodiment, the "center line direction" corresponds to the "axial direction".

(筐体部の構成)
筐体部30は、先端外部筐体31と、先端外部筐体31の先端側に取り付けられたダイアフラムヘッド32と、先端外部筐体31の後端側に取り付けられた中間外部筐体33と、中間外部筐体33の後端側に取り付けられた後端外部筐体34とを備えている。また、筐体部30は、先端外部筐体31の内側であってダイアフラムヘッド32の後端側に取り付けられた第1内部筐体35と、先端外部筐体31の内側であって第1内部筐体35の後端側に取り付けられた第2内部筐体36とをさらに備えている。
(Structure of housing)
The housing portion 30 includes a tip outer housing 31, a diaphragm head 32 attached to the tip side of the tip outer housing 31, and an intermediate outer housing 33 attached to the rear end side of the tip outer housing 31. It is provided with a rear end outer housing 34 attached to the rear end side of the intermediate outer housing 33. Further, the housing portion 30 is the first inner housing 35 inside the tip outer housing 31 and attached to the rear end side of the diaphragm head 32, and the first inside inside the tip outer housing 31. It further includes a second internal housing 36 attached to the rear end side of the housing 35.

〔先端外部筐体〕
先端外部筐体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。先端外部筐体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鋼等の金属材料によって構成されている。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるSUS630や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼(耐熱合金)として知られるSUH660を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金)等を採用することができる。
[External tip housing]
The tip outer housing 31 is a member having a hollow structure and exhibiting a tubular shape as a whole. The tip outer housing 31 is made of a metal material such as stainless steel, which has conductivity and high heat resistance and acid resistance. Examples of such a metal material include SUS630 known as precipitation hardening stainless steel and SUH660 known as austenitic heat-resistant steel (heat-resistant alloy). However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys) and the like can be adopted as long as they satisfy the required characteristics.

〔ダイアフラムヘッド〕
ばね部材あるいは受圧部材の一例としてのダイアフラムヘッド32は、全体として円板状を呈する部材である。ダイアフラムヘッド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。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるSUS630や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼(耐熱合金)として知られるSUH660を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等)を採用することができる。なお、この例では、ダイアフラムヘッド32を、先端外部筐体31と同じ材料(例えばSUS630)で構成している。
[Diaphragm head]
The diaphragm head 32 as an example of the spring member or the pressure receiving member is a member having a disc shape as a whole. The diaphragm head 32 is made of a metal material such as stainless steel, which has conductivity and high heat resistance and acid resistance. Examples of such a metal material include SUS630 known as precipitation hardening stainless steel and SUH660 known as austenitic heat-resistant steel (heat-resistant alloy). However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys, etc.) can be adopted as long as they satisfy the required characteristics. In this example, the diaphragm head 32 is made of the same material as the tip outer housing 31 (for example, SUS630).

ダイアフラムヘッド32は、特に図4に示すように、先端側における中央部に表面中央凹部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を有している。また、ダイアフラムヘッド32は、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形成された裏面環状凹部32cと、裏面環状凹部32cの存在により、結果として圧力受面32aの中央部(表面中央凹部32bの形成部位)から後端側に突出する裏面中央凸部32dとを有している。さらに、ダイアフラムヘッド32は、圧力受面32aの裏面における周縁部を環状に切り欠くことによって形成された裏面環状平坦部32eと、裏面環状凹部32cおよび裏面環状平坦部32eの存在により、結果として裏面中央凸部32dの周囲から後端側に突出する裏面環状凸部32fとを有している。 As shown in FIG. 4, the diaphragm head 32 has a surface center recess 32b formed in the central portion on the tip side, and a pressure receiving surface (surface) that receives pressure by being exposed to the outside (combustion chamber C side). It has 32a. Further, the diaphragm head 32 has a back surface annular recess 32c formed by cutting out the back surface of the pressure receiving surface 32a in an annular shape, and the presence of the back surface annular recess 32c results in a central portion of the pressure receiving surface 32a. It has a back surface central convex portion 32d that protrudes toward the rear end side from the front surface central concave portion 32b formation portion). Further, the diaphragm head 32 has a back surface annular flat portion 32e formed by annularly cutting out a peripheral edge portion on the back surface of the pressure receiving surface 32a, and a back surface annular recess 32c and a back surface annular flat portion 32e as a result. It has a back surface annular convex portion 32f protruding from the periphery of the central convex portion 32d toward the rear end side.

ダイアフラムヘッド32は、先端外部筐体31における先端側の開口部を塞ぐように設けられている。より具体的に説明すると、ダイアフラムヘッド32の裏面環状平坦部32eに、先端外部筐体31の先端側が突き当たっている。そして、ダイアフラムヘッド32と先端外部筐体31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 head 32 is provided so as to close the opening on the tip side of the tip outer housing 31. More specifically, the tip side of the tip outer housing 31 abuts against the back surface annular flat portion 32e of the diaphragm head 32. Then, laser welding is applied to the boundary portion between the diaphragm head 32 and the tip outer housing 31 over the entire circumference of the outer peripheral surface.

ここで、本実施の形態のダイアフラムヘッド32は、最も薄手となる裏面環状凹部32cの周辺が外力に応じて伸縮することにより、ばねとして機能するようになっている。そして、ダイアフラムヘッド32は、燃焼室C等から受けた圧力(外圧)に伴って振動するようになっている。 Here, the diaphragm head 32 of the present embodiment functions as a spring by expanding and contracting the periphery of the thinnest back surface annular recess 32c in response to an external force. The diaphragm head 32 vibrates according to the pressure (external pressure) received from the combustion chamber C or the like.

〔中間外部筐体〕
中間外部筐体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。中間外部筐体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で構成されている。このような金属材料としては、例えばフェライト系のステンレス鋼として知られるSUS430LXを例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金)等を採用することができる。なお、この例では、中間外部筐体33を、先端外部筐体31とは異なる材料(例えばSUS430LX)で構成している。
[Intermediate external housing]
The intermediate outer housing 33 is a member having a hollow structure and having a tubular shape as a whole. The intermediate outer housing 33 is made of a metal material such as stainless steel, which has conductivity and high heat resistance and acid resistance. As such a metal material, for example, SUS430LX known as a ferritic stainless steel can be exemplified. However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys) and the like can be adopted as long as they satisfy the required characteristics. In this example, the intermediate outer housing 33 is made of a material different from that of the tip outer housing 31 (for example, SUS430LX).

中間外部筐体33の先端側は、先端外部筐体31の後端側にはめ込まれるようになっている。そして、中間外部筐体33と先端外部筐体31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 tip end side of the intermediate outer housing 33 is fitted into the rear end side of the tip outer housing 31. Then, laser welding is applied to the boundary portion between the intermediate outer housing 33 and the tip outer housing 31 over the entire circumference of the outer peripheral surface.

〔後端外部筐体〕
後端外部筐体34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。後端外部筐体34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で構成されている。このような金属材料としては、例えばフェライト系のステンレス鋼として知られるSUS430LXを例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等)を採用することができる。なお、この例では、後端外部筐体34を、中間外部筐体33と同じ材料(例えばSUS430LX)で構成している。
[Rear end external housing]
The rear end outer housing 34 is a member having a hollow structure and exhibiting a tubular shape as a whole. The rear end outer housing 34 is made of a metal material such as stainless steel, which has conductivity and high heat resistance and acid resistance. As such a metal material, for example, SUS430LX known as a ferritic stainless steel can be exemplified. However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys, etc.) can be adopted as long as they satisfy the required characteristics. In this example, the rear end outer housing 34 is made of the same material as the intermediate outer housing 33 (for example, SUS430LX).

後端外部筐体34の先端側は、中間外部筐体33の後端側にはめ込まれるようになっている。そして、後端外部筐体34と中間外部筐体33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 front end side of the rear end outer housing 34 is fitted into the rear end side of the intermediate outer housing 33. Then, laser welding is applied to the boundary portion between the rear end outer housing 34 and the intermediate outer housing 33 over the entire circumference of the outer peripheral surface.

〔第1内部筐体〕
第1内部筐体35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。第1内部筐体35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で構成されている。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるSUS630や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼(耐熱合金)として知られるSUH660を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等)を採用することができる。なお、この例では、第1内部筐体35を、ダイアフラムヘッド32と同じ材料(例えばSUS630)で構成している。また、第1内部筐体35とダイアフラムヘッド32とを、異なる材料により構成してもよい。
[First internal housing]
The first internal housing 35 is a member having a hollow structure and having a tubular shape as a whole. The first inner housing 35 is made of a metal material such as stainless steel, which has conductivity and high heat resistance and acid resistance. Examples of such a metal material include SUS630 known as precipitation hardening stainless steel and SUH660 known as austenitic heat-resistant steel (heat-resistant alloy). However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys, etc.) can be adopted as long as they satisfy the required characteristics. In this example, the first internal housing 35 is made of the same material as the diaphragm head 32 (for example, SUS630). Further, the first internal housing 35 and the diaphragm head 32 may be made of different materials.

第1内部筐体35は、特に図5に示すように、最も先端側に位置する第1先端筒状部351と、第1先端筒状部351の後端側に位置する第1後端筒状部352とを有している。第1内部筐体35では、第1先端筒状部351よりも第1後端筒状部352の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第1外側段差部353が設けられている。また、第1内部筐体35の内部に設けられた貫通孔は、先端側から後端側に向かって段階的に内径が増加するようになっており、第1後端筒状部352の内側となる部位には、第1内側段差部354が設けられている。 As shown in FIG. 5, the first internal housing 35 has a first tip tubular portion 351 located on the most distal side and a first rear end cylinder located on the rear end side of the first tip tubular portion 351. It has a shape portion 352. In the first internal housing 35, the outer diameter of the first rear end tubular portion 352 is larger than that of the first tip tubular portion 351, and the first outer step portion 353 is provided at the boundary between the two. ing. Further, the through hole provided inside the first internal housing 35 has an inner diameter that gradually increases from the front end side to the rear end side, and is inside the first rear end tubular portion 352. A first inner step portion 354 is provided at the portion to be.

第1内部筐体35の先端側は、ダイアフラムヘッド32の後端側に突き当たるようになっている。より具体的に説明すると、第1内部筐体35における第1外側段差部353の先端側の面が、ダイアフラムヘッド32における裏面環状凸部32fの後端側の面に突き当たるようになっている。このとき、第1内部筐体35における第1先端筒状部351は、ダイアフラムヘッド32における裏面環状凹部32cの内部に位置している。そして、第1内部筐体35とダイアフラムヘッド32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(詳細には、後述する第1溶接部W1(図14参照))。 The front end side of the first internal housing 35 abuts on the rear end side of the diaphragm head 32. More specifically, the front end side surface of the first outer step portion 353 of the first inner housing 35 abuts on the rear end side surface of the back surface annular convex portion 32f of the diaphragm head 32. At this time, the first tip tubular portion 351 in the first inner housing 35 is located inside the back surface annular recess 32c in the diaphragm head 32. Then, laser welding is performed on the boundary portion between the first internal housing 35 and the diaphragm head 32 over the entire circumference of the outer peripheral surface (for details, the first welded portion W1 (see FIG. 14) described later).

〔第2内部筐体〕
第2内部筐体36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。第2内部筐体36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で構成されている。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるSUS630や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼(耐熱合金)として知られるSUH660を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等)を採用することができる。なお、この例では、第2内部筐体36を、第1内部筐体35と同じ材料(例えばSUS630)で構成している。
[Second internal housing]
The second internal housing 36 is a member having a hollow structure and having a tubular shape as a whole. The second inner housing 36 is made of a metal material such as stainless steel, which has conductivity and high heat resistance and acid resistance. Examples of such a metal material include SUS630 known as precipitation hardening stainless steel and SUH660 known as austenitic heat-resistant steel (heat-resistant alloy). However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys, etc.) can be adopted as long as they satisfy the required characteristics. In this example, the second inner housing 36 is made of the same material as the first inner housing 35 (for example, SUS630).

第2内部筐体36は、特に図5に示すように、最も先端側に位置する第2先端筒状部361と、第2先端筒状部361の後端側に位置する第2後端筒状部362とを有している。第2内部筐体36では、第2先端筒状部361よりも第2後端筒状部362の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第2外側段差部363が形成されている。また、第1内部筐体35の内部に設けられた貫通孔は、その内径が略一定となっている。 As shown in FIG. 5, the second internal housing 36 has a second tip tubular portion 361 located on the most distal side and a second rear end cylinder located on the rear end side of the second tip tubular portion 361. It has a shape portion 362 and a shape portion 362. In the second inner housing 36, the outer diameter of the second rear end tubular portion 362 is larger than that of the second tip tubular portion 361, and a second outer step portion 363 is formed at the boundary between the two. ing. Further, the inner diameter of the through hole provided inside the first internal housing 35 is substantially constant.

第2内部筐体36の先端側すなわち第2先端筒状部361の先端側は、第1内部筐体35における第1後端筒状部352の内部に収容されるようになっている。また、第2内部筐体36の先端側の面が、第2絶縁部材52(詳細は後述する)の後端側の面に突き当たるようになっている。このとき、第2先端筒状部361の後端側および第2後端筒状部362は、第1内部筐体35の後端側に露出するようになっている。そして、第2内部筐体36と第1内部筐体35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(詳細には、後述する第2溶接部W2(図20参照))。このレーザ溶接は、例えば第2内部筐体36と第1内部筐体35との境界部における外周面の一周にわたって、所定間隔をもった複数個のレーザスポットを形成したスポット溶接により行うことができる。なお、スポット溶接ではなく、外周面の一周にわたるシーム溶接により行ってもよい。 The tip end side of the second inner housing 36, that is, the tip end side of the second tip tubular portion 361 is accommodated inside the first rear end tubular portion 352 of the first inner housing 35. Further, the surface on the front end side of the second internal housing 36 abuts on the surface on the rear end side of the second insulating member 52 (details will be described later). At this time, the rear end side of the second tip tubular portion 361 and the second rear end tubular portion 362 are exposed to the rear end side of the first inner housing 35. Then, laser welding is performed on the boundary portion between the second inner housing 36 and the first inner housing 35 over the entire circumference of the outer peripheral surface (for details, see the second welded portion W2 (see FIG. 20), which will be described later. )). This laser welding can be performed, for example, by spot welding in which a plurality of laser spots having a predetermined interval are formed over the circumference of the outer peripheral surface at the boundary between the second inner housing 36 and the first inner housing 35. .. In addition, instead of spot welding, seam welding over the outer peripheral surface may be performed.

(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、先端絶縁部材43と、後端電極部材44と、後端絶縁部材45とを備えている。また、検出機構部40は、第1コイルバネ46と、伝導部材47と、保持部材48と、加圧部材49と、絶縁チューブ50とを備えている。さらに、検出機構部40は、第1絶縁部材51と、第2絶縁部材52と、支持部材53と、第2コイルバネ54とを備えている。さらにまた、検出機構部40は、第1収容部材55と、第2収容部材56と、回路内蔵部材57と、接続部材58と、閉塞部材59と、第3絶縁部材60とを備えている。
(Configuration of detection mechanism)
The detection mechanism unit 40 includes a piezoelectric element 41, a tip electrode member 42, a tip insulating member 43, a rear end electrode member 44, and a rear end insulating member 45. Further, the detection mechanism unit 40 includes a first coil spring 46, a conduction member 47, a holding member 48, a pressure member 49, and an insulating tube 50. Further, the detection mechanism unit 40 includes a first insulating member 51, a second insulating member 52, a support member 53, and a second coil spring 54. Furthermore, the detection mechanism unit 40 includes a first accommodating member 55, a second accommodating member 56, a circuit built-in member 57, a connecting member 58, a closing member 59, and a third insulating member 60.

〔圧電素子〕
圧電素子41は、全体として円柱状を呈する部材である。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。圧電素子41は、先端外部筐体31(および第1内部筐体35)の内側に配置されている。
〔Piezoelectric element〕
The piezoelectric element 41 is a member that exhibits a columnar shape as a whole. The piezoelectric element 41 includes a piezoelectric body that exhibits a piezoelectric action of a piezoelectric vertical effect. The piezoelectric element 41 is arranged inside the tip outer housing 31 (and the first inner housing 35).

ここで、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。したがって、この例では、中心線方向に沿う圧力の変化に応じて、圧電素子41の先端側の面と後端側の面とに、発生した電荷による信号(電荷信号)が出力されることになる。 Here, 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, a charge is generated on the surface of the piezoelectric body in the charge generation axis direction. Therefore, in this example, a signal (charge signal) due to the generated charge is output to the front end side surface and the rear end side surface of the piezoelectric element 41 according to the change in pressure along the center line direction. Become.

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、圧電縦効果及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。また、圧電素子41で用いる圧電体としては、上述した無機材料で構成された単結晶(無機単結晶)を用いるとよく、特にランガサイト系単結晶を用いることが望ましい。 Next, a case where the piezoelectric lateral effect is used for the piezoelectric element 41 will be illustrated. 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, a charge is generated on the surface of the piezoelectric body in the direction of the charge generation axis. A plurality of piezoelectric bodies formed thinly in the shape of a thin plate may be laminated, and by laminating in this way, the electric charge generated in the piezoelectric body can be efficiently collected to increase the sensitivity of the sensor. Examples of the piezoelectric material that can be used in the piezoelectric element 41 include langasite crystals (langasite, langateite, langanite, LTGA) having a piezoelectric longitudinal effect and a piezoelectric lateral effect, quartz, gallium phosphate, and the like. can do. Further, as the piezoelectric body used in the piezoelectric element 41, it is preferable to use a single crystal (inorganic single crystal) composed of the above-mentioned inorganic material, and it is particularly desirable to use a Langasite-based single crystal.

〔先端電極部材〕
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。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。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるSUS630や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼(耐熱合金)として知られるSUH660を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等)を採用することができる。なお、この例では、先端電極部材42を、ダイアフラムヘッド32と同じ材料(例えばSUS630)で構成している。先端電極部材42は、先端外部筐体31の内側且つ圧電素子41の先端側に配置されており、先端電極部材42の後端側の面が、圧電素子41の先端側の面と接触するようになっている。この例において、先端電極部材42の先端側の面、後端側の面および外周面には、特に金めっき等は施されておらず、先端電極材料を構成する金属材料の地肌がそのまま露出している。また、先端電極部材42の外径は、圧電素子41の外径よりも大きくなっている。
[Tip electrode member]
The tip electrode member 42 is a member that exhibits a columnar shape as a whole. The tip electrode member 42 is made of a metal material such as stainless steel, which has both conductivity and high heat resistance. Examples of such a metal material include SUS630 known as precipitation hardening stainless steel and SUH660 known as austenitic heat-resistant steel (heat-resistant alloy). However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys, etc.) can be adopted as long as they satisfy the required characteristics. In this example, the tip electrode member 42 is made of the same material as the diaphragm head 32 (for example, SUS630). The tip electrode member 42 is arranged inside the tip outer housing 31 and on the tip side of the piezoelectric element 41 so that the surface on the rear end side of the tip electrode member 42 comes into contact with the surface on the tip side of the piezoelectric element 41. It has become. In this example, the front end side surface, the rear end side surface, and the outer peripheral surface of the tip electrode member 42 are not particularly gold-plated, and the background of the metal material constituting the tip electrode material is exposed as it is. ing. Further, the outer diameter of the tip electrode member 42 is larger than the outer diameter of the piezoelectric element 41.

〔先端絶縁部材〕
圧力伝達部材あるいは他の部材の一例としての先端絶縁部材43は、全体として円柱状を呈する部材である。先端絶縁部材43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。先端絶縁部材43は、先端外部筐体31の内側且つ先端電極部材42の先端側に配置されており、先端絶縁部材43の後端側の面が、先端電極部材42の先端側の面と接触するようになっている。一方、先端絶縁部材43の先端側の面は、ダイアフラムヘッド32に設けられた裏面中央凸部32dの後端側の面と接触するようになっている。また、先端絶縁部材43の外径は、先端電極部材42の外径よりも小さく、且つ、ダイアフラムヘッド32における裏面中央凸部32dの外径よりも大きくなっている。
[Tip insulation member]
The tip insulating member 43 as an example of the pressure transmitting member or another member is a member having a columnar shape as a whole. The tip insulating member 43 is made of a ceramic material such as alumina, which has insulating properties and high heat resistance. The tip insulating member 43 is arranged inside the tip outer housing 31 and on the tip side of the tip electrode member 42, and the surface on the rear end side of the tip insulating member 43 comes into contact with the surface on the tip side of the tip electrode member 42. It is designed to do. On the other hand, the front end side surface of the tip end insulating member 43 comes into contact with the rear end side surface of the back surface central convex portion 32d provided on the diaphragm head 32. Further, the outer diameter of the tip insulating member 43 is smaller than the outer diameter of the tip electrode member 42, and is larger than the outer diameter of the back surface central convex portion 32d of the diaphragm head 32.

〔後端電極部材〕
後端電極部材44は、全体として円柱状を呈する部材である。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。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるSUS630や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼(耐熱合金)として知られるSUH660を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等)を採用することができる。なお、この例では、後端電極部材44を、先端電極部材42と同じ材料(例えばSUS630)で構成している。後端電極部材44は、先端外部筐体31の内側且つ圧電素子41の後端側に配置されており、後端電極部材44の先端側の面が、圧電素子41の後端側の面と接触するようになっている。この例において、後端電極部材44の後端側の面および外周面には、金めっきが施されている。これに対し、後端電極部材44の先端側の面すなわち圧電素子41の後端側と接する面には、特に金めっき等は施されておらず、後端電極部材44を構成する金属材料の地肌がそのまま露出している。また、後端電極部材44の外径は、圧電素子41の外径よりも大きくなっている。
[Rear end electrode member]
The rear end electrode member 44 is a member that exhibits a columnar shape as a whole. The rear end electrode member 44 is made of a metal material such as stainless steel, which has both conductivity and high heat resistance. Examples of such a metal material include SUS630 known as precipitation hardening stainless steel and SUH660 known as austenitic heat-resistant steel (heat-resistant alloy). However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys, etc.) can be adopted as long as they satisfy the required characteristics. In this example, the rear end electrode member 44 is made of the same material as the front end electrode member 42 (for example, SUS630). The rear end electrode member 44 is arranged inside the front end outer housing 31 and on the rear end side of the piezoelectric element 41, and the front end side surface of the rear end electrode member 44 is the rear end side surface of the piezoelectric element 41. It is designed to come into contact. In this example, the rear end side surface and the outer peripheral surface of the rear end electrode member 44 are gold-plated. On the other hand, the surface of the rear end electrode member 44 on the front end side, that is, the surface in contact with the rear end side of the piezoelectric element 41 is not particularly gold-plated, and is made of a metal material constituting the rear end electrode member 44. The skin is exposed as it is. Further, the outer diameter of the rear end electrode member 44 is larger than the outer diameter of the piezoelectric element 41.

〔後端絶縁部材〕
後端絶縁部材45は、中空構造を有し且つ全体として環状(円筒状)を呈する部材である。後端絶縁部材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。後端絶縁部材45は、先端外部筐体31の内側且つ後端電極部材44の後端側に配置されており、後端絶縁部材45の先端側の面が、後端電極部材44の後端側の面と接触するようになっている。また、後端絶縁部材45の外径は、圧電素子41の外径よりも大きくなっている。なお、この例では、後端絶縁部材45を、先端絶縁部材43と同じ材料(例えばアルミナセラミックス)で構成している。
[Rear end insulation member]
The rear end insulating member 45 is a member having a hollow structure and exhibiting an annular shape (cylindrical shape) as a whole. The rear end insulating member 45 is made of a ceramic material such as alumina, which has insulating properties and high heat resistance. The rear end insulating member 45 is arranged inside the front end outer housing 31 and on the rear end side of the rear end electrode member 44, and the surface of the rear end insulating member 45 on the front end side is the rear end of the rear end electrode member 44. It is designed to come into contact with the side surface. Further, the outer diameter of the rear end insulating member 45 is larger than the outer diameter of the piezoelectric element 41. In this example, the rear end insulating member 45 is made of the same material as the tip insulating member 43 (for example, alumina ceramics).

〔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ようになっている。第1コイルバネ46は、導電性を有するとともに耐熱性が高い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。第1コイルバネ46は、先端外部筐体31の内側に配置されている。より具体的に説明すると、第1コイルバネ46の先端側は、後端絶縁部材45に設けられた貫通孔の内部に配置されており、その先端が、後端電極部材44の後端側の面と接触するようになっている。一方、第1コイルバネ46の後端側は、後端絶縁部材45の後端側に飛び出している。また、第1コイルバネ46の外径は、後端絶縁部材45に設けられた貫通孔の内径よりも小さくなっている。
[1st coil spring]
The first coil spring 46 is a member that exhibits 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 phosphor bronze, which has both conductivity and high heat resistance, and its surface is gold-plated. The first coil spring 46 is arranged inside the tip outer housing 31. More specifically, the tip end side of the first coil spring 46 is arranged inside a through hole provided in the rear end insulating member 45, and the tip end thereof is a surface on the rear end side of the rear end electrode member 44. It is supposed to come into contact with. On the other hand, the rear end side of the first coil spring 46 protrudes to the rear end side of the rear end insulating member 45. Further, the outer diameter of the first coil spring 46 is smaller than the inner diameter of the through hole provided in the rear end insulating member 45.

〔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。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。伝導部材47は、最も先端側に位置する先端棒状部471と、先端棒状部471の後端側に位置する中間棒状部472と、中間棒状部472の後端側に位置する後端棒状部473とを有している。また、伝導部材47では、先端棒状部471、中間棒状部472および後端棒状部473の順で、外径が大きくなっている。伝導部材47は、先端外部筐体31の内側に配置されている。より具体的に説明すると、伝導部材47の先端側すなわち先端棒状部471の先端側は、第1コイルバネ46の後端側に挿入されており、後端絶縁部材45の内部に配置されている。ただし、先端棒状部471の先端は、第1コイルバネ46とは異なり、後端電極部材44の後端側の面と接触していない。このとき、第1コイルバネ46の後端は、伝導部材47における先端棒状部471と中間棒状部472との境界部(段差部)に突き当たっている。なお、この例では、第1コイルバネ46と伝導部材47とが、レーザ溶接によって接合され、一体化している。以上の手順により、第1コイルバネ46は、後端電極部材44と伝導部材47とに挟まれることで、中心線方向に圧縮された状態となっている。一方、伝導部材47のうちの中間棒状部472および後端棒状部473は、後端絶縁部材45の後端側に飛び出している。また、先端棒状部471の外径は、第1コイルバネ46の内径よりも小さくなっており、中間棒状部472の外径は、第1コイルバネ46の内径よりも大きくなっている。
[Conduction 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 gold-plated. The conduction member 47 includes a tip rod-shaped portion 471 located on the most tip side, an intermediate rod-shaped portion 472 located on the rear end side of the tip rod-shaped portion 471, and a rear end rod-shaped portion 473 located on the rear end side of the intermediate rod-shaped portion 472. And have. Further, in the conduction member 47, the outer diameter increases in the order of the tip rod-shaped portion 471, the intermediate rod-shaped portion 472, and the rear end rod-shaped portion 473. The conducting member 47 is arranged inside the tip outer housing 31. More specifically, the tip end side of the conduction member 47, that is, the tip end side of the tip rod-shaped portion 471 is inserted into the rear end side of the first coil spring 46 and is arranged inside the rear end insulating member 45. However, unlike the first coil spring 46, the tip of the tip rod-shaped portion 471 is not in contact with the surface on the rear end side of the rear end electrode member 44. At this time, the rear end of the first coil spring 46 abuts on the boundary portion (step portion) between the tip rod-shaped portion 471 and the intermediate rod-shaped portion 472 in the conduction member 47. In this example, the first coil spring 46 and the conduction member 47 are joined and integrated by laser welding. By the above procedure, the first coil spring 46 is sandwiched between the rear end electrode member 44 and the conduction member 47, so that the first coil spring 46 is compressed in the center line direction. On the other hand, the intermediate rod-shaped portion 472 and the rear end rod-shaped portion 473 of the conductive member 47 protrude toward the rear end side of the rear end insulating member 45. Further, the outer diameter of the tip rod-shaped portion 471 is smaller than the inner diameter of the first coil spring 46, and the outer diameter of the intermediate rod-shaped portion 472 is larger than the inner diameter of the first coil spring 46.

〔保持部材〕
保持部材48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。保持部材48は、絶縁性を有するPPS(Polyphenylenesulfide:ポリフェニレンサルファイド)あるいは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ている。保持部材48は、最も先端側に位置する先端部と、先端部の後端側に位置する中間部と、中間部の後端側に位置する後端部とを有している。保持部材48では、先端部、中間部および後端部の順で、外径が大きくなっている。保持部材48は、先端外部筐体31の内側と中間外部筐体33の内側とに跨がって配置されている。そして、保持部材48の内部には、上記伝導部材47が収容され、保持されている。より具体的に説明すると、保持部材48は、伝導部材47の後端側すなわち後端棒状部473の後端側を内部に収容している。以上の手順により、伝導部材47のうち、先端棒状部471および中間棒状部472と、後端棒状部473の先端側とが、保持部材48の先端側に飛び出している。一方、保持部材48の後端には、後端側から先端側に向かう凹部が形成されている。また、保持部材48に設けられた孔の内径は、伝導部材47における後端棒状部473の外径よりもわずかに大きくなっており、伝導部材47と保持部材48とは、圧入(すきまばめ)により一体化している。
[Holding member]
The holding member 48 is a member having a hollow structure and having a tubular shape as a whole. The holding member 48 is made of a synthetic resin material such as PPS (Polyphenylene sulfide) or PPT (Polypropylene Terephthalate) having insulating properties. The holding member 48 has a tip portion located on the most tip side, an intermediate portion located on the rear end side of the tip portion, and a rear end portion located on the rear end side of the middle portion. The outer diameter of the holding member 48 increases in the order of the front end portion, the middle portion, and the rear end portion. The holding member 48 is arranged so as to straddle the inside of the tip outer housing 31 and the inside of the intermediate outer housing 33. The conduction member 47 is housed and held inside the holding member 48. More specifically, the holding member 48 houses the rear end side of the conduction member 47, that is, the rear end side of the rear end rod-shaped portion 473. By the above procedure, among the conduction members 47, the tip rod-shaped portion 471 and the intermediate rod-shaped portion 472 and the tip end side of the rear end rod-shaped portion 473 protrude to the tip end side of the holding member 48. On the other hand, a recess is formed at the rear end of the holding member 48 from the rear end side to the front end side. Further, the inner diameter of the hole provided in the holding member 48 is slightly larger than the outer diameter of the rear end rod-shaped portion 473 of the conducting member 47, and the conducting member 47 and the holding member 48 are press-fitted (clearance fit). ) Is integrated.

〔加圧部材〕
ばね部材の一例としての加圧部材49は、中空構造(貫通孔)を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。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で構成されている。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるSUS630や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼(耐熱合金)として知られるSUH660を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等)を採用することができる。なお、この例では、加圧部材49を、ダイアフラムヘッド32と同じ材料(例えばSUS630)で構成している。加圧部材49は、先端外部筐体31の内側であって、第1内部筐体35の内側と第2内部筐体36の内側とに跨がって配置されている。
[Pressurizing member]
The pressure member 49 as an example of the spring member is a member having a hollow structure (through hole) and having a tubular shape as a whole. The pressurizing member 49 is made of a metal material such as stainless steel, which has conductivity and high heat resistance. Examples of such a metal material include SUS630 known as precipitation hardening stainless steel and SUH660 known as austenitic heat-resistant steel (heat-resistant alloy). However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys, etc.) can be adopted as long as they satisfy the required characteristics. In this example, the pressurizing member 49 is made of the same material as the diaphragm head 32 (for example, SUS630). The pressurizing member 49 is inside the tip outer housing 31, and is arranged so as to straddle the inside of the first inner housing 35 and the inside of the second inner housing 36.

加圧部材49は、特に図5に示すように、最も先端側に位置する第1筒状部491と、第1筒状部491の後端側に位置する第2筒状部492と、第2筒状部492の後端側に位置する第3筒状部493と、第3筒状部493の後端側に位置する第4筒状部494とを有している。加圧部材49では、第1筒状部491よりも第2筒状部492の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第1段差部495が形成されている。また、第2筒状部492よりも第3筒状部493の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第2段差部496が形成されている。さらに、第3筒状部493よりも第4筒状部494の外径が小さくなっており、両者の境界部には、第3段差部497が形成されている。なお、この例では、第2筒状部492および第4筒状部494の外径が、略同一に設定されている。また、加圧部材49の内部に設けられた貫通孔は、先端側から後端側に向かって段階的に内径が増加するようになっており、第1筒状部491の内側となる部位には、第4段差部498が設けられている。 As shown in FIG. 5, the pressurizing member 49 includes a first tubular portion 491 located on the most distal end side, a second tubular portion 492 located on the rear end side of the first tubular portion 491, and a second tubular portion 49. It has a third tubular portion 493 located on the rear end side of the two tubular portions 492 and a fourth tubular portion 494 located on the rear end side of the third tubular portion 493. In the pressurizing member 49, the outer diameter of the second tubular portion 492 is larger than that of the first tubular portion 491, and the first step portion 495 is formed at the boundary between the two. Further, the outer diameter of the third tubular portion 493 is larger than that of the second tubular portion 492, and a second step portion 496 is formed at the boundary between the two. Further, the outer diameter of the fourth tubular portion 494 is smaller than that of the third tubular portion 493, and a third step portion 497 is formed at the boundary between the two. In this example, the outer diameters of the second tubular portion 492 and the fourth tubular portion 494 are set to be substantially the same. Further, the through hole provided inside the pressurizing member 49 has an inner diameter that gradually increases from the front end side to the rear end side, and is located inside the first tubular portion 491. Is provided with a fourth step portion 498.

また、別の観点からみると、加圧部材49は、第1の内径を有し相対的に後端側に配置される筒部49aと、筒部49aの先端側に延出して設けられ、第1の内径よりも小さい(狭い)第2の内径を有する延出部49bとを備えたもの、として把握することもできる。すなわち、加圧部材49のうち、第4段差部498よりも後端側となる部位が筒部49aであり、第4段差部498よりも先端側となる部位が延出部49bである。 From another point of view, the pressurizing member 49 is provided with a tubular portion 49a having a first inner diameter and relatively arranged on the rear end side, and a tubular portion 49a extending to the tip end side of the tubular portion 49a. It can also be grasped as having an extending portion 49b having a second inner diameter smaller (narrower) than the first inner diameter. That is, among the pressurizing members 49, the portion closer to the rear end side than the fourth step portion 498 is the tubular portion 49a, and the portion closer to the tip end side than the fourth step portion 498 is the extension portion 49b.

加圧部材49に設けられた貫通孔の内部には、圧電素子41、先端電極部材42、後端電極部材44、後端絶縁部材45、第1コイルバネ46等が収容されている。そして、加圧部材49に設けられた第4段差部498の後端側の面が、先端電極部材42の先端側の面と接触するようになっている。また、加圧部材49に設けられた貫通孔の先端側の開口部には、先端絶縁部材43が配置されている。 A piezoelectric element 41, a front electrode member 42, a rear end electrode member 44, a rear end insulating member 45, a first coil spring 46, and the like are housed inside a through hole provided in the pressurizing member 49. Then, the surface on the rear end side of the fourth step portion 498 provided on the pressurizing member 49 comes into contact with the surface on the tip end side of the tip electrode member 42. Further, the tip insulating member 43 is arranged in the opening on the tip side of the through hole provided in the pressurizing member 49.

加圧部材49における第1筒状部491の外径は、第1内部筐体35の第1内側段差部354から先端側の内径よりも小さくなっている。また、第2筒状部492、第3筒状部493および第4筒状部494の各外径は、第1内部筐体35の第1内側段差部354から後端側の内径よりも小さくなっている。さらに、第4筒状部494の外径は、第2内部筐体36の内径よりも小さくなっている。 The outer diameter of the first tubular portion 491 of the pressurizing member 49 is smaller than the inner diameter on the tip side from the first inner step portion 354 of the first inner housing 35. Further, the outer diameters of the second tubular portion 492, the third tubular portion 493, and the fourth tubular portion 494 are smaller than the inner diameter on the rear end side from the first inner step portion 354 of the first inner housing 35. It has become. Further, the outer diameter of the fourth tubular portion 494 is smaller than the inner diameter of the second inner housing 36.

一方、加圧部材49に設けられた貫通孔のうち、後端側となる筒部49aの内径は、圧電素子41、先端電極部材42、後端電極部材44および後端絶縁部材45の各外径よりも大きくなっている。また、加圧部材49に設けられた貫通孔のうち、先端側となる延出部49bの内径は、先端絶縁部材43の外径よりも大きくなっている。 On the other hand, among the through holes provided in the pressurizing member 49, the inner diameter of the tubular portion 49a on the rear end side is the outside of the piezoelectric element 41, the tip electrode member 42, the rear end electrode member 44, and the rear end insulating member 45. It is larger than the diameter. Further, among the through holes provided in the pressure member 49, the inner diameter of the extending portion 49b on the tip side is larger than the outer diameter of the tip insulating member 43.

ここで、本実施の形態の加圧部材49は、最も薄手となる第1筒状部491が外力に応じて伸縮することにより、ばねとして機能するようになっている。そして、加圧部材49は、後述するように、支持部材53等とともに圧電素子41に予荷重を付与するようになっている。 Here, the pressurizing member 49 of the present embodiment functions as a spring by expanding and contracting the thinnest first tubular portion 491 in response to an external force. Then, as will be described later, the pressurizing member 49 applies a preload to the piezoelectric element 41 together with the support member 53 and the like.

〔絶縁チューブ〕
絶縁チューブ50は、中心線方向に沿って2つの開口部が設けられることによる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。また、本実施の形態の絶縁チューブ50は、絶縁性を有する材料によって構成されている。そして、本実施の形態の絶縁チューブ50は、先端側から順に、先端電極部材42、圧電素子41、後端電極部材44および後端絶縁部材45を、自身の内側に収容し且つ接触しながら固定することで、自身とともにこれらを一体化(モジュール化)する機能を有している。なお、以下の説明においては、先端電極部材42、圧電素子41、後端電極部材44および後端絶縁部材45と、絶縁チューブ50とを、まとめて「圧電モジュール400」と称することがある。
[Insulated tube]
The insulating tube 50 is a member having a hollow structure by providing two openings along the center line direction and exhibiting a tubular shape as a whole. Further, the insulating tube 50 of the present embodiment is made of a material having an insulating property. Then, in the insulating tube 50 of the present embodiment, the tip electrode member 42, the piezoelectric element 41, the rear end electrode member 44, and the rear end insulating member 45 are housed inside and fixed while being in contact with each other in order from the tip side. By doing so, it has the function of integrating (modularizing) these together with itself. In the following description, the front electrode member 42, the piezoelectric element 41, the rear end electrode member 44, the rear end insulating member 45, and the insulating tube 50 may be collectively referred to as a “piezoelectric module 400”.

ここで、絶縁チューブ50を構成する材料としては、絶縁性を有するものであれば有機、無機を問わず各種材料から選定して差し支えないが、圧電モジュール400の製造を容易にするという観点からすれば、熱収縮性を有する有機材料(例えば合成樹脂材料)すなわち熱収縮チューブを用いることが望ましい。また、各種合成樹脂材料の中でも、ポリアミド(例えば各種ナイロン)等と比べて、耐熱性、絶縁性および高周波特性に優れるフッ素樹脂材料を用いることが望ましい。そして、フッ素樹脂材料の中でも、連続使用温度260℃と優れた熱安定性を持つPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やPFA(パーフルオロアルコキシアルカン)を用いることができる。また、圧電モジュール400の使用環境温度が200℃以下の場合は、PTFEやPFAと比べて連続使用温度が低いものの、熱溶融成形が容易なFEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)を用いることが望ましい。 Here, the material constituting the insulating tube 50 may be selected from various materials regardless of whether it is organic or inorganic as long as it has insulating properties, but from the viewpoint of facilitating the production of the piezoelectric module 400, it is recommended. For example, it is desirable to use a heat-shrinkable organic material (for example, a synthetic resin material), that is, a heat-shrinkable tube. Further, among various synthetic resin materials, it is desirable to use a fluororesin material which is superior in heat resistance, insulating property and high frequency characteristics as compared with polyamide (for example, various nylons) and the like. Among the fluororesin materials, PTFE (polytetrafluoroethylene) and PFA (perfluoroalkoxy alkane), which have excellent thermal stability at a continuous use temperature of 260 ° C., can be used. When the operating environment temperature of the piezoelectric module 400 is 200 ° C. or lower, FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), which has a lower continuous operating temperature than PTFE or PFA but is easy to heat melt mold, is used. It is desirable to use it.

絶縁チューブ50は、先端外部筐体31の内側であって、加圧部材49の内側に配置されている。そして、絶縁チューブ50の先端側の面が、加圧部材49に設けられた第4段差部498の後端側の面と、空隙を介して対峙するようになっている。絶縁チューブ50の内部には、先端電極部材42の後端側と、圧電素子41および後端電極部材44と、後端絶縁部材45の先端側とが収容されている。換言すれば、先端電極部材42の先端側は、絶縁チューブ50の先端よりも先端側に突出しており、後端絶縁部材45の後端側は、絶縁チューブ50の後端よりも後端側に突出している。絶縁チューブ50の外径は、加圧部材49に設けられた貫通孔の内径よりも小さく、且つ、この貫通孔の先端側に設けられた開口部の内径よりも大きくなっている。また、絶縁チューブ50の内径は、圧電素子41、先端電極部材42、後端電極部材44および後端絶縁部材45の各外径と、それぞれ略等しくなっている。なお、絶縁チューブ50を含む圧電モジュール400の詳細については後述する。 The insulating tube 50 is located inside the tip outer housing 31 and inside the pressurizing member 49. The surface on the tip end side of the insulating tube 50 faces the surface on the rear end side of the fourth step portion 498 provided on the pressurizing member 49 via a gap. Inside the insulating tube 50, the rear end side of the front end electrode member 42, the piezoelectric element 41 and the rear end electrode member 44, and the front end side of the rear end insulating member 45 are housed. In other words, the tip end side of the tip electrode member 42 protrudes toward the tip end side from the tip end of the insulating tube 50, and the rear end side of the rear end insulating member 45 is closer to the rear end side than the rear end side of the insulating tube 50. It is protruding. The outer diameter of the insulating tube 50 is smaller than the inner diameter of the through hole provided in the pressurizing member 49, and is larger than the inner diameter of the opening provided on the tip end side of the through hole. The inner diameter of the insulating tube 50 is substantially equal to the outer diameters of the piezoelectric element 41, the front electrode member 42, the rear end electrode member 44, and the rear end insulating member 45, respectively. The details of the piezoelectric module 400 including the insulating tube 50 will be described later.

〔第1絶縁部材〕
第1絶縁部材51は、全体として環状を呈する部材である。第1絶縁部材51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。第1絶縁部材51は、先端外部筐体31の内側であって、第1内部筐体35の内側且つ加圧部材49の外側に配置されている。そして、第1絶縁部材51における先端側の面が、第1内部筐体35における第1内側段差部354の後端側の面と接触し、第1絶縁部材51における後端側の面が、加圧部材49における第2段差部496の先端側の面と接触するようになっている。第1絶縁部材51の外径は、第1内部筐体35の第1内側段差部354よりも後端側の内径と比べて小さくなっている。また、第1絶縁部材51の内径は、加圧部材49における第2筒状部492の外径よりも大きくなっている。なお、この例では、第1絶縁部材51を、後端絶縁部材45と同じ材料(例えばアルミナセラミックス)で構成している。
[First insulating member]
The first insulating member 51 is a member that exhibits an annular shape as a whole. The first insulating member 51 is made of a ceramic material such as alumina, which has insulating properties and high heat resistance. The first insulating member 51 is arranged inside the tip outer housing 31, inside the first inner housing 35, and outside the pressurizing member 49. Then, the front end side surface of the first insulating member 51 comes into contact with the rear end side surface of the first inner step portion 354 of the first inner housing 35, and the rear end side surface of the first insulating member 51 becomes. The pressure member 49 comes into contact with the surface on the tip end side of the second step portion 496. The outer diameter of the first insulating member 51 is smaller than the inner diameter on the rear end side of the first inner step portion 354 of the first inner housing 35. Further, the inner diameter of the first insulating member 51 is larger than the outer diameter of the second tubular portion 492 of the pressurizing member 49. In this example, the first insulating member 51 is made of the same material as the rear end insulating member 45 (for example, alumina ceramics).

〔第2絶縁部材〕
第2絶縁部材52は、全体として環状を呈する部材である。第2絶縁部材52は、上記第1絶縁部材51と同様に、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。第2絶縁部材52は、先端外部筐体31の内側であって、第1内部筐体35の内側且つ加圧部材49の外側に配置されている。また、第2絶縁部材52は、第1絶縁部材51の後端側に配置される。そして、第2絶縁部材52における先端側の面が、加圧部材49における第3段差部497の後端側の面と接触し、第2絶縁部材52における後端側の面が、第2内部筐体36における第2先端筒状部361の先端側の面と接触するようになっている。第2絶縁部材52の外径は、第1内部筐体35の第1内側段差部354よりも後端側の内径と比べて小さくなっている。また、第2絶縁部材52の内径は、加圧部材49における第4筒状部494の外径よりも大きくなっている。なお、本実施の形態では、第2絶縁部材52として、上記第1絶縁部材51と同一寸法のものを用いている。また、この例では、第2絶縁部材52を、第1絶縁部材51と同じ材料(例えばアルミナセラミックス)で構成している。
[Second insulating member]
The second insulating member 52 is a member that exhibits an annular shape as a whole. Like the first insulating member 51, the second insulating member 52 is made of a ceramic material such as alumina, which has insulating properties and high heat resistance. The second insulating member 52 is arranged inside the tip outer housing 31, inside the first inner housing 35, and outside the pressurizing member 49. Further, the second insulating member 52 is arranged on the rear end side of the first insulating member 51. Then, the front end side surface of the second insulating member 52 comes into contact with the rear end side surface of the third step portion 497 of the pressurizing member 49, and the rear end side surface of the second insulating member 52 is the second inside. It comes into contact with the surface of the housing 36 on the tip side of the second tip tubular portion 361. The outer diameter of the second insulating member 52 is smaller than the inner diameter on the rear end side of the first inner step portion 354 of the first inner housing 35. Further, the inner diameter of the second insulating member 52 is larger than the outer diameter of the fourth tubular portion 494 of the pressurizing member 49. In the present embodiment, the second insulating member 52 has the same dimensions as the first insulating member 51. Further, in this example, the second insulating member 52 is made of the same material as the first insulating member 51 (for example, alumina ceramics).

〔支持部材〕
突当部材の一例としての支持部材53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。支持部材53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。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるSUS630や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼(耐熱合金)として知られるSUH660を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金(各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等)を採用することができる。なお、この例では、支持部材53を、加圧部材49と同じ材料(例えばSUS630)で構成している。支持部材53は、先端外部筐体31の内側であって、その先端側が加圧部材49の内側に配置されている。ただし、支持部材53の後端側は、加圧部材49の後端から飛び出した状態となっている。そして、支持部材53の先端側の面が、後端絶縁部材45の後端側の面と接触するようになっている。また、支持部材53と加圧部材49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(詳細には、後述する第3溶接部W3(図22参照))。このレーザ溶接は、例えば支持部材53と加圧部材49との境界部における外周面の一周にわたって、所定間隔をもった複数個のレーザスポットを形成したスポット溶接により行うことができる。なお、スポット溶接ではなく、外周面の一周にわたるシーム溶接により行ってもよい。支持部材53の内部には、第1コイルバネ46の後端側と、伝導部材47および保持部材48の各先端側とが収容されている。支持部材53の外径は、加圧部材49に設けられた貫通孔の内径よりもわずかに小さい。また、支持部材53に設けられた貫通孔の内径は、保持部材48における先端部の外径よりもわずかに大きい。
[Support member]
The support member 53 as an example of the abutting member is a member having a hollow structure and having a tubular shape as a whole. The support member 53 is made of a metal material such as stainless steel, which has high conductivity and high heat resistance. Examples of such a metal material include SUS630 known as precipitation hardening stainless steel and SUH660 known as austenitic heat-resistant steel (heat-resistant alloy). However, other metals or various alloys (various stainless steels, various heat-resistant steels, various heat-resistant alloys, etc.) can be adopted as long as they satisfy the required characteristics. In this example, the support member 53 is made of the same material as the pressurizing member 49 (for example, SUS630). The support member 53 is inside the tip outer housing 31, and the tip side thereof is arranged inside the pressurizing member 49. However, the rear end side of the support member 53 is in a state of protruding from the rear end of the pressurizing member 49. Then, the surface on the front end side of the support member 53 comes into contact with the surface on the rear end side of the rear end insulating member 45. Further, the boundary portion between the support member 53 and the pressure member 49 is subjected to laser welding over the entire circumference of the outer peripheral surface (for details, the third welded portion W3 (see FIG. 22) described later). This laser welding can be performed, for example, by spot welding in which a plurality of laser spots having a predetermined interval are formed over one circumference of the outer peripheral surface at the boundary between the support member 53 and the pressure member 49. In addition, instead of spot welding, seam welding over the outer peripheral surface may be performed. Inside the support member 53, the rear end side of the first coil spring 46 and the tip sides of the conduction member 47 and the holding member 48 are housed. The outer diameter of the support member 53 is slightly smaller than the inner diameter of the through hole provided in the pressurizing member 49. Further, the inner diameter of the through hole provided in the support member 53 is slightly larger than the outer diameter of the tip portion of the holding member 48.

〔第2コイルバネ〕
第2コイルバネ54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ようになっている。第2コイルバネ54は、導電性を有するとともに耐熱性が高い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。なお、この例では、第2コイルばね54を、第1コイルばね46と同じ材料(例えばリン青銅)で構成している。第2コイルバネ54は、先端外部筐体31の内側に配置されている。より具体的に説明すると、第2コイルバネ54の先端側は、支持部材53の後端側且つ外周面の外側に配置されており、その先端が、加圧部材49における第4筒状部494の後端側の面と接触するようになっている。第2コイルバネ54の内側には、伝導部材47、保持部材48および支持部材53と、第1収容部材55の先端側とが配置されている。第2コイルバネ54の外径は、先端外部筐体31の内径よりも小さくなっている。また、第2コイルバネ54の内径は、支持部材53の外径よりも大きくなっている。
[Second coil spring]
The second coil spring 54 is a member that exhibits a spiral shape as a whole, and expands and contracts in the center line direction. The second coil spring 54 is made of a metal material such as phosphor bronze, which has both conductivity and high heat resistance, and its surface is gold-plated. In this example, the second coil spring 54 is made of the same material as the first coil spring 46 (for example, phosphor bronze). The second coil spring 54 is arranged inside the tip outer housing 31. More specifically, the tip end side of the second coil spring 54 is arranged on the rear end side of the support member 53 and outside the outer peripheral surface, and the tip end of the fourth tubular portion 494 of the pressurizing member 49. It comes into contact with the surface on the rear end side. Inside the second coil spring 54, a conduction member 47, a holding member 48, a support member 53, and a tip end side of the first accommodating member 55 are arranged. The outer diameter of the second coil spring 54 is smaller than the inner diameter of the tip outer housing 31. Further, the inner diameter of the second coil spring 54 is larger than the outer diameter of the support member 53.

〔第1収容部材〕
図6(a)は、圧力検出装置20に設けられた第1収容部材55の斜視図を示している。図6(a)では、図中左下側が先端側であり、図中右上側が後端側である。ここでは、図2乃至図5に加えて図6(a)も参照しながら、第1収容部材55に関する説明を行う。
[First accommodating member]
FIG. 6A shows a perspective view of the first accommodating member 55 provided in the pressure detecting device 20. In FIG. 6A, the lower left side in the figure is the front end side, and the upper right side in the figure is the rear end side. Here, the first accommodating member 55 will be described with reference to FIG. 6A in addition to FIGS. 2 to 5.

第1収容部材55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。第1収容部材55は、導電性を有する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。 The first accommodating member 55 is a member having a hollow structure and exhibiting a tubular shape as a whole. The first accommodating member 55 is made of a conductive metal material such as brass or stainless steel, and its surface is gold-plated.

第1収容部材55は、最も先端側に位置する第1先端部551と、第1先端部551の後端側に位置する第1中間部552と、第1中間部552の後端側に位置する第1後端部553とを有している。第1収容部材55では、第1先端部551よりも第1中間部552の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第1先端段差部554が形成されている。また、第1中間部552よりも第1後端部553の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第1後端段差部555が形成されている。第1収容部材55は、先端外部筐体31の内側に配置されている。より具体的に説明すると、第1収容部材55の先端側すなわち第1先端部551の先端側は、支持部材53の後端側と対峙しており、第1先端部551の外周面の外側には、第2コイルバネ54が対峙している。そして、第1収容部材55における第1先端段差部554の先端側の面には、第2コイルバネ54の後端が突き当たっている。以上の手順により、第2コイルバネ54は、加圧部材49と第1収容部材55とに挟まれることで、中心線方向に圧縮された状態となっている。第1収容部材55に設けられた貫通孔の内部には、伝導部材47および保持部材48の先端部が収容されている。第1収容部材55における第1先端部551、第1中間部552および第1後端部553の各外径は、先端外部筐体31の内径よりも小さくなっている。また、第1先端部551の外径は、第2コイルバネ54の内径よりも小さくなっており、第1中間部552の外径は、第2コイルバネ54の内径よりも大きくなっている。さらに、第1収容部材55の内径は、保持部材48の外径よりも大きくなっている。 The first accommodating member 55 is located on the rear end side of the first tip portion 551 located on the most tip side, the first intermediate portion 552 located on the rear end side of the first tip portion 551, and the first intermediate portion 552. It has a first rear end portion 553 and the like. In the first accommodating member 55, the outer diameter of the first intermediate portion 552 is larger than that of the first tip portion 551, and the first tip step portion 554 is formed at the boundary portion between the two. Further, the outer diameter of the first rear end portion 553 is larger than that of the first intermediate portion 552, and the first rear end step portion 555 is formed at the boundary portion between the two. The first accommodating member 55 is arranged inside the tip outer housing 31. More specifically, the tip end side of the first accommodating member 55, that is, the tip end side of the first tip end portion 551 faces the rear end side of the support member 53, and is on the outside of the outer peripheral surface of the first tip end portion 551. The second coil spring 54 is facing each other. The rear end of the second coil spring 54 abuts on the surface of the first accommodating member 55 on the tip end side of the first tip step portion 554. By the above procedure, the second coil spring 54 is sandwiched between the pressurizing member 49 and the first accommodating member 55, so that the second coil spring 54 is compressed in the center line direction. The tip portions of the conduction member 47 and the holding member 48 are accommodated inside the through hole provided in the first accommodating member 55. The outer diameters of the first tip portion 551, the first intermediate portion 552, and the first rear end portion 553 of the first accommodating member 55 are smaller than the inner diameter of the tip outer housing 31. Further, the outer diameter of the first tip portion 551 is smaller than the inner diameter of the second coil spring 54, and the outer diameter of the first intermediate portion 552 is larger than the inner diameter of the second coil spring 54. Further, the inner diameter of the first accommodating member 55 is larger than the outer diameter of the holding member 48.

〔第2収容部材〕
図6(b)は、圧力検出装置20に設けられた第2収容部材56の斜視図を示している。図6(b)では、図中左下側が先端側であり、図中右上側が後端側である。ここでは、図2乃至図5に加えて図6(b)も参照しながら、第2収容部材56に関する説明を行う。
[Second accommodating member]
FIG. 6B shows a perspective view of the second accommodating member 56 provided in the pressure detecting device 20. In FIG. 6B, the lower left side in the figure is the front end side, and the upper right side in the figure is the rear end side. Here, the second accommodating member 56 will be described with reference to FIG. 6B in addition to FIGS. 2 to 5.

第2収容部材56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。第2収容部材56は、上記第1収容部材55と同様に、導電性を有する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。 The second accommodating member 56 is a member having a hollow structure and exhibiting a tubular shape as a whole. Like the first accommodating member 55, the second accommodating member 56 is made of a conductive metal material such as brass or stainless steel, and its surface is gold-plated.

第2収容部材56は、最も先端側に位置する第2先端部561と、第2先端部561の後端側に位置する第2中間部562と、第2中間部562の後端側に位置する第2後端部563とを有している。第2収容部材56では、第2先端部561よりも第2中間部562の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第2先端段差部564が形成されている。また、第2中間部562よりも第2後端部563の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第2後端段差部565が形成されている。さらに、第2後端部563には、その外周面と内周面とを貫く円形状の丸穴566が形成されている。第2収容部材56は、先端外部筐体31の内側と中間外部筐体33の内側とに跨がって配置されている。より具体的に説明すると、第2収容部材56の先端側すなわち第2先端部561の先端側は、第1収容部材55の第1後端部553内に収容されており、第2先端段差部564の先端側の面が、第1後端部553の後端側の面と接触するようになっている。また、第2収容部材56に設けられた貫通孔の内部には、保持部材48の中間部および後端部が収容されている。第2収容部材56における第2先端部561、第2中間部562および第2後端部563の各外径は、それぞれに対峙する先端外部筐体31および中間外部筐体33の内径よりも小さくなっている。また、第2収容部材56の内径は、保持部材48の外径よりも大きくなっている。さらに、第2収容部材56における第2先端部561の外径は、第1収容部材55における第1後端部553の内径よりもわずかに大きくなっており、第1収容部材55と第2収容部材56とは、圧入(しまりばめ)およびレーザ溶接により一体化している。 The second accommodating member 56 is located on the rear end side of the second tip portion 561 located on the most tip side, the second intermediate portion 562 located on the rear end side of the second tip portion 561, and the second intermediate portion 562. It has a second rear end portion 563. In the second accommodating member 56, the outer diameter of the second intermediate portion 562 is larger than that of the second tip portion 561, and the second tip step portion 564 is formed at the boundary between the two. Further, the outer diameter of the second rear end portion 563 is larger than that of the second intermediate portion 562, and the second rear end step portion 565 is formed at the boundary portion between the two. Further, the second rear end portion 563 is formed with a circular hole 566 penetrating the outer peripheral surface and the inner peripheral surface thereof. The second accommodating member 56 is arranged so as to straddle the inside of the tip outer housing 31 and the inside of the intermediate outer housing 33. More specifically, the distal end side of the second accommodating member 56, that is, the distal end side of the second tip portion 561 is accommodated in the first rear end portion 553 of the first accommodating member 55, and the second tip step portion The front end side surface of 564 comes into contact with the rear end side surface of the first rear end portion 553. Further, an intermediate portion and a rear end portion of the holding member 48 are accommodated inside the through hole provided in the second accommodating member 56. The outer diameters of the second tip portion 561, the second intermediate portion 562, and the second rear end portion 563 of the second accommodating member 56 are smaller than the inner diameters of the tip outer housing 31 and the intermediate outer housing 33 facing each other. It has become. Further, the inner diameter of the second accommodating member 56 is larger than the outer diameter of the holding member 48. Further, the outer diameter of the second tip portion 561 of the second accommodating member 56 is slightly larger than the inner diameter of the first rear end portion 553 of the first accommodating member 55, and the first accommodating member 55 and the second accommodating member 55 and the second accommodating member 55. The member 56 is integrated by press fitting (tightening) and laser welding.

〔回路内蔵部材〕
回路内蔵部材57は、特に図3に示すように、圧電素子41が出力する微弱な電荷による電気信号に、電子回路を用いた各種処理を施す回路基板91と、回路基板91を内部に収容することで回路基板91を封止する封止部92とを備えている。回路内蔵部材57は、中間外部筐体33の内側であって、後端側の一部を除くほぼ全域が、第2収容部材56の内側に配置されている。特に、回路基板91は、その全域が第2収容部材56の内側に配置されている。また、回路内蔵部材57の先端側は、保持部材48の後端側に設けられた凹部にはめ込まれるようになっている。そして、回路内蔵部材57の先端側に設けられた金属板(後述する入力信号板93:図7参照)が、伝導部材47の後端側と接触するようになっている。また、回路内蔵部材57の外周面に設けられた金属板(後述する入力接地板94:図7参照)が、第2収容部材56の内周面と接触するようになっている。なお、回路内蔵部材57の詳細については後述する。
[Circuit built-in member]
As shown in FIG. 3, the circuit board built-in member 57 internally accommodates a circuit board 91 and a circuit board 91 that perform various processing using an electronic circuit on an electric signal due to a weak electric charge output by the piezoelectric element 41. This includes a sealing portion 92 that seals the circuit board 91. The circuit built-in member 57 is inside the intermediate outer housing 33, and almost the entire area except for a part on the rear end side is arranged inside the second accommodating member 56. In particular, the entire area of the circuit board 91 is arranged inside the second accommodating member 56. Further, the tip end side of the circuit built-in member 57 is fitted into a recess provided on the rear end side of the holding member 48. A metal plate provided on the tip end side of the circuit built-in member 57 (input signal plate 93 described later: see FIG. 7) comes into contact with the rear end side of the conduction member 47. Further, a metal plate provided on the outer peripheral surface of the circuit built-in member 57 (input grounding plate 94 described later: see FIG. 7) comes into contact with the inner peripheral surface of the second accommodating member 56. The details of the circuit built-in member 57 will be described later.

〔接続部材〕
接続部材58は、全体として柱状を呈する部材である。接続部材58は、絶縁性を有するPPSあるいは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を含んでいる。接続部材58は、中間外部筐体33の内側と後端外部筐体34の内側とに跨がって配置されている。なお、接続部材58のうち、中間外部筐体33あるいは後端外部筐体34と対峙する部位(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している。接続部材58の先端側には、回路内蔵部材57の後端側が対峙しており、回路内蔵部材57に設けられた金属板(後述する受電板95、出力信号板96および出力接地板97:図7参照)が、接続部材58に設けられた端子にはめ込まれるようになっている。また、接続部材58の後端側には、接続ケーブル80を構成する電源線81、信号線82および接地線83(これらの詳細は後述する)の先端側に露出するそれぞれの導体部が挿入されている。接続部材58の外径は、中間外部筐体33の後端側の内径よりもわずかに大きくなっており、中間外部筐体33と接続部材58とは、圧入(しまりばめ)により一体化している。
[Connecting member]
The connecting member 58 is a member having a columnar shape as a whole. The connecting member 58 includes a base material made of a synthetic resin material such as PPS or PPT having insulation, and wiring and terminals made of a metal material such as copper having conductivity. The connecting member 58 is arranged so as to straddle the inside of the intermediate outer housing 33 and the inside of the rear end outer housing 34. The portion (outer peripheral surface) of the connecting member 58 facing the intermediate outer housing 33 or the rear end outer housing 34 is made of a synthetic resin material so that the metal material is not exposed to this portion. There is. The rear end side of the circuit built-in member 57 faces the front end side of the connection member 58, and the metal plates provided on the circuit built-in member 57 (power receiving plate 95, output signal plate 96, and output grounding plate 97, which will be described later: FIG. 7) is fitted into the terminal provided on the connecting member 58. Further, on the rear end side of the connecting member 58, each conductor portion exposed on the tip side of the power supply line 81, the signal line 82, and the grounding line 83 (the details of which will be described later) constituting the connecting cable 80 is inserted. ing. The outer diameter of the connecting member 58 is slightly larger than the inner diameter of the rear end side of the intermediate outer housing 33, and the intermediate outer housing 33 and the connecting member 58 are integrated by press fitting. There is.

〔閉塞部材〕
閉塞部材59は、全体として柱状を呈する部材である。ただし、閉塞部材59には、中心線方向に沿って3つの貫通孔が形成されている。閉塞部材59は、絶縁性を有するゴム材料で構成されている。閉塞部材59は、その先端側が後端外部筐体34の内側に配置され、その後端側が後端外部筐体34の後端よりも外側に飛び出している。閉塞部材59の先端側は、接続部材58の後端側と対峙している。また、閉塞部材59に設けられた3つの貫通孔には、上述した電源線81、信号線82および接地線83が挿入されている。閉塞部材59の外径は、後端外部筐体34の後端側の内径よりもわずかに大きくなっており、後端外部筐体34と閉塞部材59とは、圧入(しまりばめ)により一体化している。
[Closing member]
The closing member 59 is a member having a columnar shape as a whole. However, the closing member 59 is formed with three through holes along the center line direction. The closing member 59 is made of an insulating rubber material. The front end side of the closing member 59 is arranged inside the rear end outer housing 34, and the rear end side protrudes outside the rear end of the rear end outer housing 34. The tip end side of the closing member 59 faces the rear end side of the connecting member 58. Further, the power supply line 81, the signal line 82, and the ground wire 83 described above are inserted into the three through holes provided in the closing member 59. The outer diameter of the closing member 59 is slightly larger than the inner diameter of the rear end outer housing 34 on the rear end side, and the rear end outer housing 34 and the closing member 59 are integrated by press fitting. It has become.

〔第3絶縁部材〕
第3絶縁部材60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。ただし、第3絶縁部材60は、先端側に設けられた円筒状の部位と、後端側に設けられた円環状部の部位とを一体化した構造を有している。第3絶縁部材60は、絶縁性を有するPPS等の合成樹脂材料によって構成されている。第3絶縁部材60は、先端外部筐体31の内側と中間外部筐体33の内側とに跨がって配置されている。より具体的に説明すると、第3絶縁部材60の先端側は、先端外部筐体31の内側に配置されており、第3絶縁部材60の後端側は、中間外部筐体33の内側に配置されている。そして、第3絶縁部材60における円筒状の部位の外周面は、先端外部筐体31における後端側の内周面と対峙している。また、第3絶縁部材60における円環状の部位の先端側の面は、先端外部筐体31の後端側の面と接触するようになっている。一方、第3絶縁部材60における円筒状部の部位の内周面は、第1収容部材55における第1後端部553の外周面と、第2収容部材56における第2中間部562の外周面とに対峙している。また、第3絶縁部材60における円環状の部位の後端側の面は、第2収容部材56における第2後端段差部565の先端側の面と接触するようになっている。第3絶縁部材60における円筒状の部位の外径は、先端外部筐体31における後端側の内径よりも小さくなっている。また、第3絶縁部材60における円環状の部位の外径は、中間外部筐体33の先端側の内径よりも小さくなっている。一方、第3絶縁部材60における円筒状の部位の内径は、第1収容部材55における第1後端部553の外径および第2収容部材56における第2中間部562の外径よりも大きくなっている。また、第3絶縁部材60における円環状の部位の内径は、第2収容部材56における第2中間部562の外径よりも大きくなっている。
[Third insulating member]
The third insulating member 60 is a member having a hollow structure and having a tubular shape as a whole. However, the third insulating member 60 has a structure in which a cylindrical portion provided on the front end side and a portion of the annular portion provided on the rear end side are integrated. The third insulating member 60 is made of a synthetic resin material such as PPS having insulating properties. The third insulating member 60 is arranged so as to straddle the inside of the tip outer housing 31 and the inside of the intermediate outer housing 33. More specifically, the tip end side of the third insulating member 60 is arranged inside the tip outer housing 31, and the rear end side of the third insulating member 60 is arranged inside the intermediate outer housing 33. Has been done. The outer peripheral surface of the cylindrical portion of the third insulating member 60 faces the inner peripheral surface on the rear end side of the tip outer housing 31. Further, the surface on the tip end side of the annular portion of the third insulating member 60 comes into contact with the surface on the rear end side of the tip outer housing 31. On the other hand, the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the third insulating member 60 is the outer peripheral surface of the first rear end portion 553 of the first accommodating member 55 and the outer peripheral surface of the second intermediate portion 562 of the second accommodating member 56. Is confronting with. Further, the surface of the third insulating member 60 on the rear end side of the annular portion comes into contact with the surface of the second accommodating member 56 on the tip end side of the second rear end step portion 565. The outer diameter of the cylindrical portion of the third insulating member 60 is smaller than the inner diameter of the rear end side of the tip outer housing 31. Further, the outer diameter of the annular portion of the third insulating member 60 is smaller than the inner diameter of the tip end side of the intermediate outer housing 33. On the other hand, the inner diameter of the cylindrical portion of the third insulating member 60 is larger than the outer diameter of the first rear end portion 553 of the first accommodating member 55 and the outer diameter of the second intermediate portion 562 of the second accommodating member 56. ing. Further, the inner diameter of the annular portion of the third insulating member 60 is larger than the outer diameter of the second intermediate portion 562 of the second accommodating member 56.

(シール部の構成)
シール部70は、特に図2および図3に示すように、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とを備えている。
(Structure of seal part)
As shown in FIGS. 2 and 3, the seal portion 70 includes a first seal member 71 relatively located on the front end side and a second seal member 72 relatively located on the rear end side. ..

〔第1シール部材〕
第1シール部材71は、全体として環状を呈する部材であり、この例では、断面が四角形状を呈する角リングで構成されている。第1シール部材71は、耐熱性および耐酸性が高い、表面に錫めっきを施した銅材によって構成されている。そして、第1シール部材71は、筐体部30を構成する先端外部筐体31の外周面に取り付けられている。
[First seal member]
The first seal member 71 is a member that exhibits an annular shape as a whole, and in this example, is composed of a square ring having a quadrangular cross section. The first sealing member 71 is made of a copper material having a tin-plated surface, which has high heat resistance and acid resistance. The first seal member 71 is attached to the outer peripheral surface of the tip outer housing 31 that constitutes the housing portion 30.

〔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、この例では、断面が円形状を呈するOリングで構成されている。第2シール部材72は、機械的な復元性が高いフッ素ゴム等の合成ゴム材料によって構成されている。そして、第2シール部材72は、筐体部30を構成する後端外部筐体34の外周面に取り付けられている。この第2シール部材72は、内燃機関10の外部から水等が侵入することを防止するシール部材の役割を持つとともに、内燃機関10の動作時や取付環境の振動等に伴って圧力検出装置20が振動し、シリンダヘッド13における連通孔13aの内面に衝突するのを防止する防振部材としての役割も持つ。そのため、第2シール部材72には、機械的な復元性が高い材料の中でも特に、復元性の耐熱特性が高く、振動抑制の機能が長寿命であるフッ素ゴム材料が適している。
[Second seal member]
The second seal member 72 is a member that exhibits an annular shape as a whole, and in this example, is composed of an O-ring having a circular cross section. The second seal member 72 is made of a synthetic rubber material such as fluororubber, which has high mechanical resilience. The second seal member 72 is attached to the outer peripheral surface of the rear end outer housing 34 constituting the housing portion 30. The second seal member 72 has a role of a seal member for preventing water or the like from entering from the outside of the internal combustion engine 10, and also has a pressure detecting device 20 when the internal combustion engine 10 is operating or when the mounting environment is vibrated. Also serves as a vibration isolator to prevent the cylinder head 13 from vibrating and colliding with the inner surface of the communication hole 13a in the cylinder head 13. Therefore, as the second seal member 72, a fluororubber material having high resilience heat resistance and a long life of vibration suppression function is particularly suitable among materials having high mechanical resilience.

[接続ケーブルの構成]
接続ケーブル80は、特に図2および図3に示すように、撚り合わせられた電源線81、信号線82および接地線83と、これら電源線81、信号線82および接地線83の外周を覆う被覆部材(図示せず)とを備えている。ここで、電源線81、信号線82および接地線83は、それぞれ、錫メッキ軟銅撚り線で構成された導体部と、電子線等を用いて架橋構造を強化してなるポリエチレン(架橋ポリエチレン)等で構成されるとともに導体部の外周を被覆して絶縁する絶縁部とを有している。また、被覆部材は、絶縁性を有するゴム材料または樹脂材料で構成されている。なお、接続ケーブル80には、必要に応じて、電源線81、信号線82および接地線83を遮へいする遮へい体を設けてもかまわない。
[Connection cable configuration]
As shown in FIGS. 2 and 3, the connection cable 80 covers the twisted power supply line 81, the signal line 82, and the ground wire 83, and the outer periphery of the power supply line 81, the signal line 82, and the ground wire 83. It is equipped with a member (not shown). Here, the power supply line 81, the signal line 82, and the ground wire 83 are each a conductor portion made of tin-plated annealed copper stranded wire, polyethylene (cross-linked polyethylene) or the like whose cross-linked structure is reinforced by using an electron wire or the like. It also has an insulating part that covers and insulates the outer periphery of the conductor part. Further, the covering member is made of a rubber material or a resin material having an insulating property. The connection cable 80 may be provided with a shield that shields the power supply line 81, the signal line 82, and the ground line 83, if necessary.

[回路内蔵部材の構成]
次に、上述した回路内蔵部材57の詳細について説明を行う。
図7は、圧力検出装置20に設けられた回路内蔵部材57の斜視図である。なお、図7では、図中左下側が先端側であり、図中右上側が後端側である。
[Structure of circuit built-in members]
Next, the details of the circuit built-in member 57 described above will be described.
FIG. 7 is a perspective view of a circuit built-in member 57 provided in the pressure detection device 20. In FIG. 7, the lower left side in the figure is the front end side, and the upper right side in the figure is the rear end side.

回路内蔵部材57は、上述したように、回路基板91と封止部92とを備えている。また、回路内蔵部材57は、入力信号板93と、入力接地板94と、受電板95と、出力信号板96と、出力接地板97とをさらに備えている。 As described above, the circuit built-in member 57 includes a circuit board 91 and a sealing portion 92. Further, the circuit built-in member 57 further includes an input signal plate 93, an input grounding plate 94, a power receiving plate 95, an output signal plate 96, and an output grounding plate 97.

(回路基板)
図8は、回路内蔵部材57に設けられた回路基板91の概略構成図である。ただし、図8は、回路基板91と、入力信号板93、入力接地板94、受電板95、出力信号板96および出力接地板97との接続関係も、併せて示している。以下では、図7および図8を参照しながら、回路基板91の説明を行う。
(Circuit board)
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a circuit board 91 provided on the circuit built-in member 57. However, FIG. 8 also shows the connection relationship between the circuit board 91 and the input signal plate 93, the input grounding plate 94, the power receiving plate 95, the output signal plate 96, and the output grounding plate 97. Hereinafter, the circuit board 91 will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

回路基板91は、全体として矩形の板状を呈する部材である。回路基板91は、各種電子部品(回路素子)を実装するための配線パターンが形成されたプリント配線基板911と、プリント配線基板911に実装された処理回路912とを有している。 The circuit board 91 is a member having a rectangular plate shape as a whole. The circuit board 91 has a printed wiring board 911 on which a wiring pattern for mounting various electronic components (circuit elements) is formed, and a processing circuit 912 mounted on the printed wiring board 911.

本実施の形態では、プリント配線基板911として、ガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板を用いている。そして、プリント配線基板911には、入出力用の端子として、入力信号端子91a、入力接地端子91b、受電端子91c、出力信号端子91dおよび出力接地端子91eが設けられている。 In this embodiment, a so-called glass epoxy board based on a glass cloth base epoxy resin is used as the printed wiring board 911. The printed wiring board 911 is provided with an input signal terminal 91a, an input grounding terminal 91b, a power receiving terminal 91c, an output signal terminal 91d, and an output grounding terminal 91e as input / output terminals.

ここで、入力信号端子91aには、入力信号板93を介して、圧力検出装置20における正の経路(詳細は後述する)が接続され、入力接地端子91bには、入力接地板94を介して、圧力検出装置20における負の経路(詳細は後述する)が接続される。これに対し、受電端子91cには、受電板95を介して電源線81が接続され、出力信号端子91dには、出力信号板96を介して信号線82が接続され、出力接地端子91eには、出力接地板97を介して接地線83が接続される。なお、プリント配線基板911では、入力接地端子91bと出力接地端子91eとが、内部で接続されている。 Here, a positive path (details will be described later) in the pressure detection device 20 is connected to the input signal terminal 91a via the input signal plate 93, and the input ground terminal 91b is connected to the input ground terminal 91b via the input ground plate 94. , The negative path (details will be described later) in the pressure detection device 20 is connected. On the other hand, the power supply line 81 is connected to the power receiving terminal 91c via the power receiving plate 95, the signal line 82 is connected to the output signal terminal 91d via the output signal plate 96, and the output ground terminal 91e is connected to the power line 82. , The ground wire 83 is connected via the output ground plate 97. In the printed wiring board 911, the input ground terminal 91b and the output ground terminal 91e are internally connected.

また、処理回路912は、圧電素子41から入力信号端子91aを介して入力されてくる電荷信号を積分して電圧信号に変換する積分回路912aと、変換後の電圧信号を増幅して出力信号端子91dに出力する増幅回路912bとを有している。ここで、積分回路912aおよび増幅回路912bには、それぞれ演算増幅器(図示せず)が設けられており、受電端子91cを介して、これらを動作させるための電源電圧が供給される。また、積分回路912aおよび増幅回路912bのグランドは、入力接地端子91bおよび出力接地端子91eに接続される。なお、この例において、処理回路912は、所謂集積回路(IC)で構成されている。 Further, the processing circuit 912 includes an integrating circuit 912a that integrates the charge signal input from the piezoelectric element 41 via the input signal terminal 91a and converts it into a voltage signal, and an output signal terminal that amplifies the converted voltage signal. It has an amplifier circuit 912b that outputs to 91d. Here, the integrator circuit 912a and the amplifier circuit 912b are provided with operational amplifiers (not shown), respectively, and a power supply voltage for operating them is supplied via the power receiving terminal 91c. Further, the ground of the integrator circuit 912a and the amplifier circuit 912b is connected to the input ground terminal 91b and the output ground terminal 91e. In this example, the processing circuit 912 is composed of a so-called integrated circuit (IC).

(封止部)
今度は、図7を参照しつつ、封止部92の説明を行う。
封止部92は、全体として柱状を呈する部材である。封止部92は、絶縁性を有するエポキシ等の合成樹脂材料によって構成されている。封止部92は、最も先端側に位置する小径部921と、小径部921の後端側に位置する中径部922と、中径部922の後端側に位置する大径部923とを備えている。封止部92では、小径部921、中径部922および大径部923の順で、外径が大きくなっている。また、小径部921、中径部922および大径部923は、それぞれ、多角形状(例えば八角形)の断面形状を有している。ここで、本実施の形態では、封止部92における中径部922の内部に、回路基板91が収容されている。
(Sealing part)
This time, the sealing portion 92 will be described with reference to FIG. 7.
The sealing portion 92 is a member having a columnar shape as a whole. The sealing portion 92 is made of a synthetic resin material such as epoxy having an insulating property. The sealing portion 92 includes a small diameter portion 921 located on the most advanced side, a medium diameter portion 922 located on the rear end side of the small diameter portion 921, and a large diameter portion 923 located on the rear end side of the medium diameter portion 922. I have. In the sealing portion 92, the outer diameter increases in the order of the small diameter portion 921, the medium diameter portion 922, and the large diameter portion 923. Further, the small diameter portion 921, the medium diameter portion 922, and the large diameter portion 923 each have a polygonal (for example, octagonal) cross-sectional shape. Here, in the present embodiment, the circuit board 91 is housed inside the medium diameter portion 922 of the sealing portion 92.

(入力信号板)
入力信号板93は、全体として板状(短冊状)を呈する部材である。入力信号板93は、導電性および弾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。入力信号板93は、封止部92における小径部921の先端側の面から、先端側に突出して配置されている。ただし、入力信号板93の後端側は、封止部92の内部に配置され、封止部92を用いて固定されている。そして、入力信号板93の先端側は、図7において上方を向くように折り曲げられている。この入力信号板93は、伝導部材47の後端側と接触するようになっている。
(Input signal board)
The input signal board 93 is a member having a plate shape (strip shape) as a whole. The input signal plate 93 is made of a conductive and elastic metal material such as brass, and its surface is gold-plated. The input signal plate 93 is arranged so as to project from the front end side surface of the small diameter portion 921 of the sealing portion 92 toward the tip end side. However, the rear end side of the input signal plate 93 is arranged inside the sealing portion 92 and is fixed by using the sealing portion 92. The tip end side of the input signal board 93 is bent so as to face upward in FIG. 7. The input signal plate 93 comes into contact with the rear end side of the conduction member 47.

(入力接地板)
入力接地板94は、全体として板状(F字状)を呈する部材である。入力接地板94も、導電性および弾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。入力接地板94は、封止部92における中径部922の外周面から外側に突出し、且つ、この外周面に沿って折り曲げられることによって構成されている。ただし、入力接地板94の一端側は、封止部92の内部に配置され、封止部92を用いて固定されている。この入力接地板94は、第2収容部材56の内周面と接触するようになっている。
(Input ground plate)
The input grounding plate 94 is a member having a plate shape (F shape) as a whole. The input ground plate 94 is also made of a conductive and elastic metal material such as brass, and its surface is gold-plated. The input ground plate 94 is configured by projecting outward from the outer peripheral surface of the medium diameter portion 922 of the sealing portion 92 and being bent along the outer peripheral surface. However, one end side of the input grounding plate 94 is arranged inside the sealing portion 92 and is fixed by using the sealing portion 92. The input grounding plate 94 comes into contact with the inner peripheral surface of the second accommodating member 56.

(受電板)
受電板95は、全体として板状(短冊状)を呈する部材である。受電板95も、導電性および弾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。受電板95は、封止部92における大径部923の後端側の面から、後端側に突出して配置されている。ただし、受電板95の先端側は、封止部92の内部に配置され、封止部92を用いて固定されている。そして、受電板95の後端側は、図7において上方を向くように折り曲げられている。受電板95は、接続部材58を介して電源線81と接続されるようになっている。
(Power receiving plate)
The power receiving plate 95 is a member having a plate shape (strip shape) as a whole. The power receiving plate 95 is also made of a conductive and elastic metal material such as brass, and its surface is gold-plated. The power receiving plate 95 is arranged so as to project from the surface of the sealing portion 92 on the rear end side of the large diameter portion 923 toward the rear end side. However, the tip end side of the power receiving plate 95 is arranged inside the sealing portion 92 and is fixed by using the sealing portion 92. The rear end side of the power receiving plate 95 is bent so as to face upward in FIG. 7. The power receiving plate 95 is connected to the power supply line 81 via the connecting member 58.

(出力信号板)
出力信号板96は、全体として板状(短冊状)を呈する部材である。出力信号板96も、導電性および弾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。出力信号板96は、封止部92における大径部923の後端側の面から、後端側に突出して配置されている。ただし、出力信号板96の先端側は、封止部92の内部に配置され、封止部92を用いて固定されている。また、出力信号板96は、受電板95に隣接して配置されている。そして、出力信号板96の後端側は、図7において下方を向くように折り曲げられている。出力信号板96は、接続部材58を介して信号線82と接続されるようになっている。
(Output signal board)
The output signal plate 96 is a member having a plate shape (strip shape) as a whole. The output signal plate 96 is also made of a conductive and elastic metal material such as brass, and its surface is gold-plated. The output signal plate 96 is arranged so as to project from the surface of the sealing portion 92 on the rear end side of the large diameter portion 923 toward the rear end side. However, the tip end side of the output signal plate 96 is arranged inside the sealing portion 92 and is fixed by using the sealing portion 92. Further, the output signal plate 96 is arranged adjacent to the power receiving plate 95. The rear end side of the output signal plate 96 is bent so as to face downward in FIG. 7. The output signal plate 96 is connected to the signal line 82 via the connecting member 58.

(出力接地板)
出力接地板97は、全体として板状(短冊状)を呈する部材である。出力接地板97も、導電性および弾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。出力接地板97は、封止部92における大径部923の後端側の面から、後端側に突出して配置されている。ただし、出力接地板97の先端側は、封止部92の内部に配置され、封止部92を用いて固定されている。また、出力接地板97は、出力信号板96に隣接して配置されている。そして、出力接地板97の後端側は、図7において上方を向くように折り曲げられている。出力接地板97は、接続部材58を介して接地線83と接続されるようになっている。
(Output grounding plate)
The output grounding plate 97 is a member having a plate shape (strip shape) as a whole. The output grounding plate 97 is also made of a conductive and elastic metal material such as brass, and its surface is gold-plated. The output ground plate 97 is arranged so as to project from the surface of the sealing portion 92 on the rear end side of the large diameter portion 923 toward the rear end side. However, the tip end side of the output ground plate 97 is arranged inside the sealing portion 92 and is fixed by using the sealing portion 92. Further, the output ground plate 97 is arranged adjacent to the output signal plate 96. The rear end side of the output ground plate 97 is bent so as to face upward in FIG. 7. The output grounding plate 97 is connected to the grounding wire 83 via the connecting member 58.

[圧電モジュールの構成]
次に、上述した圧電モジュール400の詳細について、説明を行う。
図9(a)は、圧力検出装置20に設けられた圧電モジュール400の上面図を示しており、図9(b)は、図9(a)のIXB−IXB断面図(圧電モジュール400の縦断面図)を示している。ここで、図9(b)では、図中における上下方向が中心線方向となっており、図中上側が先端側となっている。
[Piezoelectric module configuration]
Next, the details of the above-mentioned piezoelectric module 400 will be described.
FIG. 9A shows a top view of the piezoelectric module 400 provided in the pressure detection device 20, and FIG. 9B is a sectional view taken along line IXB-IXB of FIG. 9A (longitudinal section of the piezoelectric module 400). View) is shown. Here, in FIG. 9B, the vertical direction in the figure is the center line direction, and the upper side in the figure is the tip side.

上述したように、本実施の形態の圧電モジュール400では、先端側から、先端電極部材42、圧電素子41、後端電極部材44および後端絶縁部材45が、この順で配列されている。そして、特に図9(b)に示すように、これら先端電極部材42、圧電素子41、後端電極部材44および後端絶縁部材45の外周面を覆うように、絶縁チューブ50が配置されている。ここで、絶縁チューブ50は、中心線方向の中間に位置する圧電素子41および後端電極部材44については、それぞれの外周面の全体を覆うようになっている。一方、絶縁チューブ50は、中心線方向の先端側に位置する先端電極部材42については、外周面の後端側を覆うものの、外周面の先端側は覆わないようになっている。他方、絶縁チューブ50は、中心線方向の後端側に位置する後端絶縁部材45については、外周面の先端側を覆うものの、外周面の後端側は覆わないようになっている。 As described above, in the piezoelectric module 400 of the present embodiment, the front electrode member 42, the piezoelectric element 41, the rear end electrode member 44, and the rear end insulating member 45 are arranged in this order from the front end side. Then, as shown in FIG. 9B, the insulating tube 50 is arranged so as to cover the outer peripheral surfaces of the front end electrode member 42, the piezoelectric element 41, the rear end electrode member 44, and the rear end insulating member 45. .. Here, the insulating tube 50 covers the entire outer peripheral surface of the piezoelectric element 41 and the rear end electrode member 44 located in the middle in the center line direction. On the other hand, the insulating tube 50 covers the rear end side of the outer peripheral surface of the tip electrode member 42 located on the tip side in the center line direction, but does not cover the front end side of the outer peripheral surface. On the other hand, the insulating tube 50 covers the front end side of the outer peripheral surface of the rear end insulating member 45 located on the rear end side in the center line direction, but does not cover the rear end side of the outer peripheral surface.

ここで、本実施の形態の圧電モジュール400では、先端電極部材42、圧電素子41、後端電極部材44および後端絶縁部材45の中心線方向と交差(直交)する方向(以下では「径方向」と称する)の中心が、ほぼ重なる(ほぼ一致する)ようになっている。これは、圧電モジュール400を構成する絶縁チューブ50の熱収縮に起因するものである。 Here, in the piezoelectric module 400 of the present embodiment, the direction intersecting (orthogonal) with the center line direction of the front end electrode member 42, the piezoelectric element 41, the rear end electrode member 44, and the rear end insulating member 45 (hereinafter, "diameter direction"). The centers of (referred to as ") are almost overlapped (almost coincident). This is due to the heat shrinkage of the insulating tube 50 constituting the piezoelectric module 400.

[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。
(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、後端電極部材44、第1コイルバネ46および伝導部材47と電気的に接続される。また、伝導部材47は、回路内蔵部材57に設けられた入力信号板93と電気的に接続される。そして、入力信号板93は、同じ回路内蔵部材57に設けられた回路基板91の入力信号端子91a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、後端電極部材44、第1コイルバネ46、伝導部材47および入力信号板93を介して、回路基板91の入力信号端子91aに至る電気的な経路を、『正の経路』と称する。
[Electrical connection structure in pressure detector]
Here, the electrical connection structure of the pressure detection device 20 will be described.
(Positive route)
In the pressure detection device 20, the end face (positive electrode) on the rear end side of the piezoelectric element 41 is electrically connected to the rear end electrode member 44, the first coil spring 46, and the conduction member 47. Further, the conduction member 47 is electrically connected to the input signal plate 93 provided in the circuit built-in member 57. Then, the input signal board 93 is electrically connected to the input signal terminal 91a of the circuit board 91 provided on the same circuit built-in member 57. In the following, electrical from the rear end side surface of the piezoelectric element 41 to the input signal terminal 91a of the circuit board 91 via the rear end electrode member 44, the first coil spring 46, the conduction member 47, and the input signal plate 93. The route is referred to as a "positive route".

(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、先端電極部材42、加圧部材49および支持部材53と電気的に接続される。また、加圧部材49は、第2コイルバネ54、第1収容部材55、第2収容部材56および回路内蔵部材57に設けられた入力接地板94と電気的に接続される。そして、入力接地板94は、同じ回路内蔵部材57に設けられた回路基板91の入力接地端子91bと電気的に接続される。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53、第2コイルバネ54、第1収容部材55、第2収容部材56および入力接地板94を介して、回路基板91の入力接地端子91bに至る電気的な経路を、『負の経路』と称する。
(Negative route)
On the other hand, in the pressure detection device 20, the end face (negative electrode) on the tip end side of the piezoelectric element 41 is electrically connected to the tip electrode member 42, the pressurizing member 49, and the support member 53. Further, the pressurizing member 49 is electrically connected to the input ground plate 94 provided on the second coil spring 54, the first accommodating member 55, the second accommodating member 56, and the circuit built-in member 57. Then, the input grounding plate 94 is electrically connected to the input grounding terminal 91b of the circuit board 91 provided on the same circuit built-in member 57. In the following, from the front end side surface of the piezoelectric element 41, the tip electrode member 42, the pressurizing member 49, the support member 53, the second coil spring 54, the first accommodating member 55, the second accommodating member 56, and the input grounding plate 94 are interposed. The electrical path leading to the input ground terminal 91b of the circuit board 91 is referred to as a "negative path".

(筐体経路)
他方、圧力検出装置20において、ダイアフラムヘッド32は、先端外部筐体31、中間外部筐体33および後端外部筐体34と電気的に接続される。また、ダイアフラムヘッド32は、第1内部筐体35および第2内部筐体36と電気的に接続される。以下では、第2内部筐体36から、第1内部筐体35、ダイアフラムヘッド32、先端外部筐体31、中間外部筐体33および後端外部筐体34に至る電気的な経路を、『筐体経路』と称する。なお、圧力検出装置20を、図1に示す内燃機関10のシリンダヘッド13に取り付けた場合、例えば先端外部筐体31が、連通孔13aの内周面に接触する。このとき、シリンダヘッド13(およびシリンダブロック11)と筐体経路とは、略同電位となる。
(Case route)
On the other hand, in the pressure detection device 20, the diaphragm head 32 is electrically connected to the front end outer housing 31, the intermediate outer housing 33, and the rear end outer housing 34. Further, the diaphragm head 32 is electrically connected to the first internal housing 35 and the second internal housing 36. In the following, the electrical paths from the second inner housing 36 to the first inner housing 35, the diaphragm head 32, the front outer housing 31, the intermediate outer housing 33, and the rear end outer housing 34 are referred to as "housing. It is called "body pathway". When the pressure detection device 20 is attached to the cylinder head 13 of the internal combustion engine 10 shown in FIG. 1, for example, the tip outer housing 31 comes into contact with the inner peripheral surface of the communication hole 13a. At this time, the cylinder head 13 (and the cylinder block 11) and the housing path have substantially the same potential.

(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、後端絶縁部材45、保持部材48、絶縁チューブ50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 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 contained inside the negative path. The positive path and the negative path are electrically insulated by the rear end insulating member 45, the holding member 48, the insulating tube 50, and the air gap formed between the two paths.

(負の経路と筐体経路との関係)
また、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、先端絶縁部材43、第1絶縁部材51、第2絶縁部材52、第3絶縁部材60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 housing route)
Further, in the pressure detection device 20, the housing path exists outside the negative path. In other words, a negative path is housed inside the housing path. The negative path and the housing path are electrically connected by the tip insulating member 43, the first insulating member 51, the second insulating member 52, the third insulating member 60, and the air gap formed between both paths. It is insulated.

(筐体経路と正の経路との関係)
さらに、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)
Further, in the pressure detection device 20, as a result, the housing path exists outside the positive path. In other words, the positive path is housed inside the housing path. Then, as described above, the positive path and the negative path are electrically insulated, and the negative path and the housing path are electrically insulated, so that the housing path and the positive path are obtained. However, it is electrically insulated.

[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、ダイアフラムヘッド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。ダイアフラムヘッド32では、圧力受面32aが受けた圧力が裏側の裏面中央凸部32dに伝達され、さらに裏面中央凸部32dから先端絶縁部材43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と後端電極部材44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、正の経路および負の経路を介して、回路基板91の入力信号端子91aおよび入力接地端子91bに電荷信号として供給される。回路基板91に供給された電荷信号は、回路基板91に実装された処理回路912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91の出力信号端子91dから出力された出力信号は、接続部材58および接続ケーブル80を介して、制御装置100に送信される。
[Pressure detection operation by pressure detection device]
Then, 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 head 32. In the diaphragm head 32, the pressure received by the pressure receiving surface 32a is transmitted to the back surface central convex portion 32d on the back side, and further transmitted from the back surface center convex portion 32d to the tip electrode member 42 via the tip insulating member 43. Then, the pressure transmitted to the front end electrode member 42 acts on the piezoelectric element 41 sandwiched between the front end electrode member 42 and the rear end electrode member 44, and the piezoelectric element 41 generates an electric charge according to the received pressure. The electric charge generated in the piezoelectric element 41 is supplied as an electric charge signal to the input signal terminal 91a and the input ground terminal 91b of the circuit board 91 via the positive path and the negative path. The charge signal supplied to the circuit board 91 is converted into an output signal by performing various processes in the processing circuit 912 mounted on the circuit board 91. Then, the output signal output from the output signal terminal 91d of the circuit board 91 is transmitted to the control device 100 via the connecting member 58 and the connecting cable 80.

[圧力検出装置の製造手順]
図10は、本実施の形態の圧力検出装置20(実際には、圧力検出装置20および接続ケーブル80を一体化してなる接続体)の製造手順を説明するための図である。以下では、図10に加え、上述した図2乃至図9も参照しながら、上記接続体の製造手順について説明を行う。
[Manufacturing procedure of pressure detector]
FIG. 10 is a diagram for explaining a manufacturing procedure of the pressure detecting device 20 (actually, a connecting body in which the pressure detecting device 20 and the connecting cable 80 are integrated) of the present embodiment. In the following, the manufacturing procedure of the connected body will be described with reference to FIGS. 2 to 9 described above in addition to FIG.

(第1構造体の組立)
最初に、ダイアフラムヘッド32の裏面すなわち後端側と、第1内部筐体35の先端側とを対峙させる。続いて、ダイアフラムヘッド32における裏面環状凸部32fの後端側の面に、第1内部筐体35における第1外側段差部353の先端側の面を突き当てる。これに伴い、第1内部筐体35の第1先端筒状部351は、ダイアフラムヘッド32の裏面環状凹部32c内に配置される。そして、この状態で、ダイアフラムヘッド32と第1内部筐体35との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行う(第1溶接部W1を形成する)ことで、第1構造体が得られる。
(Assembly of the first structure)
First, the back surface of the diaphragm head 32, that is, the rear end side, and the front end side of the first internal housing 35 are opposed to each other. Subsequently, the front end side surface of the first outer step portion 353 of the first inner housing 35 is abutted against the rear end side surface of the back surface annular convex portion 32f of the diaphragm head 32. Along with this, the first tip tubular portion 351 of the first inner housing 35 is arranged in the back surface annular recess 32c of the diaphragm head 32. Then, in this state, the first structure is obtained by performing laser welding (forming the first welded portion W1) around the boundary portion between the diaphragm head 32 and the first internal housing 35.

(第2構造体の組立)
次に、第1構造体の第1内部筐体35に、後端側から、第1絶縁部材51を挿入する。このとき、第1絶縁部材51の先端側の面が、第1内部筐体35における第1内側段差部354の後端側の面に突き当たる。これにより、第1絶縁部材51の外周面は、第1内部筐体35における後端側の内周面と対峙する。
(Assembly of the second structure)
Next, the first insulating member 51 is inserted into the first internal housing 35 of the first structure from the rear end side. At this time, the surface on the tip end side of the first insulating member 51 abuts on the surface on the rear end side of the first inner step portion 354 in the first inner housing 35. As a result, the outer peripheral surface of the first insulating member 51 faces the inner peripheral surface on the rear end side of the first inner housing 35.

続いて、第1内部筐体35に、後端側から、第1筒状部491を先端側として加圧部材49を挿入する。このとき、第1絶縁部材51の後端側の面に、加圧部材49における第2段差部496の先端側の面が突き当たる。なお、このとき、加圧部材49における先端側(第1筒状部491側)の外周面と、ダイアフラムヘッド32および第1内部筐体35の各内周面との間には、エアギャップが形成される。また、このとき、加圧部材49における第1段差部495の先端側の面と、第1内部筐体35における第1内側段差部354の後端側の面との間にも、エアギャップが形成される。さらに、このとき、加圧部材49における第3筒状部493の外周面と、第1内部筐体35の内周面との間にも、エアギャップが形成される。さらにまた、このとき、加圧部材49における第4筒状部494の後端側は、第1内部筐体35の後端よりも外側(後端側)に飛び出している。 Subsequently, the pressurizing member 49 is inserted into the first internal housing 35 from the rear end side with the first tubular portion 491 as the front end side. At this time, the surface on the front end side of the second step portion 496 of the pressurizing member 49 abuts on the surface on the rear end side of the first insulating member 51. At this time, there is an air gap between the outer peripheral surface of the pressure member 49 on the tip end side (first tubular portion 491 side) and the inner peripheral surfaces of the diaphragm head 32 and the first inner housing 35. It is formed. Further, at this time, an air gap is also formed between the surface of the pressurizing member 49 on the tip end side of the first step portion 495 and the surface of the first inner housing 35 on the rear end side of the first inner step portion 354. It is formed. Further, at this time, an air gap is also formed between the outer peripheral surface of the third tubular portion 493 of the pressurizing member 49 and the inner peripheral surface of the first inner housing 35. Furthermore, at this time, the rear end side of the fourth tubular portion 494 of the pressurizing member 49 protrudes to the outside (rear end side) from the rear end of the first inner housing 35.

それから、第1内部筐体35と加圧部材49との間に、後端側から、第2絶縁部材52を挿入する。このとき、第2絶縁部材52の先端側の面が、加圧部材49における第3段差部497の後端側の面に突き当たる。これにより、第2絶縁部材52の内周面は、加圧部材49における第4筒状部494の外周面と対峙する。また、第2絶縁部材52の外周面は、第1内部筐体35における後端側の内周面と対峙する。 Then, the second insulating member 52 is inserted between the first inner housing 35 and the pressurizing member 49 from the rear end side. At this time, the surface on the tip end side of the second insulating member 52 abuts on the surface on the rear end side of the third step portion 497 of the pressurizing member 49. As a result, the inner peripheral surface of the second insulating member 52 faces the outer peripheral surface of the fourth tubular portion 494 of the pressure member 49. Further, the outer peripheral surface of the second insulating member 52 faces the inner peripheral surface on the rear end side of the first inner housing 35.

次に、第1内部筐体35内に、後端側から、第2先端筒状部361を先端側として第2内部筐体36を挿入する。このとき、第2内部筐体36における第2先端筒状部361の先端側の面が、第2絶縁部材52の後端側の面に突き当たる。これにより、第2内部筐体36の内周面は、エアギャップを介して、加圧部材49における第4筒状部494の外周面と対峙する。また、第2内部筐体36における先端側の外周面は、第1内部筐体35における後端側の内周面と対峙する。さらに、第2内部筐体36の第2後端筒状部362は、第1内部筐体35の後端よりも外側(後端側)に飛び出している。これにより、第2内部筐体36における第2外側段差部363の先端側の面は、第1内部筐体35における第1後端筒状部352の後端側の面と、エアギャップを介して対峙する。それから、この状態で、加圧部材49および第1構造体を構成するダイアフラムヘッド32の両者に対し、「セッチング処理」を施す。そして、この状態で、第1内部筐体35と第2内部筐体36との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行う(第2溶接部W2を形成する)ことで、第2構造体が得られる。なお、第2構造体の具体的な製造手順については後述する。 Next, the second inner housing 36 is inserted into the first inner housing 35 from the rear end side with the second tip tubular portion 361 as the tip side. At this time, the front end side surface of the second tip tubular portion 361 of the second inner housing 36 abuts on the rear end side surface of the second insulating member 52. As a result, the inner peripheral surface of the second inner housing 36 faces the outer peripheral surface of the fourth tubular portion 494 of the pressurizing member 49 via the air gap. Further, the outer peripheral surface on the front end side of the second inner housing 36 faces the inner peripheral surface on the rear end side of the first inner housing 35. Further, the second rear end tubular portion 362 of the second inner housing 36 protrudes to the outside (rear end side) of the rear end of the first inner housing 35. As a result, the surface on the tip end side of the second outer step portion 363 in the second inner housing 36 passes through the air gap with the surface on the rear end side of the first rear end tubular portion 352 in the first inner housing 35. Face each other. Then, in this state, both the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 constituting the first structure are subjected to a "setting process". Then, in this state, the second structure is obtained by performing laser welding (forming the second welded portion W2) around the boundary portion between the first inner housing 35 and the second inner housing 36. Be done. The specific manufacturing procedure of the second structure will be described later.

(第3構造体の組立)
また、上述した第1構造体および第2構造体の組立とは別工程にて、絶縁チューブ50に、後端側から、先端電極部材42、圧電素子41、後端電極部材44および後端絶縁部材45をこの順で挿入し、その後絶縁チューブ50を熱収縮させることで、第3構造体(圧電モジュール400)を得る(図9参照)。
(Assembly of the third structure)
Further, in a process different from the assembly of the first structure and the second structure described above, the insulating tube 50 is attached to the front end electrode member 42, the piezoelectric element 41, the rear end electrode member 44, and the rear end insulation from the rear end side. The third structure (piezoelectric module 400) is obtained by inserting the members 45 in this order and then heat-shrinking the insulating tube 50 (see FIG. 9).

(第4構造体の組立)
次に、上述した第2構造体の加圧部材49に、後端側から、先端絶縁部材43を挿入する。このとき、先端絶縁部材43における先端側の面が、ダイアフラムヘッド32における裏面中央凸部32dの後端側の面に突き当たる。
(Assembly of the 4th structure)
Next, the tip insulating member 43 is inserted into the pressure member 49 of the second structure described above from the rear end side. At this time, the front end side surface of the tip end insulating member 43 abuts on the rear end side surface of the back surface central convex portion 32d of the diaphragm head 32.

続いて、加圧部材49に、後端側から、先端電極部材42を先端側として第3構造体(圧電モジュール400)を挿入する。このとき、先端電極部材42の先端側の面が、先端絶縁部材43の後端側の面に突き当たる。また、このとき、絶縁チューブ50の外周面は、加圧部材49の先端側の内周面と対峙する。 Subsequently, the third structure (piezoelectric module 400) is inserted into the pressurizing member 49 from the rear end side with the tip electrode member 42 as the tip side. At this time, the surface on the front end side of the tip electrode member 42 abuts on the surface on the rear end side of the tip insulating member 43. At this time, the outer peripheral surface of the insulating tube 50 faces the inner peripheral surface on the tip end side of the pressurizing member 49.

次いで、加圧部材49に対し、後端側から、支持部材53を挿入する。このとき、支持部材53の先端側の面が、後端絶縁部材45の後端側の面に突き当たる。これにより、支持部材53の先端側の外周面は、加圧部材49の内周面と対峙する。また、支持部材53の後端側は、加圧部材49の後端よりも外側(後端側)に飛び出している。 Next, the support member 53 is inserted into the pressurizing member 49 from the rear end side. At this time, the surface on the front end side of the support member 53 abuts on the surface on the rear end side of the rear end insulating member 45. As a result, the outer peripheral surface of the support member 53 on the tip end side faces the inner peripheral surface of the pressurizing member 49. Further, the rear end side of the support member 53 protrudes to the outside (rear end side) from the rear end of the pressurizing member 49.

それから、加圧部材49に対し、中心線方向に沿って支持部材53を移動(進退)させることで、各部材を介して圧電素子41にかかる荷重を調整する、「予荷重付与処理」を施す。そして、荷重の調整がなされた状態で、加圧部材49と支持部材53との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行う(第3溶接部W3を形成する)ことで、第4構造体が得られる。ただし、この説明では、第4構造体の組み立てを行う際に、先端絶縁部材43を初めて登場させているが、後述するように第2構造体の組み立てを行うときに、第2構造体の内部に先端絶縁部材43を予め設置しておいてもかまわない。 Then, the pressurizing member 49 is subjected to a "preload applying process" that adjusts the load applied to the piezoelectric element 41 via each member by moving (advancing / retreating) the support member 53 along the center line direction. .. Then, with the load adjusted, laser welding is performed around the boundary between the pressure member 49 and the support member 53 (the third weld W3 is formed) to obtain the fourth structure. Be done. However, in this explanation, the tip insulating member 43 is introduced for the first time when assembling the fourth structure, but when assembling the second structure as described later, the inside of the second structure is introduced. The tip insulating member 43 may be installed in advance.

なお、第4構造体の組み立てにおいて、圧電素子41に加えられる予荷重の大きさは、上記第2構造体の組み立てにおいて、ダイアフラムヘッド32および加圧部材49の両者をセッチングするために加えられる降伏荷重(セッチング応力)の大きさよりも小さく、例えば半分程度である。 The magnitude of the preload applied to the piezoelectric element 41 in the assembly of the fourth structure is the yield applied to set both the diaphragm head 32 and the pressurizing member 49 in the assembly of the second structure. It is smaller than the magnitude of the load (setting stress), for example, about half.

(第5構造体の組立)
また、上述した第1構造体乃至第4構造体の組立とは別工程にて、先端外部筐体31に、後端側から、第3絶縁部材60を挿入する。このとき、第3絶縁部材60の後端側に設けられた円環状部の部位の先端側の面が、先端外部筐体31の後端側の面に突き当たる。これにより、第3絶縁部材60の先端側に設けられた円筒状の部位の外周面は、先端外部筐体31の内周面と対峙する。以上の手順により、先端外部筐体31と第3絶縁部材60とを有する第5構造体が得られる。
(Assembly of the 5th structure)
Further, in a process different from the assembly of the first structure to the fourth structure described above, the third insulating member 60 is inserted into the front end outer housing 31 from the rear end side. At this time, the surface on the tip end side of the portion of the annular portion provided on the rear end side of the third insulating member 60 abuts on the surface on the rear end side of the tip outer housing 31. As a result, the outer peripheral surface of the cylindrical portion provided on the tip end side of the third insulating member 60 faces the inner peripheral surface of the tip outer housing 31. By the above procedure, a fifth structure having the tip outer housing 31 and the third insulating member 60 is obtained.

(第6構造体の組立)
さらに、上述した第5構造体の組立とは別工程にて、第1先端部551を先端側とする第1収容部材55に、後端側から、第2先端部561を先端側として第2収容部材56を挿入する。このとき、第2収容部材56の先端側に位置する第2先端部561は、第1収容部材55の後端側に設けられた第1後端部553の内部にはまり込む。そして、この状態で、第1収容部材55と第2収容部材56との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行う。
(Assembly of the 6th structure)
Further, in a process different from the assembly of the fifth structure described above, the first accommodating member 55 having the first tip portion 551 as the tip side is attached to the first accommodating member 55 from the rear end side, and the second tip portion 561 is the tip side. The accommodating member 56 is inserted. At this time, the second tip portion 561 located on the tip end side of the second accommodating member 56 fits inside the first rear end portion 553 provided on the rear end side of the first accommodating member 55. Then, in this state, laser welding is performed around the boundary between the first accommodating member 55 and the second accommodating member 56.

それから、第2コイルバネ54に、後端側から、第1収容部材55を先端側として第1収容部材55および第2収容部材56の溶接物を挿入する。このとき、第1収容部材55の第1先端部551は、第2コイルバネ54の後端側の内部に収容され、第1先端段差部554の先端側の面に、第2コイルバネ54の後端が突き当たる。そして、この状態で、第2コイルバネ54と第1収容部材55との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行うことで、第6構造体が得られる。 Then, the welded material of the first accommodating member 55 and the second accommodating member 56 is inserted into the second coil spring 54 from the rear end side with the first accommodating member 55 as the tip end side. At this time, the first tip portion 551 of the first accommodating member 55 is housed inside the rear end side of the second coil spring 54, and the rear end of the second coil spring 54 is placed on the tip end side surface of the first tip step portion 554. Hits. Then, in this state, the sixth structure is obtained by performing laser welding on the boundary portion between the second coil spring 54 and the first accommodating member 55 over one circumference.

(第7構造体の組立)
次に、上述した第5構造体の先端外部筐体31に、後端側から、第2コイルバネ54を先端側として第6構造体を挿入(圧入)する。このとき、第2収容部材56における第2後端段差部565の先端側の面が、第3絶縁部材60における円環状の部位の後端側の面に突き当たる。また、このとき、第2収容部材56における第2中間部562の外周面が、第3絶縁部材60における円筒状部の部位の内周面と対峙する。以上の手順により、第5構造体と第6構造体とを有する第7構造体が得られる。
(Assembly of the 7th structure)
Next, the sixth structure is inserted (press-fitted) into the tip outer housing 31 of the fifth structure described above from the rear end side with the second coil spring 54 as the tip side. At this time, the front end side surface of the second rear end step portion 565 of the second accommodating member 56 abuts on the rear end side surface of the annular portion of the third insulating member 60. At this time, the outer peripheral surface of the second intermediate portion 562 of the second accommodating member 56 faces the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the third insulating member 60. By the above procedure, a seventh structure having a fifth structure and a sixth structure is obtained.

(第8構造体の組立)
次に、上述した第4構造体に対し、後端側から、先端外部筐体31を先端側として第7構造体を挿入する。このとき、先端外部筐体31における先端側の面が、ダイアフラムヘッド32における裏面環状平坦部32eの後端側の面に突き当たる。また、このとき、第4構造体におけるダイアフラムヘッド32以外の各構成要素は、先端外部筐体31の内部に収容される。また、このとき、第4構造体に設けられた加圧部材49の後端側の面に、第7構造体に設けられた第2コイルバネ54の先端側が突き当たる。これに伴い、第2コイルバネ54は、中心線方向に圧縮される。さらに、このとき、第4構造体における第1内部筐体35および第2内部筐体36の外周面は、エアギャップを介して、先端外部筐体31の内周面と対峙する。さらにまた、このとき、ダイアフラムヘッド32は、圧力受面32aおよび表面中央凹部32bを外側に向けた状態で、先端外部筐体31とともに外部に露出する。そして、この状態で、先端外部筐体31とダイアフラムヘッド32との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行うことで、第8構造体が得られる。
(Assembly of the 8th structure)
Next, the seventh structure is inserted into the above-mentioned fourth structure from the rear end side with the tip outer housing 31 as the tip side. At this time, the front end side surface of the front end outer housing 31 abuts on the rear end side surface of the back surface annular flat portion 32e of the diaphragm head 32. At this time, each component other than the diaphragm head 32 in the fourth structure is housed inside the tip outer housing 31. At this time, the tip end side of the second coil spring 54 provided in the seventh structure abuts against the rear end side surface of the pressurizing member 49 provided in the fourth structure. Along with this, the second coil spring 54 is compressed in the center line direction. Further, at this time, the outer peripheral surfaces of the first inner housing 35 and the second inner housing 36 in the fourth structure face the inner peripheral surface of the tip outer housing 31 via an air gap. Furthermore, at this time, the diaphragm head 32 is exposed to the outside together with the tip outer housing 31 with the pressure receiving surface 32a and the surface center recess 32b facing outward. Then, in this state, the eighth structure is obtained by performing laser welding on the boundary portion between the tip outer housing 31 and the diaphragm head 32 over one circumference.

(第9構造体の組立)
また、上述した第1構造体乃至第8構造体の組立とは別工程にて、保持部材48内に、後端側から、先端棒状部471を先端側として伝導部材47を挿入(圧入)する。このとき、伝導部材47における先端棒状部471および中間棒状部472と、後端棒状部473の先端側とが、保持部材48の先端側に飛び出すようにする。これにより、伝導部材47における後端棒状部473の後端側は、保持部材48の内周面と対峙する。
(Assembly of the 9th structure)
Further, in a process different from the assembly of the first structure to the eighth structure described above, the conduction member 47 is inserted (press-fitted) into the holding member 48 from the rear end side with the tip rod-shaped portion 471 as the tip side. .. At this time, the tip rod-shaped portion 471 and the intermediate rod-shaped portion 472 of the conduction member 47 and the tip end side of the rear end rod-shaped portion 473 are made to protrude toward the tip end side of the holding member 48. As a result, the rear end side of the rear end rod-shaped portion 473 of the conduction member 47 faces the inner peripheral surface of the holding member 48.

それから、第1コイルバネ46に、後端側から、伝導部材47における先端棒状部471を先端側として伝導部材47および保持部材の一体化物を挿入する。このとき、伝導部材47における先端棒状部471は、第1コイルバネ46の後端側の内部に収容され、伝導部材47における先端棒状部471および中間棒状部472の境界となる面に、第1コイルバネ46の後端が突き当たる。そして、この状態で、第1コイルバネ46と伝導部材47との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を施すことで、第9構造体が得られる。 Then, the integrated body of the conduction member 47 and the holding member is inserted into the first coil spring 46 from the rear end side with the tip rod-shaped portion 471 of the conduction member 47 as the tip side. At this time, the tip rod-shaped portion 471 of the conduction member 47 is housed inside the rear end side of the first coil spring 46, and the first coil spring is placed on a surface serving as a boundary between the tip rod-shaped portion 471 and the intermediate rod-shaped portion 472 of the conduction member 47. The rear end of 46 hits. Then, in this state, the ninth structure is obtained by performing laser welding on the boundary portion between the first coil spring 46 and the conductive member 47 over one circumference.

(第10構造体の組立)
さらに、上述した第9構造体の組立とは別工程にて、回路基板91と、入力信号板93、入力接地板94、受電板95、出力信号板96および出力接地板97(図10には、「各種板93〜97」と記載)とを、封止部92を用いて封止(ここではトランスファモールド)することで、第10構造体(回路内蔵部材57)を得る。
(Assembly of the 10th structure)
Further, in a process different from the assembly of the ninth structure described above, the circuit board 91, the input signal plate 93, the input grounding plate 94, the power receiving plate 95, the output signal plate 96, and the output grounding plate 97 (in FIG. 10). , "Various plates 93 to 97") are sealed using the sealing portion 92 (transfer mold in this case) to obtain a tenth structure (circuit built-in member 57).

(第11構造体の組立)
次に、上述した第9構造体の保持部材48の後端側に設けられた凹部に対し、後端側から、第10構造体(回路内蔵部材57)をはめ込むことで、第11構造体が得られる。このとき、伝導部材47における後端棒状部473の後端には、回路内蔵部材57の先端側に設けられた入力信号板93が接触し且つ接続される。
(Assembly of the 11th structure)
Next, the eleventh structure is formed by fitting the tenth structure (circuit built-in member 57) into the recess provided on the rear end side of the holding member 48 of the ninth structure from the rear end side. can get. At this time, the input signal plate 93 provided on the front end side of the circuit built-in member 57 is in contact with and connected to the rear end of the rear end rod-shaped portion 473 of the conduction member 47.

(第12構造体の組立)
次に、上述した第8構造体の支持部材53に対し、後端側から、第1コイルバネ46を先端側として第11構造体を挿入する。このとき、第1コイルバネ46の先端は、後端絶縁部材45に設けられた貫通孔を介して、後端電極部材44における後端側の面に突き当たる。これに伴い、第1コイルバネ46は中心線方向に圧縮される。また、このとき、伝導部材47および保持部材48の先端側は、支持部材53の内部に収容され、これらの後端側は、第1収容部材55および第2収容部材56の内部に収容される。さらに、このとき、第10構造体(回路内蔵部材57)は、第2収容部材56の内部に収容され、第10構造体(回路内蔵部材57)の外周面に設けられた入力接地板94は、第2収容部材56の内周面に対峙し且つ接触する。ここで、本実施の形態では、第8構造体に第11構造体を挿入した状態で、第2収容部材56に設けられた丸穴566に、第10構造体(回路内蔵部材57)に設けられた入力接地板94を対峙させるようにする。換言すれば、外側からみたときに、第2収容部材56に設けられた丸穴566に第10構造体(回路内蔵部材57)に設けられた入力接地板94が見える状態とする。そして、この状態で、丸穴566の形成部位にて、丸穴566を介して、第2収容部材56の第2後端部563(より具体的には、丸穴566の内周面)と、入力接地板94とをはんだ付けすることで、第12構造体が得られる。
(Assembly of the 12th structure)
Next, the eleventh structure is inserted into the support member 53 of the eighth structure described above from the rear end side with the first coil spring 46 as the tip side. At this time, the tip of the first coil spring 46 abuts on the rear end side surface of the rear end electrode member 44 via the through hole provided in the rear end insulating member 45. Along with this, the first coil spring 46 is compressed in the center line direction. Further, at this time, the front end side of the conduction member 47 and the holding member 48 is housed inside the support member 53, and the rear end side thereof is housed inside the first housing member 55 and the second housing member 56. .. Further, at this time, the tenth structure (circuit built-in member 57) is housed inside the second accommodating member 56, and the input grounding plate 94 provided on the outer peripheral surface of the tenth structure (circuit built-in member 57) is , Facing and contacting the inner peripheral surface of the second accommodating member 56. Here, in the present embodiment, with the eleventh structure inserted into the eighth structure, the tenth structure (circuit built-in member 57) is provided in the round hole 566 provided in the second accommodating member 56. The input grounding plate 94 is made to face each other. In other words, when viewed from the outside, the input ground plate 94 provided in the tenth structure (circuit built-in member 57) can be seen in the round hole 566 provided in the second accommodating member 56. Then, in this state, at the forming site of the round hole 566, the second rear end portion 563 of the second accommodating member 56 (more specifically, the inner peripheral surface of the round hole 566) is formed through the round hole 566. , The twelfth structure can be obtained by soldering the input ground plate 94.

(第13構造体の組立)
次に、第12構造体に、後端側から、接続部材58を挿入する。このとき、接続部材58には、第10構造体(回路内蔵部材57)の後端側に設けられた受電板95、出力信号板96および出力接地板97が接触し且つ接続される。
(Assembly of the 13th structure)
Next, the connecting member 58 is inserted into the twelfth structure from the rear end side. At this time, the power receiving plate 95, the output signal plate 96, and the output grounding plate 97 provided on the rear end side of the tenth structure (circuit built-in member 57) are in contact with and connected to the connecting member 58.

続いて、接続部材58が取り付けられた第12構造体に、後端側から、接続ケーブル80を接続する。このとき、接続部材58の後端側には、接続ケーブル80を構成する電源線81、信号線82および接地線83のそれぞれが挿入される。これにより、受電板95は、接続部材58を介して電源線81と接続され、出力信号板96は、接続部材58を介して信号線82と接続され、出力接地板97は、接続部材58を介して接地線83と接続される。以上の手順により、第12構造体と接続部材58と接続ケーブル80とを有する第13構造体が得られる。 Subsequently, the connection cable 80 is connected to the twelfth structure to which the connection member 58 is attached from the rear end side. At this time, each of the power supply line 81, the signal line 82, and the ground wire 83 constituting the connection cable 80 is inserted into the rear end side of the connection member 58. As a result, the power receiving plate 95 is connected to the power supply line 81 via the connecting member 58, the output signal plate 96 is connected to the signal line 82 via the connecting member 58, and the output grounding plate 97 connects the connecting member 58. It is connected to the ground wire 83 via. By the above procedure, a thirteenth structure having a twelfth structure, a connecting member 58, and a connecting cable 80 is obtained.

(第14構造体の組立)
また、上述した第1構造体乃至第13構造体の組立とは別工程にて、中間外部筐体33に、後端側から、後端外部筐体34を挿入する。このとき、中間外部筐体33の後端側と後端外部筐体34の先端側とが、はめ合うようにする。そして、この状態で、中間外部筐体33と後端外部筐体34との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行うことで、第14構造体が得られる。
(Assembly of the 14th structure)
Further, in a process different from the assembly of the first structure to the thirteenth structure described above, the rear end outer housing 34 is inserted into the intermediate outer housing 33 from the rear end side. At this time, the rear end side of the intermediate outer housing 33 and the front end side of the rear end outer housing 34 are fitted to each other. Then, in this state, the 14th structure is obtained by performing laser welding on the boundary portion between the intermediate outer housing 33 and the rear end outer housing 34 over one circumference.

(第15構造体の組立)
次に、上述した第13構造体に、後端側から、第14構造体を挿入する。このとき、先端外部筐体31の後端側と中間外部筐体33の先端側とが、はめ合うようにする。また、このとき、第14構造体の内部に、電源線81、信号線82および接地線83を貫通させるようにする。
(Assembly of the 15th structure)
Next, the 14th structure is inserted into the 13th structure described above from the rear end side. At this time, the rear end side of the tip outer housing 31 and the tip side of the intermediate outer housing 33 are fitted to each other. At this time, the power supply line 81, the signal line 82, and the ground line 83 are made to penetrate inside the 14th structure.

続いて、第13構造体と第14構造体との連結体に対し、後端側から、閉塞部材59を挿入する。このとき、閉塞部材59に設けられた3つの貫通孔に対し、電源線81、信号線82および接地線83を、それぞれ貫通させるようにする。また、このとき、閉塞部材59の先端側(ほぼ全域)は、後端外部筐体34の後端部の内部に押し込まれ、固定される。そして、この状態で、先端外部筐体31と中間外部筐体33との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を施すことで、第15構造体が得られる。 Subsequently, the closing member 59 is inserted into the connecting body of the 13th structure and the 14th structure from the rear end side. At this time, the power supply line 81, the signal line 82, and the ground wire 83 are made to penetrate through the three through holes provided in the closing member 59, respectively. At this time, the tip end side (almost the entire area) of the closing member 59 is pushed into the rear end portion of the rear end outer housing 34 and fixed. Then, in this state, the fifteenth structure is obtained by performing laser welding on the boundary portion between the tip outer housing 31 and the intermediate outer housing 33 over one circumference.

(第16構造体の組立)
次に、第15構造体に、先端側から、第2シール部材72を挿入する。このとき、第2シール部材72は、後端外部筐体34の外周面に設けられた段差部に突き当たって位置決めされる。
続いて、第2シール部材72が取り付けられた第15構造体に、先端側から、第1シール部材71を挿入する。このとき、第1シール部材71は、先端外部筐体31の外周面に設けられた段差部に突き当たって位置決めされる。以上の手順により、第15構造体とシール部70(第1シール部材71および第2シール部材72)とを有する第16構造体(圧力検出装置20および接続ケーブル80の接続体)が得られる。
(Assembly of 16th structure)
Next, the second seal member 72 is inserted into the fifteenth structure from the tip end side. At this time, the second seal member 72 is positioned by abutting against a step portion provided on the outer peripheral surface of the rear end outer housing 34.
Subsequently, the first seal member 71 is inserted into the fifteenth structure to which the second seal member 72 is attached from the tip end side. At this time, the first seal member 71 is positioned by abutting against a step portion provided on the outer peripheral surface of the tip outer housing 31. By the above procedure, a 16th structure (connecting body of the pressure detecting device 20 and the connecting cable 80) having the 15th structure and the sealing portion 70 (the first sealing member 71 and the second sealing member 72) is obtained.

[第2構造体]
では次に、上述した圧力検出装置20の製造手順のうちの第2構造体の製造手順について、より具体的な説明を行う。
[Second structure]
Next, the manufacturing procedure of the second structure in the manufacturing procedure of the pressure detecting device 20 described above will be described in more detail.

(セッチング装置)
図11は、第2構造体の製造に用いられる、セッチング装置600の概略構成を説明するための図である。なお、本実施の形態では、図11に示すセッチング装置600が、第2構造体を構成するダイアフラムヘッド32および加圧部材49の両者に対するセッチングを行う。そして、第2構造体における第1内部筐体35および第2内部筐体36の溶接は、セッチング装置600とは異なる装置(図示しないレーザ溶接装置)を用いて行われる。
(Setting device)
FIG. 11 is a diagram for explaining a schematic configuration of a setting device 600 used for manufacturing the second structure. In the present embodiment, the setting device 600 shown in FIG. 11 sets both the diaphragm head 32 and the pressurizing member 49 constituting the second structure. Then, welding of the first internal housing 35 and the second internal housing 36 in the second structure is performed using a device different from the setting device 600 (laser welding device (not shown)).

図11に示すセッチング装置600は、セッチングの対象物(例えば第2構造体)を積載可能な台座610と、台座610の上方に配置され、上下方向に移動自在に設けられたピストン620とを備えている。また、セッチング装置600は、台座610のうち、ピストン620の下側端部と対向する部位に設けられた貫通孔を貫通して設けられ、上下方向に移動自在に設けられた変位検知針630を備えている。なお、この変位検知針630には、図示しないばねが取り付けられており、初期状態において、変位検知針630の上方の端部が、台座610の積載面よりも上方に突出した状態で静止するように位置決めが行われている。なお、変位検知針630の位置決めは、ばねに代えて空気圧で行う構成としてもかまわない。そして、セッチング装置600は、変位検知針630による検知結果に基づき、ピストン620の動作を制御する動作制御部640を備えている。 The setting device 600 shown in FIG. 11 includes a pedestal 610 on which an object to be set (for example, a second structure) can be loaded, and a piston 620 arranged above the pedestal 610 and movably provided in the vertical direction. ing. Further, the setting device 600 is provided through a through hole provided in a portion of the pedestal 610 facing the lower end portion of the piston 620, and is provided with a displacement detection needle 630 that is movably provided in the vertical direction. I have. A spring (not shown) is attached to the displacement detection needle 630 so that the upper end of the displacement detection needle 630 stands still in a state of protruding upward from the loading surface of the pedestal 610 in the initial state. Is being positioned. The displacement detection needle 630 may be positioned by air pressure instead of the spring. The setting device 600 includes an operation control unit 640 that controls the operation of the piston 620 based on the detection result of the displacement detection needle 630.

ここで、セッチング装置600で用いられる台座610およびピストン620は、ダイアフラムヘッド32および加圧部材49よりも剛性が高い材料(例えば工具鋼)で構成されている。 Here, the pedestal 610 and the piston 620 used in the setting device 600 are made of a material (for example, tool steel) having a higher rigidity than the diaphragm head 32 and the pressurizing member 49.

図12は、図11に示すセッチング装置600で用いられるピストン620の構成を説明するための図である。ここで、図12(a)はピストン620の斜視図であり、図12(b)は図12(a)のXIIB−XIIB断面図である。なお、図12(a)においては、図中左下側が図11における下方側に対応しており、図中右上側が図11における上方側に対応している。また、図12(a)においては、図中左下側が第2構造体における先端側に対応しており、図中右上側が第2構造体における後端側に対応している。 FIG. 12 is a diagram for explaining the configuration of the piston 620 used in the setting device 600 shown in FIG. Here, FIG. 12A is a perspective view of the piston 620, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line XIIB-XIIB of FIG. 12A. In FIG. 12A, the lower left side in the figure corresponds to the lower side in FIG. 11, and the upper right side in the figure corresponds to the upper side in FIG. Further, in FIG. 12A, the lower left side in the figure corresponds to the front end side in the second structure, and the upper right side in the figure corresponds to the rear end side in the second structure.

押圧部材の一例としてのピストン620は、略円柱状を呈するピストン本体621と、ピストン本体621の長手方向に沿ってその内部を貫通して設けられた穿孔622とを有している。また、ピストン620は、ピストン本体621の先端側に略平面となるように設けられるとともにその中央部には穿孔622の一端が形成された先端面623と、ピストン本体621の側部に設けられた側面624と、先端面623と側面624との境界部に設けられた傾斜面625とを有している。 The piston 620 as an example of the pressing member has a piston main body 621 having a substantially columnar shape, and a perforation 622 provided so as to penetrate the inside of the piston main body 621 along the longitudinal direction. Further, the piston 620 is provided on the tip end side of the piston body 621 so as to be substantially flat, and a tip surface 623 in which one end of the perforation 622 is formed in the center thereof and a side portion of the piston body 621. It has a side surface 624 and an inclined surface 625 provided at a boundary between the tip surface 623 and the side surface 624.

ここで、ピストン620のうち、側面624が設けられる部位の外径は、加圧部材49における筒部49a(図5参照)の内径よりもわずかに小さくなっている。また、ピストン620のうち、先端面623が設けられる部位の外径は、先端絶縁部材43(図4参照)の外径よりも大きく、且つ、加圧部材49における筒部49aの内径よりも小さくなっている。さらに、先端面623に設けられた穿孔622の内径は、先端絶縁部材43の外径よりも小さくなっている。 Here, the outer diameter of the portion of the piston 620 where the side surface 624 is provided is slightly smaller than the inner diameter of the tubular portion 49a (see FIG. 5) of the pressurizing member 49. Further, the outer diameter of the portion of the piston 620 where the tip surface 623 is provided is larger than the outer diameter of the tip insulating member 43 (see FIG. 4) and smaller than the inner diameter of the tubular portion 49a of the pressurizing member 49. It has become. Further, the inner diameter of the perforation 622 provided on the tip surface 623 is smaller than the outer diameter of the tip insulating member 43.

(第2構造体の製造手順)
図13は、第2構造体の製造手順を示すフローチャートである。なお、この例では、第1構造体(ダイアフラムヘッド32および第1内部筐体35)、加圧部材49、第1絶縁部材51、第2絶縁部材52および第2内部筐体36を含む第2構造体を製造するに際して、後に第4構造体を構成する先端絶縁部材43を、製造用の部品として利用している。
(Manufacturing procedure of the second structure)
FIG. 13 is a flowchart showing a manufacturing procedure of the second structure. In this example, the second structure including the first structure (diaphragm head 32 and the first internal housing 35), the pressurizing member 49, the first insulating member 51, the second insulating member 52, and the second internal housing 36 is included. When manufacturing the structure, the tip insulating member 43 that later constitutes the fourth structure is used as a manufacturing part.

図14は、後述するステップ10の「仮組立工程」で用いられる第1構造体の構成を示す断面図である。図15は、後述するステップ10の「仮組立工程」を説明するための断面図である。図16は、後述するステップ20の「設置工程」を説明するための図である。図17は、後述するステップ30の「挿入工程」を説明するための図である。図18は、後述するステップ40の「加圧工程」を説明するための図である。図19は、後述するステップ50の「引抜工程」を説明するための図である。図20は、後述するステップ60の「取外工程」およびステップ70の「溶接工程」を経て得られた、第2構造体の構成を示す断面図である。以下では、図13を基本としつつ、適宜図14〜図20を参照しながら、第2構造体の製造手順に関する説明を行う。 FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of the first structure used in the “temporary assembly step” of step 10 described later. FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the “temporary assembly step” of step 10 described later. FIG. 16 is a diagram for explaining the “installation step” of step 20 described later. FIG. 17 is a diagram for explaining the “insertion step” of step 30 described later. FIG. 18 is a diagram for explaining the “pressurization step” of step 40, which will be described later. FIG. 19 is a diagram for explaining the “drawing step” of step 50, which will be described later. FIG. 20 is a cross-sectional view showing the configuration of the second structure obtained through the “removal step” of step 60 and the “welding step” of step 70, which will be described later. Hereinafter, the manufacturing procedure of the second structure will be described with reference to FIGS. 14 to 20 while referring to FIG. 13 as a basis.

〔仮組立工程〕
まず、第2構造体の基本となる第1構造体は、図14に示すように、相対的に先端側(図中では下側)に位置するダイアフラムヘッド32と、相対的に後端側(図中では上側)に位置する第1内部筐体35と、これらダイアフラムヘッド32と第1内部筐体35とを、外周面の一周にわたって溶接(レーザ溶接)してなる第1溶接部W1とを有している。
[Temporary assembly process]
First, as shown in FIG. 14, the first structure, which is the basis of the second structure, has a diaphragm head 32 located relatively on the front end side (lower side in the drawing) and a relatively rear end side (relatively on the rear end side (lower side in the drawing). The first inner housing 35 located on the upper side in the drawing, and the first welded portion W1 formed by welding (laser welding) the diaphragm head 32 and the first inner housing 35 over the outer peripheral surface. Have.

そして、最初に、上述した第1構造体を含む第2構造体の各構成部材と、第4構造体を構成する先端絶縁部材43とを、仮組み立てする仮組立工程を実行する(ステップ10、図15参照)。 Then, first, a temporary assembly step of temporarily assembling each component of the second structure including the first structure and the tip insulating member 43 constituting the fourth structure is executed (step 10, step 10, (See FIG. 15).

ステップ10では、まず、上記第1構造体を、自身の後端側(第1内部筐体35側)が上方を向くように仮置きする。次に、第1構造体の上方すなわち後端側から、第1絶縁部材51、加圧部材49、第2絶縁部材52および第2内部筐体36を、この順で挿入する。これにより、第2構造体が仮組みされた状態となる。続いて、仮組みされた第2構造体に対し、第1構造体の上方すなわち後端側から、先端絶縁部材43を挿入する。このとき、先端絶縁部材43が、加圧部材49の延出部49bに設けられた開口部にはまり込むようにし、且つ、この先端絶縁部材43の先端側の面が、ダイアフラムヘッド32における裏面中央凸部32dの後端側の面に突き当たるようにする。 In step 10, first, the first structure is temporarily placed so that its rear end side (first internal housing 35 side) faces upward. Next, the first insulating member 51, the pressurizing member 49, the second insulating member 52, and the second internal housing 36 are inserted in this order from above the first structure, that is, from the rear end side. As a result, the second structure is temporarily assembled. Subsequently, the tip insulating member 43 is inserted into the temporarily assembled second structure from above the first structure, that is, from the rear end side. At this time, the tip insulating member 43 is fitted into the opening provided in the extending portion 49b of the pressurizing member 49, and the surface on the tip side of the tip insulating member 43 is the center of the back surface of the diaphragm head 32. It abuts on the rear end side surface of the convex portion 32d.

なお、以下では、ステップ10で得られた、第2構造体の各構成部材および先端絶縁部材43を仮組み立てしたものを、仮組立体と称する。 In the following, the temporary assembly of each component of the second structure and the tip insulating member 43 obtained in step 10 will be referred to as a temporary assembly.

〔設置工程〕
次に、ステップ10で得られた仮組立体を、セッチング装置600の台座610の上に設置する設置工程を実行する(ステップ20、図16参照)。
[Installation process]
Next, an installation step of installing the temporary assembly obtained in step 10 on the pedestal 610 of the setting device 600 is executed (see step 20 and FIG. 16).

ステップ20では、セッチング装置600の台座610の上に、上記仮組立体を積載する。具体的に説明すると、仮組立体のダイアフラムヘッド32に設けられた表面中央凹部32bが、台座610の上面から上方に突出する変位検知針630に接触するように、台座610上に仮組立体を積載する。このとき、仮組立体における後端側は、鉛直上方を向くことになる。そして、台座610に仮設置された仮組立体は、図示しない治具によって台座610上に固定される。 In step 20, the temporary assembly is loaded on the pedestal 610 of the setting device 600. Specifically, the temporary assembly is placed on the pedestal 610 so that the surface center recess 32b provided on the diaphragm head 32 of the temporary assembly contacts the displacement detection needle 630 protruding upward from the upper surface of the pedestal 610. Load. At this time, the rear end side of the temporary assembly faces vertically upward. Then, the temporary assembly temporarily installed on the pedestal 610 is fixed on the pedestal 610 by a jig (not shown).

なお、ここでは、セッチング装置600の外部で仮組立体を組み立てたのち、得られた仮組立体をセッチング装置600の台座610の上に設置しているが、これに限られるものではなく、セッチング装置600の台座610の上で、仮組立体を組み立ててもよい。また、本実施の形態では、ステップ10の仮組立工程およびステップ20の設置工程が、配置工程に対応している。 Here, after assembling the temporary assembly outside the setting device 600, the obtained temporary assembly is installed on the pedestal 610 of the setting device 600, but the setting is not limited to this. The temporary assembly may be assembled on the pedestal 610 of the device 600. Further, in the present embodiment, the temporary assembly process of step 10 and the installation process of step 20 correspond to the arrangement process.

〔挿入工程〕
続いて、台座610の上に設置された上記仮組立体に対し、ピストン620を挿入する挿入工程を実行する(ステップ30、図17参照)。
[Insert process]
Subsequently, an insertion step of inserting the piston 620 into the temporary assembly installed on the pedestal 610 is executed (see step 30 and FIG. 17).

ステップ30では、まず、動作制御部640が、台座610に仮設置された仮組立体の後端側に、ピストン620を配置させる。より具体的に説明すると、動作制御部640は、台座610から突出する変位検知針630の鉛直上方であって、仮組立体の後端側端部よりも上側となる位置に、ピストン620の先端面623が位置するように、ピストン620を移動させる。そして、この状態で、動作制御部640は、ピストン620を鉛直下方に向けて移動させることにより、台座610に設置された仮組立体の後端部側からその内部へと、ピストン620を挿入させる。このとき、動作制御部640は、ピストン620の先端面623が、加圧部材49における延出部49bの後端側の面(第4段差部498)に接触するまで、ピストン620を挿入していく。 In step 30, first, the motion control unit 640 arranges the piston 620 on the rear end side of the temporary assembly temporarily installed on the pedestal 610. More specifically, the motion control unit 640 is located at a position vertically above the displacement detection needle 630 protruding from the pedestal 610 and above the rear end side end of the temporary assembly, at the tip of the piston 620. The piston 620 is moved so that the surface 623 is located. Then, in this state, the motion control unit 640 moves the piston 620 vertically downward to insert the piston 620 from the rear end side of the temporary assembly installed on the pedestal 610 into the inside thereof. .. At this time, the operation control unit 640 inserts the piston 620 until the tip surface 623 of the piston 620 comes into contact with the rear end side surface (fourth step portion 498) of the extension portion 49b of the pressurizing member 49. I will go.

本実施の形態の場合、ピストン620の先端面623は、先に加圧部材49に接触し、加圧部材49に接触してからさらに先端絶縁部材43に接触するようになっている。そして、本実施の形態では、この順番でピストン620が接触していくように、加圧部材49の初期寸法および初期形状(セッチング前の状態)が定められている。 In the case of the present embodiment, the tip surface 623 of the piston 620 first contacts the pressurizing member 49, then contacts the pressurizing member 49, and then further contacts the tip insulating member 43. Then, in the present embodiment, the initial dimensions and the initial shape (state before setting) of the pressurizing member 49 are determined so that the pistons 620 come into contact with each other in this order.

なお、このようにして、仮組立体の内部にピストン620を挿入していくことに伴い、仮組立体の内部(より具体的には加圧部材49の内側)に存在していた空気は、例えばピストン620に設けられた穿孔622を介して、仮組立体の外部へと排出される。 As the piston 620 is inserted into the temporary assembly in this way, the air existing inside the temporary assembly (more specifically, inside the pressurizing member 49) is removed. For example, it is discharged to the outside of the temporary assembly through a perforation 622 provided in the piston 620.

〔加圧工程〕
次いで、台座610とピストン620とを用いて、上記仮組立体を加圧する加圧工程を実行する(ステップ40、図18参照)。
[Pressure process]
Then, using the pedestal 610 and the piston 620, a pressurizing step of pressurizing the temporary assembly is executed (see step 40 and FIG. 18).

ステップ40では、まず、動作制御部640が、ピストン620に対し、予め決められた大きさの力を加えるための制御を行う。これに伴い、まず、加圧部材49には、ピストン620と、台座610、ダイアフラムヘッド32、第1内部筐体35および第1絶縁部材51とを介した加圧が行われる。また、加圧部材49が加圧された後、加圧部材49に続いて、ダイアフラムヘッド32には、ピストン620および先端絶縁部材43と、台座610とを介した加圧が行われる。すなわち、この例では、仮組立体に対して、ピストン620および台座610を用いた加圧を行うことに伴い、先に加圧部材49がセッチングされ、後からダイアフラムヘッド32がセッチングされるようになっている。 In step 40, first, the motion control unit 640 controls the piston 620 to apply a force of a predetermined magnitude. Along with this, first, the pressurizing member 49 is pressurized through the piston 620, the pedestal 610, the diaphragm head 32, the first internal housing 35, and the first insulating member 51. Further, after the pressurizing member 49 is pressurized, following the pressurizing member 49, the diaphragm head 32 is pressurized via the piston 620, the tip insulating member 43, and the pedestal 610. That is, in this example, the pressurizing member 49 is set first and the diaphragm head 32 is set later as the temporary assembly is pressurized by using the piston 620 and the pedestal 610. It has become.

このとき、加圧部材49では、厚さが最も小さい(薄い)部位である第1筒状部491(図5参照)に、加えられた力が集中することによって、この部位で塑性変形が生じる。そして、この部位が塑性変形することにより、加圧部材49にはセッチングが施されることになる。なお、加圧部材49における第1筒状部491は、上述したように、加圧部材49が圧電素子41に予加重を付与する際に、ばねとして機能する部位となっている。 At this time, in the pressure member 49, the applied force is concentrated on the first tubular portion 491 (see FIG. 5), which is the smallest (thinnest) portion, and plastic deformation occurs at this portion. .. Then, the pressure member 49 is set by the plastic deformation of this portion. As described above, the first tubular portion 491 of the pressurizing member 49 is a portion that functions as a spring when the pressurizing member 49 applies a preload to the piezoelectric element 41.

これに対し、ダイアフラムヘッド32では、厚さが最も小さい(薄い)部位である裏面環状凹部32cの近傍に、加えられた力が集中することによって、この部位で塑性変形が生じる。そして、この部位が塑性変形することにより、ダイアフラムヘッド32にはセッチングが施されることになる。なお、ダイアフラムヘッド32のうち裏面環状凹部32cの近傍となる部位は、上述したように、ダイアフラムヘッド32が圧力検知を行う際に、ばねとして機能する部位となっている。 On the other hand, in the diaphragm head 32, the applied force is concentrated in the vicinity of the back surface annular recess 32c, which is the smallest (thinnest) portion, and plastic deformation occurs at this portion. Then, the diaphragm head 32 is set by the plastic deformation of this portion. The portion of the diaphragm head 32 that is in the vicinity of the back surface annular recess 32c is a portion that functions as a spring when the diaphragm head 32 detects pressure, as described above.

ステップ40の加圧工程では、ピストン620の先端面623と、加圧部材49における延出部49bの後端側の面および先端絶縁部材43の後端側の面とが接触することになる。そして、この例では、ピストン620の先端面の面積と、加圧部材49に挿入され加圧部材49の延出部49bの後端側と接触する先端電極部材42の先端側の面積とが略等しくなるよう、ピストン620の先端面623の形状が定められている。 In the pressurizing step of step 40, the front end surface 623 of the piston 620 comes into contact with the rear end side surface of the extending portion 49b of the pressurizing member 49 and the rear end side surface of the tip insulating member 43. In this example, the area of the tip surface of the piston 620 and the area of the tip end side of the tip electrode member 42 that is inserted into the pressurizing member 49 and comes into contact with the rear end side of the extending portion 49b of the pressurizing member 49 are substantially defined. The shape of the tip surface 623 of the piston 620 is defined so as to be equal.

このようにして、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32の両者が塑性変形する(セッチングされる)と、ダイアフラムヘッド32の圧力受面32aのうち、裏面環状凹部32cよりも中央部側に位置する表面中央凹部32bは、塑性変形が生じる前よりも先端側へと突出する。すると、これに伴い、ダイアフラムヘッド32の表面中央凹部32bに接触する変位検知針630は、ダイアフラムヘッド32によって押し込まれることになり、台座610に対し沈み込む側(図中において下側)へと移動する。そして、動作制御部640は、変位検知針630の移動量が予め定められた閾値に到達すると、ピストン620を用いた加圧を停止させる。このとき、かかる力の大きさは、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32の両者の降伏荷重の大きさに基づいて定められる。なお、かかる力の大きさは、通常、対象となる部材の降伏荷重の1.1倍程度である。 When both the pressure member 49 and the diaphragm head 32 are plastically deformed (set) in this way, the surface of the pressure receiving surface 32a of the diaphragm head 32 located closer to the center of the back surface annular recess 32c. The central recess 32b protrudes toward the tip side more than before the plastic deformation occurs. Then, along with this, the displacement detection needle 630 that comes into contact with the surface center recess 32b of the diaphragm head 32 is pushed by the diaphragm head 32 and moves to the side that sinks with respect to the pedestal 610 (lower side in the drawing). To do. Then, when the movement amount of the displacement detection needle 630 reaches a predetermined threshold value, the motion control unit 640 stops the pressurization using the piston 620. At this time, the magnitude of the applied force is determined based on the magnitude of the yield load of both the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32. The magnitude of the applied force is usually about 1.1 times the yield load of the target member.

ここで、ステップ40の加圧工程において、先に加圧部材49をセッチングし、これに続いてダイアフラムヘッド32をセッチングしているのは、次の理由による。本実施の形態の場合、加圧部材49(実際には第1筒状部491)の剛性は、ダイアフラムヘッド32(実際には裏面環状凹部32cの周辺)の剛性よりも高くなっている。このため、加圧部材49をセッチングするのに必要な力は、ダイアフラムヘッド32をセッチングするのに必要な力よりも大きい(この詳細については後述する)。したがって、加圧部材49よりも先にダイアフラムヘッド32がセッチングされるような構成を採用した場合、加圧部材49を必要なだけセッチングした状態では、ダイアフラムヘッド32が必要以上にセッチングされることになってしまう。このため、本実施の形態では、1工程(ステップ40の加圧工程)内において、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32の順でセッチングを行うこととしている。 Here, in the pressurizing step of step 40, the pressurizing member 49 is set first, and then the diaphragm head 32 is set for the following reason. In the case of the present embodiment, the rigidity of the pressurizing member 49 (actually, the first tubular portion 491) is higher than the rigidity of the diaphragm head 32 (actually, the periphery of the back surface annular recess 32c). Therefore, the force required to set the pressurizing member 49 is larger than the force required to set the diaphragm head 32 (details of this will be described later). Therefore, when a configuration is adopted in which the diaphragm head 32 is set before the pressurizing member 49, the diaphragm head 32 is set more than necessary when the pressurizing member 49 is set as much as necessary. turn into. Therefore, in the present embodiment, the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 are set in this order in one step (pressurizing step of step 40).

なお、本実施の形態の加圧工程では、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32をセッチングすること以外に、接触する2つの部材(例えば、第1内部筐体35−第1絶縁部材51、第1絶縁部材51−加圧部材49)の接触部位に存在する、各部材の表面の微小な凹凸を潰す、という処理も行っている。また、本実施の形態では、ステップ40の加圧工程が、セッチング工程およびダブルセッチング工程の両者に対応している。 In the pressurizing step of the present embodiment, in addition to setting the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32, two contacting members (for example, the first internal housing 35-1st insulating member 51, the first A process of crushing minute irregularities on the surface of each member existing at the contact portion of the insulating member 51-pressurizing member 49) is also performed. Further, in the present embodiment, the pressurizing step of step 40 corresponds to both the setting step and the double setting step.

〔引抜工程〕
次に、台座610上に設置された仮組立体(加圧部材49およびダイアフラムヘッド32の両者がセッチングされたもの)から、ピストン620を引き抜く引抜工程を実行する(ステップ50、図19参照)。
[Pulling process]
Next, a pulling step of pulling out the piston 620 from the temporary assembly (both the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 are set) installed on the pedestal 610 is executed (see step 50 and FIG. 19).

ステップ50では、まず、動作制御部640が、ピストン620を、ステップ30の挿入工程とは逆方向(鉛直上方)に移動させる。これに伴い、ピストン620の先端面623は、先端絶縁部材43の後端側の面と加圧部材49における延出部49bの後端側の面とから離れる。 In step 50, first, the motion control unit 640 moves the piston 620 in the direction opposite to the insertion step of step 30 (vertically upward). Along with this, the front end surface 623 of the piston 620 is separated from the rear end side surface of the tip insulating member 43 and the rear end side surface of the extension portion 49b of the pressurizing member 49.

また、ステップ50では、ピストン620を鉛直上方に移動させる前から、動作制御部640が、図示しないコンプレッサを用いて、外部からピストン620の穿孔622に空気を送り込ませる。これに伴い、仮組立体の内部(より具体的には加圧部材49の内側)には、ピストン620に設けられた穿孔622を介して、外部から空気が導入される。これにより、仮組立体において、加圧部材49の内側に存在し、ステップ40の加圧工程でピストン620の先端面623に密着していた先端絶縁部材43が、ピストン620にくっついたまま上方へと移動する、という事態を生じにくくしている。換言すれば、先端絶縁部材43は、ピストン620が鉛直上方へと移動しても、ダイアフラムヘッド32の裏面中央凸部32dの上に積載されたままの状態を維持できるようになっている。 Further, in step 50, before moving the piston 620 vertically upward, the operation control unit 640 uses a compressor (not shown) to send air from the outside into the perforation 622 of the piston 620. Along with this, air is introduced into the inside of the temporary assembly (more specifically, the inside of the pressurizing member 49) from the outside through the perforation 622 provided in the piston 620. As a result, in the temporary assembly, the tip insulating member 43, which exists inside the pressurizing member 49 and is in close contact with the tip surface 623 of the piston 620 in the pressurizing step of step 40, moves upward while being attached to the piston 620. It makes it difficult for the situation to move. In other words, the tip insulating member 43 can maintain the state of being loaded on the back surface central convex portion 32d of the diaphragm head 32 even if the piston 620 moves vertically upward.

そして、動作制御部640は、ピストン620の先端面623が集合体の後端から抜けた後、ピストン620の鉛直上方への移動を停止させ、且つ、コンプレッサを用いた空気の送り込みを停止させる。 Then, after the tip surface 623 of the piston 620 is removed from the rear end of the aggregate, the operation control unit 640 stops the movement of the piston 620 vertically upward and stops the air feeding using the compressor.

〔取外工程〕
続いて、セッチング装置600から集合体を取り外す取外工程を実行する(ステップ60)。
[Removal process]
Subsequently, a removal step of removing the aggregate from the setting device 600 is executed (step 60).

ステップ60では、セッチング装置600の台座610から、図示しない治具を用いて固定されていた仮組立体(加圧部材49およびダイアフラムヘッド32の両者がセッチングされたもの)を取り外す。このとき、この仮組立体は、上述したように、第2構造体の構成部材に加えて、先端絶縁部材43を備えたものとなっている。 In step 60, the temporary assembly (both the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 are set) that has been fixed by using a jig (not shown) is removed from the pedestal 610 of the setting device 600. At this time, as described above, the temporary assembly is provided with the tip insulating member 43 in addition to the constituent members of the second structure.

〔溶接工程〕
最後に、セッチング装置600から取り外された仮組立体(加圧部材49およびダイアフラムヘッド32の両者がセッチングされたもの)に対し、溶接を行うことで第2構造体を得る溶接工程を実行する(ステップ70、図20参照)。
[Welding process]
Finally, a welding step of obtaining a second structure is executed by welding the temporary assembly (both the pressure member 49 and the diaphragm head 32 are set) removed from the setting device 600 (the one in which both the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 are set). Step 70, see FIG. 20).

ステップ70では、上記仮組立体を、図示しないレーザ溶接装置に設置する。そして、上記仮組立体のうちの、第1内部筐体35および第2内部筐体36の境界部に、外周面の一周にわたってレーザ溶接を施すことで、第2溶接部W2を形成する。このようにして第2溶接部W2を形成することにより、上記仮組立体は、第1溶接部W1を介してダイアフラムヘッド32および第1内部筐体35を一体化した第1構造体と、第1絶縁部材51と、加圧部材49と、第2絶縁部材52と、第1内部筐体35とを一体化してなる、第2構造体となる。 In step 70, the temporary assembly is installed in a laser welding apparatus (not shown). Then, the second welded portion W2 is formed by performing laser welding on the boundary portion between the first inner housing 35 and the second inner housing 36 of the temporary assembly over the entire circumference of the outer peripheral surface. By forming the second welded portion W2 in this way, the temporary assembly is formed with the first structure in which the diaphragm head 32 and the first internal housing 35 are integrated via the first welded portion W1. 1 The insulating member 51, the pressurizing member 49, the second insulating member 52, and the first internal housing 35 are integrated to form a second structure.

ただし、この例では、このようにして得られた第2構造体の内部に、セッチングで使用した先端絶縁部材43が取り付けられたままとなっている。この先端絶縁部材43については、後の第4構造体の製造でそのまま使用してもよいし、一旦第2構造体から取り外すようにしてもかまわない。ただし、先端絶縁部材43にある程度の寸法公差が許容されていることを考慮すると、得られた第2構造体から先端絶縁部材43を取り外すことなく、そのまま後の第4構造体の製造に流用することが望ましい。 However, in this example, the tip insulating member 43 used in the setting is still attached to the inside of the second structure thus obtained. The tip insulating member 43 may be used as it is in the subsequent production of the fourth structure, or may be once removed from the second structure. However, considering that a certain degree of dimensional tolerance is allowed for the tip insulating member 43, the tip insulating member 43 is used as it is for the subsequent production of the fourth structure without removing the tip insulating member 43 from the obtained second structure. Is desirable.

[第4構造体]
では、上述した第2構造体(図20参照)と、上述した第3構造体(圧電モジュール400:図9参照)とを含む、第4構造体について説明を行う。
[Fourth structure]
Then, the fourth structure including the above-mentioned second structure (see FIG. 20) and the above-mentioned third structure (piezoelectric module 400: see FIG. 9) will be described.

図21は、第4構造体の構成を示す断面図である。
この第4構造体は、第2構造体と、第2構造体の後端側から第2構造体の内部に挿入されてなる先端絶縁部材43と、第2構造体の後端側から第2構造体の内部且つ先端絶縁部材43の後端側に挿入されてなる第3構造体(圧電モジュール400)と、第2構造体の後端側から第2構造体の内部且つ第3構造体の後端側に挿入されてなる支持部材53とを備えている。また、第4構造体は、支持部材53と、第2構造体を構成する加圧部材49とが、外周面の一周にわたってレーザ溶接されることで形成された第3溶接部W3により一体化している。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing the configuration of the fourth structure.
The fourth structure includes a second structure, a tip insulating member 43 inserted into the inside of the second structure from the rear end side of the second structure, and a second structure from the rear end side of the second structure. The third structure (piezoelectric module 400) inserted inside the structure and on the rear end side of the tip insulating member 43, and the inside of the second structure and the third structure from the rear end side of the second structure. A support member 53 inserted into the rear end side is provided. Further, the fourth structure is integrated by the third welded portion W3 formed by laser welding the support member 53 and the pressurizing member 49 constituting the second structure over the entire circumference of the outer peripheral surface. There is.

本実施の形態では、第4構造体を製造するに際して、既に先端絶縁部材43が仮取り付けされた第2構造体に対し、第3構造体すなわち圧電素子41を含む圧電モジュール400と、支持部材53とを、この順に挿入する。そして、第2構造体の先端側と、支持部材53の後端側との間に、予め定められた力を加えることで、圧電モジュール400に設けられた圧電素子41に所定の予荷重を付与する。なお、このときに加えられる力の大きさは、上記第2構造体の製造手順において、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32の両者をセッチングするために加えた力よりも小さくてよく、得られた圧力検出装置20において、圧電素子41にがたつきが生じない程度の大きさで十分である。そして、このようにして圧電素子41に予荷重を付与した状態で、支持部材53と加圧部材49とをレーザ溶接して第3溶接部W3を形成することで、第1構造体を含む第2構造体、第3構造体(圧電モジュール400)、先端絶縁部材43および支持部材53を一体化してなる、第4構造体が得られる。 In the present embodiment, when the fourth structure is manufactured, the piezoelectric module 400 including the third structure, that is, the piezoelectric element 41, and the support member 53 are attached to the second structure to which the tip insulating member 43 is temporarily attached. And are inserted in this order. Then, a predetermined preload is applied to the piezoelectric element 41 provided in the piezoelectric module 400 by applying a predetermined force between the front end side of the second structure and the rear end side of the support member 53. To do. The magnitude of the force applied at this time may be smaller than the force applied to set both the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 in the manufacturing procedure of the second structure. In the pressure detection device 20, a size sufficient is sufficient so that the piezoelectric element 41 does not rattle. Then, in a state where the piezoelectric element 41 is preloaded in this way, the support member 53 and the pressure member 49 are laser-welded to form the third welded portion W3, whereby the first structure including the first structure is included. A fourth structure is obtained in which the two structures, the third structure (piezoelectric module 400), the tip insulating member 43, and the support member 53 are integrated.

このようにして得られた第4構造体では、ダイアフラムヘッド32および加圧部材49の両者にセッチングが施されており、また、セッチングが施された加圧部材49等を介して、圧電素子41に所望とする予荷重が付与されていることになる。なお、本実施の形態では、第2構造体等を用いて第4構造体を製造する手順が、付与工程、固定工程、予荷重付与工程および位置決め工程の四者に対応している。 In the fourth structure thus obtained, both the diaphragm head 32 and the pressurizing member 49 are set, and the piezoelectric element 41 is passed through the set pressurizing member 49 or the like. Is given the desired preload. In the present embodiment, the procedure for manufacturing the fourth structure using the second structure or the like corresponds to the four steps of the applying step, the fixing step, the preload applying step, and the positioning step.

[セッチングについて]
ここで、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32のセッチングについて、具体例を挙げて説明を行っておく。
[About setting]
Here, the setting of the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 will be described with reference to specific examples.

(加圧部材単体でのセッチング)
図22(a)は、本実施の形態で用いた加圧部材49を単体でセッチングしたときの、加圧部材49の変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。図22(a)において、横軸は加圧部材49の中心線方向の変位量(μm)であり、縦軸は加圧部材49にかかる荷重(N)である。また、図22(a)には、加圧部材49のセッチング前の特性とセッチング後の特性とを併せて示している。
(Setting with a single pressurizing member)
FIG. 22A is a graph showing the relationship between the displacement amount of the pressurizing member 49 and the applied load when the pressurizing member 49 used in the present embodiment is set as a single unit. In FIG. 22A, the horizontal axis is the displacement amount (μm) of the pressurizing member 49 in the center line direction, and the vertical axis is the load (N) applied to the pressurizing member 49. Further, FIG. 22A also shows the characteristics of the pressurizing member 49 before setting and the characteristics after setting.

図22(a)から明らかなように、この例において、加圧部材49に適切なセッチングを施すためには、加圧部材49の変位量を40(μm)〜60(μm)程度にすることが必要であることがわかる。また、このときに加圧部材49にかかる荷重は、およそ400(N)〜600(N)程度であることもわかる。 As is clear from FIG. 22 (a), in this example, in order to appropriately set the pressure member 49, the displacement amount of the pressure member 49 should be about 40 (μm) to 60 (μm). Turns out to be necessary. It can also be seen that the load applied to the pressurizing member 49 at this time is about 400 (N) to 600 (N).

(ダイアフラムヘッド単体でのセッチング)
図22(b)は、本実施の形態で用いたダイアフラムヘッド32を単体でセッチングしたときの、ダイアフラムヘッド32の変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。図22(b)において、横軸はダイアフラムヘッド32の中心線方向の変位量(μm)であり、縦軸はダイアフラムヘッド32にかかる荷重(N)である。また、図22(b)には、ダイアフラムヘッド32のセッチング前の特性とセッチング後の特性とを併せて示している。
(Setting with the diaphragm head alone)
FIG. 22B is a graph showing the relationship between the displacement amount of the diaphragm head 32 and the applied load when the diaphragm head 32 used in the present embodiment is set by itself. In FIG. 22B, the horizontal axis is the displacement amount (μm) in the center line direction of the diaphragm head 32, and the vertical axis is the load (N) applied to the diaphragm head 32. Further, FIG. 22B also shows the characteristics of the diaphragm head 32 before setting and the characteristics after setting.

図22(b)から明らかなように、この例において、ダイアフラムヘッド32に適切なセッチングを施すためには、ダイアフラムヘッド32の変位量を40(μm)〜60(μm)程度にすることが必要であることがわかる。また、このときにダイアフラムヘッド32にかかる荷重は、およそ100(N)〜150(N)程度であることもわかる。 As is clear from FIG. 22B, in this example, in order to appropriately set the diaphragm head 32, it is necessary to set the displacement amount of the diaphragm head 32 to about 40 (μm) to 60 (μm). It can be seen that it is. It can also be seen that the load applied to the diaphragm head 32 at this time is about 100 (N) to 150 (N).

したがって、図22(a)および図22(b)から、加圧部材49をセッチングするために必要な力は、ダイアフラムヘッド32をセッチングするために必要な力よりも大きいことがわかる。より具体的に説明すると、加圧部材49をセッチングするために必要な力は、ダイアフラムヘッド32をセッチングするために必要な力の4倍程度となっていることがわかる。このため、本実施の形態では、上述したステップ40の加圧工程(図13参照)において、先に加圧部材49をセッチングし、後からダイアフラムヘッド32をセッチングするようにしている。 Therefore, from FIGS. 22 (a) and 22 (b), it can be seen that the force required for setting the pressurizing member 49 is larger than the force required for setting the diaphragm head 32. More specifically, it can be seen that the force required to set the pressurizing member 49 is about four times the force required to set the diaphragm head 32. Therefore, in the present embodiment, in the pressurizing step (see FIG. 13) of step 40 described above, the pressurizing member 49 is set first, and the diaphragm head 32 is set later.

(加圧部材およびダイアフラムヘッドの両者をまとめてセッチング)
図23は、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32の両者をまとめてセッチングしたときの、ダイアフラムヘッド32の変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。したがって、図23は、本実施の形態で採用した手法を用いてセッチングを行った場合に対応している。図23において、横軸はダイアフラムヘッド32の中心線方向の変位量(μm)であり、縦軸はダイアフラムヘッド32にかかる荷重(N)である。
(Setting both the pressurizing member and the diaphragm head together)
FIG. 23 is a graph showing the relationship between the displacement amount of the diaphragm head 32 and the applied load when both the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 are set together. Therefore, FIG. 23 corresponds to the case where the setting is performed by using the method adopted in the present embodiment. In FIG. 23, the horizontal axis is the displacement amount (μm) in the center line direction of the diaphragm head 32, and the vertical axis is the load (N) applied to the diaphragm head 32.

この例では、図中に座標(A)で示す位置が、セッチングを開始する前(ステップ40の加圧工程の前)の状態に対応している。このとき、変位量は略0(μm)であり、荷重も略0(N)である。 In this example, the position indicated by the coordinate (A) in the figure corresponds to the state before the setting is started (before the pressurizing step of step 40). At this time, the displacement amount is approximately 0 (μm), and the load is also approximately 0 (N).

そして、ステップ40の加圧工程が開始され、ピストン620が押し込まれることにより、図中において座標(A)から座標(B)へと位置が移動していく。この間は、ピストン620と加圧部材49とが接触する一方、ピストン620と先端絶縁部材43とはほとんど接触しない状態となっている。そして、この間は、ピストン620によって加圧部材49が押し込まれることに伴い、加圧部材49が塑性変形することにより、加圧部材49がセッチングされる。なお、座標(B)において、加圧部材49にかかる力の大きさは、約580(N)となっており、加圧部材49がセッチングされるのに十分な大きさとなっている(図22(a)も参照)。 Then, the pressurizing step of step 40 is started, and when the piston 620 is pushed in, the position moves from the coordinate (A) to the coordinate (B) in the figure. During this period, the piston 620 and the pressurizing member 49 are in contact with each other, while the piston 620 and the tip insulating member 43 are hardly in contact with each other. During this period, as the pressure member 49 is pushed by the piston 620, the pressure member 49 is plastically deformed, so that the pressure member 49 is set. In the coordinates (B), the magnitude of the force applied to the pressurizing member 49 is about 580 (N), which is large enough for the pressurizing member 49 to be set (FIG. 22). See also (a)).

ステップ40の加圧工程の途中で、図中に座標(B)に示す位置に到達すると、ピストン620は、加圧部材49に接触するのに加えて、先端絶縁部材43にも接触する状態へと移行する。そして、ステップ40の加圧工程が続行され、ピストン620がさらに押し込まれることにより、図中において座標(B)から座標(C)へと位置が移動していく。この間は、ピストン620と加圧部材49とが接触し、且つ、ピストン620と先端絶縁部材43とが接触する状態となっている。そして、この間は、ピストン620によって先端絶縁部材43が押し込まれることに伴い、先端絶縁部材43を介して押されるダイアフラムヘッド32が塑性変形することにより、ダイアフラムヘッド32がセッチングされる。また、この間、加圧部材49にかかる力の大きさは、座標(B)にあったときより増加し、加圧部材49も塑性変形する。座標(C)において、ダイアフラムヘッド32にかかる力の大きさは、約100(N)以上となっており、ダイアフラムヘッド32がセッチングされるのに十分な大きさとなっている(図22(b)も参照)。なお、図中において座標(C)に到達すると、ステップ40の加圧工程は終了する。 When the position indicated by the coordinate (B) in the drawing is reached in the middle of the pressurizing step of step 40, the piston 620 comes into contact with the tip insulating member 43 in addition to the pressurizing member 49. And migrate. Then, the pressurizing step of step 40 is continued, and the piston 620 is further pushed in, so that the position moves from the coordinate (B) to the coordinate (C) in the figure. During this time, the piston 620 and the pressurizing member 49 are in contact with each other, and the piston 620 and the tip insulating member 43 are in contact with each other. During this period, as the tip insulating member 43 is pushed by the piston 620, the diaphragm head 32 pushed through the tip insulating member 43 is plastically deformed, so that the diaphragm head 32 is set. Further, during this period, the magnitude of the force applied to the pressure member 49 is larger than when it is at the coordinate (B), and the pressure member 49 is also plastically deformed. In the coordinates (C), the magnitude of the force applied to the diaphragm head 32 is about 100 (N) or more, which is sufficiently large for the diaphragm head 32 to be set (FIG. 22 (b)). See also). When the coordinate (C) is reached in the figure, the pressurizing step of step 40 ends.

続いて、ステップ50の引抜工程が開始され、ピストン620が引き抜かれることにより、図中において座標(C)から座標(D)へと位置が移動していく。この間は、ピストン620と、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32とが接触しない状態となっている。そして、この間は、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32に対する加圧が解除されることに伴い、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32が、弾性変形によって元の状態に戻ろうとする。ただし、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32が延びきることで最終地点となる座標(D)は、これら加圧部材49およびダイアフラムヘッド32に、セッチングに伴う塑性変形が生じているために、原点である座標(A)とは異なる位置になる。この例では、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32をセッチングしたことに伴い、ダイアフラムヘッド32の中心線方向の位置が5(μm)程度ずれていることがわかる。 Subsequently, the drawing step of step 50 is started, and the piston 620 is pulled out, so that the position moves from the coordinate (C) to the coordinate (D) in the drawing. During this period, the piston 620, the pressurizing member 49, and the diaphragm head 32 are not in contact with each other. During this period, as the pressurization on the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 is released, the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 try to return to their original states by elastic deformation. However, the coordinates (D), which is the final point when the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 are fully extended, are at the origin because the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 are plastically deformed due to the setting. The position is different from a certain coordinate (A). In this example, it can be seen that the position of the diaphragm head 32 in the center line direction is deviated by about 5 (μm) due to the setting of the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32.

[その他]
なお、本実施の形態では、セッチング装置600ではダイアフラムヘッド32および加圧部材49の両者のそれぞれに対するセッチングのみを行い、第1内部筐体35および第2内部筐体36の溶接(第2溶接部W2の形成)は別のレーザ溶接装置で行うようにしていたが、これに限られるものではない。例えば、セッチング装置600にレーザ溶接ヘッド(図示せず)を設け、ダイアフラムヘッド32および加圧部材49のセッチングと、第1内部筐体35および第2内部筐体36の溶接とを連続的に行ってもかまわない。
[Other]
In the present embodiment, the setting device 600 only sets the diaphragm head 32 and the pressurizing member 49, respectively, and welds the first internal housing 35 and the second internal housing 36 (second welded portion). The formation of W2) was performed by another laser welding device, but the present invention is not limited to this. For example, a laser welding head (not shown) is provided in the setting device 600, and the setting of the diaphragm head 32 and the pressurizing member 49 and the welding of the first internal housing 35 and the second internal housing 36 are continuously performed. It doesn't matter.

また、本実施の形態では、先端絶縁部材43等を設けることにより、正の経路と筐体経路とを電気的に絶縁するようにしていたが、これに限られるものではなく、正の経路と筐体経路とを電気的に接続する構成を採用してもかまわない。 Further, in the present embodiment, the positive path and the housing path are electrically insulated by providing the tip insulating member 43 or the like, but the present invention is not limited to this, and the positive path is used. A configuration that electrically connects to the housing path may be adopted.

また、本実施の形態では、棒状の圧力検出装置20を例として説明を行ったが、これに限られるものではなく、例えば特許文献2に記載したようなリング状の装置(燃焼圧センサ)に適用してもかまわない。 Further, in the present embodiment, the rod-shaped pressure detecting device 20 has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and for example, a ring-shaped device (combustion pressure sensor) as described in Patent Document 2 may be used. You may apply it.

また、本実施の形態では、筒状を呈する加圧部材49を用い、この加圧部材49の内部に圧電素子41を収容するとともに、加圧部材49、圧電モジュール400の構成要素および支持部材53を用いて、圧電素子41に予荷重を付与するようにしていたが、これに限られるものではない。すなわち、圧電素子41を先端側および後端側から挟み込んで予荷重を付与できる構成であれば、加圧部材49の形状については適宜設計変更して差し支えない。 Further, in the present embodiment, the pressure member 49 having a tubular shape is used, the piezoelectric element 41 is housed inside the pressure member 49, and the pressure member 49, the components of the piezoelectric module 400, and the support member 53 are used. Was used to apply a preload to the piezoelectric element 41, but the present invention is not limited to this. That is, the shape of the pressurizing member 49 may be appropriately redesigned as long as the piezoelectric element 41 can be sandwiched from the front end side and the rear end side to apply a preload.

また、本実施の形態では、ピストン620を、直接的に加圧部材49に突き当てて加圧部材49にセッチングを施すとともに、ピストン620を、先端絶縁部材43を介して間接的にダイアフラムヘッド32に突き当ててダイアフラムヘッド32にセッチングを施すようにしていたが、これに限られるものではない。例えば、ピストン620を、何らかの部材を介して加圧部材49に突き当てて加圧部材49にセッチングを施すようにしてもよい。一方、ピストン620を、直接的にダイアフラムヘッド32に突き当ててダイアフラムヘッド32にセッチングを施すようにしてもかまわない。 Further, in the present embodiment, the piston 620 is directly abutted against the pressurizing member 49 to set the pressurizing member 49, and the piston 620 is indirectly connected to the diaphragm head 32 via the tip insulating member 43. The diaphragm head 32 was set by abutting against the piston head 32, but the present invention is not limited to this. For example, the piston 620 may be abutted against the pressurizing member 49 via some member to set the pressurizing member 49. On the other hand, the piston 620 may be directly abutted against the diaphragm head 32 to set the diaphragm head 32.

また、本実施の形態では、ピストン620を、直接的に加圧部材49に突き当てるとともに、先端絶縁部材43を介して間接的にダイアフラムヘッド32に突き当てるようにすることで、ピストン620を用いて、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32を並列的にセッチングするようにしていた。ただし、これに限られるものではなく、例えば、ピストン620を、直接または間接的に加圧部材49に突き当てるとともに、加圧部材49を、直接または間接的にダイアフラムヘッド32に突き当てる構成を採用してもよい。また、これとは逆に、例えば、ピストン620を、直接または間接的にダイアフラムヘッド32に突き当てるとともに、ダイアフラムヘッド32を、直接または間接的に加圧部材49に突き当てる構成を採用してもよい。すなわち、ピストン620を用いて、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32を直列的にセッチングするようにしてもかまわない。 Further, in the present embodiment, the piston 620 is used by directly abutting the piston 620 against the pressurizing member 49 and indirectly abutting the piston 620 against the diaphragm head 32 via the tip insulating member 43. Therefore, the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 were set in parallel. However, the present invention is not limited to this, and for example, a configuration is adopted in which the piston 620 is directly or indirectly abutted against the pressurizing member 49 and the pressurizing member 49 is directly or indirectly abutted against the diaphragm head 32. You may. On the contrary, for example, the piston 620 may be directly or indirectly abutted against the diaphragm head 32, and the diaphragm head 32 may be directly or indirectly abutted against the pressurizing member 49. Good. That is, the pressure member 49 and the diaphragm head 32 may be set in series by using the piston 620.

また、本実施の形態では、ステップ40の加圧工程(図13参照)において、加圧部材49およびダイアフラムヘッド32の両者を、まとめてセッチングするようにしていたが、これに限られるものではない。ステップ40の加圧工程では、少なくとも加圧部材49およびダイアフラムヘッド32のいずれか一方のセッチングを行えばよい。 Further, in the present embodiment, in the pressurizing step of step 40 (see FIG. 13), both the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 are set together, but the present invention is not limited to this. .. In the pressurizing step of step 40, at least one of the pressurizing member 49 and the diaphragm head 32 may be set.

1…圧力検出システム、10…内燃機関、20…圧力検出装置、30…筐体部、31…先端外部筐体、32…ダイアフラムヘッド、33…中間外部筐体、34…後端外部筐体、35…第1内部筐体、36…第2内部筐体、40…検出機構部、41…圧電素子、42…先端電極部材、43…先端絶縁部材、44…後端電極部材、45…後端絶縁部材、46…第1コイルバネ、47…伝導部材、48…保持部材、49…加圧部材、50…絶縁チューブ、51…第1絶縁部材、52…第2絶縁部材、53…支持部材、54…第2コイルバネ、55…第1収容部材、56…第2収容部材、57…回路内蔵部材、58…接続部材、59…閉塞部材、60…第3絶縁部材、70…シール部、80…接続ケーブル、100…制御装置、400…圧電モジュール、600…セッチング装置、610…台座、620…ピストン、630…変位検知針、640…動作制御部 1 ... Pressure detection system, 10 ... Internal combustion engine, 20 ... Pressure detection device, 30 ... Housing, 31 ... Tip external housing, 32 ... Diaphragm head, 33 ... Intermediate external housing, 34 ... Rear end external housing, 35 ... 1st internal housing, 36 ... 2nd internal housing, 40 ... Detection mechanism, 41 ... Piezoelectric element, 42 ... Tip electrode member, 43 ... Tip insulating member, 44 ... Rear end electrode member, 45 ... Rear end Insulating member, 46 ... 1st coil spring, 47 ... Conducting member, 48 ... Holding member, 49 ... Pressurizing member, 50 ... Insulating tube, 51 ... 1st insulating member, 52 ... Second insulating member, 53 ... Supporting member, 54 ... 2nd coil spring, 55 ... 1st accommodating member, 56 ... 2nd accommodating member, 57 ... circuit built-in member, 58 ... connecting member, 59 ... closing member, 60 ... 3rd insulating member, 70 ... sealing part, 80 ... connecting Cable, 100 ... Control device, 400 ... Piezoelectric module, 600 ... Setting device, 610 ... Pedestal, 620 ... Piston, 630 ... Displacement detection needle, 640 ... Motion control unit

Claims (15)

外部から軸方向に沿って受けた圧力に応じた電気信号を出力する圧電素子と、弾性を有し且つ当該圧電素子に当該軸方向に沿う押し付け力を付与するばね部材とを備えた圧力検出装置の製造方法であって、
前記軸方向の他端側から一端側に向かう押圧力を付与する押圧部材を、前記ばね部材の当該一端側に押し付けることで、当該ばね部材をセッチングするセッチング工程と、
前記圧電素子およびセッチングされた前記ばね部材を位置決めすることで、当該ばね部材を用いて当該圧電素子に前記押し付け力を付与する付与工程と
を含む圧力検出装置の製造方法。
A pressure detection device including a piezoelectric element that outputs an electric signal corresponding to a pressure received from the outside along the axial direction, and a spring member that has elasticity and applies a pressing force along the axial direction to the piezoelectric element. It is a manufacturing method of
A setting step of setting the spring member by pressing a pressing member that applies a pressing force from the other end side in the axial direction toward the one end side to the one end side of the spring member.
A method for manufacturing a pressure detection device, which includes a step of applying a pressing force to the piezoelectric element by using the spring member by positioning the piezoelectric element and the set spring member.
前記ばね部材は、前記一端側および前記他端側から前記圧電素子を挟み込むことで、当該圧電素子に前記押し付け力としての予荷重を付与するために当該圧電素子を加圧する加圧部材であることを特徴とする請求項1記載の圧力検出装置の製造方法。 The spring member is a pressure member that pressurizes the piezoelectric element in order to apply a preload as a pressing force to the piezoelectric element by sandwiching the piezoelectric element from one end side and the other end side. The method for manufacturing a pressure detector according to claim 1. 前記加圧部材は、前記軸方向に沿って貫通孔が設けられることにより筒状を呈しており、
前記セッチング工程では、前記加圧部材における前記貫通孔の内部に前記押圧部材を挿入した状態で、当該加圧部材の前記一端側の内周面に当該押圧部材を接触させること
を特徴とする請求項2記載の圧力検出装置の製造方法。
The pressurizing member has a tubular shape due to the provision of through holes along the axial direction.
The claim is characterized in that, in the setting step, the pressing member is brought into contact with the inner peripheral surface of the pressing member on one end side in a state where the pressing member is inserted into the through hole of the pressing member. Item 2. The method for manufacturing a pressure detector according to item 2.
前記付与工程では、前記加圧部材における前記貫通孔の内部から前記押圧部材を抜き取るとともに、当該貫通孔の内部に前記圧電素子を収容した状態で、当該加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから当該圧電素子を挟み込むことを特徴とする請求項3記載の圧力検出装置の製造方法。 In the applying step, the pressing member is pulled out from the inside of the through hole in the pressurizing member, and the piezoelectric element is housed inside the through hole, and the pressurizing member is used to the one end side and the above. The method for manufacturing a pressure detecting device according to claim 3, wherein the piezoelectric element is sandwiched from the other end side. 前記付与工程では、前記圧電素子の前記一端側を前記加圧部材の内周面に突き当てるとともに、当該圧電素子の前記他端側を突当部材に突き当てるようにし、
前記付与工程の後に、前記圧電素子に前記予荷重を付与した状態で、前記加圧部材および前記突当部材を固定する固定工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項4記載の圧力検出装置の製造方法。
In the applying step, one end side of the piezoelectric element is abutted against the inner peripheral surface of the pressurizing member, and the other end side of the piezoelectric element is abutted against the abutting member.
The pressure detecting device according to claim 4, further comprising a fixing step of fixing the pressurizing member and the abutting member in a state where the preload is applied to the piezoelectric element after the applying step. Manufacturing method.
前記ばね部材は、前記圧電素子の前記一端側に設けられ、当該圧電素子に伝達する圧力を外部から受ける受圧部材であることを特徴とする請求項1記載の圧力検出装置の製造方法。 The method for manufacturing a pressure detecting device according to claim 1, wherein the spring member is a pressure receiving member provided on one end side of the piezoelectric element and receiving a pressure transmitted to the piezoelectric element from the outside. 前記セッチング工程では、前記受圧部材の後端側に当該受圧部材が受けた圧力を前記圧電素子へと伝達する圧力伝達部材を配置し、当該圧力伝達部材に前記押圧部材を接触させることで、当該押圧部材から当該圧力伝達部材を介して当該受圧部材を押すことを特徴とする請求項6記載の圧力検出装置の製造方法。 In the setting step, a pressure transmitting member for transmitting the pressure received by the pressure receiving member to the piezoelectric element is arranged on the rear end side of the pressure receiving member, and the pressing member is brought into contact with the pressure transmitting member. The method for manufacturing a pressure detecting device according to claim 6, wherein the pressure receiving member is pushed from the pressing member via the pressure transmitting member. 前記付与工程では、前記受圧部材の前記他端側から前記押圧部材を取り去るとともに、当該受圧部材の当該他端側に前記圧力伝達部材および前記圧電素子をこの順で配置した状態で、当該受圧部材を用いて前記一端側と当該他端側とから当該圧電素子を挟み込むことを特徴とする請求項7記載の圧力検出装置の製造方法。 In the applying step, the pressing member is removed from the other end side of the pressure receiving member, and the pressure transmitting member and the piezoelectric element are arranged in this order on the other end side of the pressure receiving member. The method for manufacturing a pressure detecting device according to claim 7, wherein the piezoelectric element is sandwiched between the one end side and the other end side using the above. 前記付与工程で付与される前記押し付け力の大きさが、前記セッチング工程で前記押圧部材が付与する前記押圧力の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載の圧力検出装置の製造方法。 The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the magnitude of the pressing force applied in the applying step is smaller than the magnitude of the pressing force applied by the pressing member in the setting step. A method for manufacturing a pressure detector. 一端側から他端側に向かう軸方向に沿って延びる加圧部材を配置するとともに、当該加圧部材の当該一端側に、外部から圧力を受ける受圧部材を配置する配置工程と、
前記他端側から前記一端側に向かう押圧力を付与する押圧部材を、前記加圧部材の当該一端側と前記受圧部材の当該他端側とに押し付けることで、当該加圧部材および当該受圧部材の両者をセッチングするダブルセッチング工程と、
外部から受けた圧力に応じた電気信号を出力する圧電素子を、前記加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから挟み込むことで、当該圧電素子に予荷重を付与する予荷重付与工程と、
前記受圧部材と前記予荷重が付与された前記圧電素子とを、直接または他の部材を介して間接的に接触させることで、当該圧電素子を位置決めする位置決め工程と
を含む圧力検出装置の製造方法。
An arrangement step of arranging a pressurizing member extending along the axial direction from one end side to the other end side and arranging a pressure receiving member receiving pressure from the outside on the one end side of the pressurizing member.
By pressing a pressing member that applies a pressing force from the other end side toward the one end side against the one end side of the pressurizing member and the other end side of the pressure receiving member, the pressurizing member and the pressure receiving member Double setting process that sets both of
A piezoelectric element that outputs an electric signal corresponding to a pressure received from the outside is sandwiched between the one end side and the other end side by using the pressurizing member to apply a preload to the piezoelectric element. Process and
A method for manufacturing a pressure detecting device, which includes a positioning step of positioning the piezoelectric element by directly or indirectly bringing the pressure receiving member and the piezoelectric element to which the preloaded is applied into contact with each other via another member. ..
前記ダブルセッチング工程では、前記押圧部材が、先に前記加圧部材に対する押し付けを行い、当該加圧部材に続いて前記受圧部材に対する押し付けを行うことを特徴とする請求項10記載の圧力検出装置の製造方法。 The pressure detection device according to claim 10, wherein in the double setting step, the pressing member first presses against the pressing member, and then presses against the pressure receiving member. Production method. 前記加圧部材および前記受圧部材が、同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項10または11記載の圧力検出装置の製造方法。 The method for manufacturing a pressure detecting device according to claim 10 or 11, wherein the pressure member and the pressure receiving member are made of the same material. 前記予荷重付与工程で付与される前記予荷重に対応する力の大きさが、前記ダブルセッチング工程で前記押圧部材が付与する前記押圧力の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項記載の圧力検出装置の製造方法。 Claims 10 to 12 are characterized in that the magnitude of the force corresponding to the preload applied in the preload applying step is smaller than the magnitude of the pressing force applied by the pressing member in the double setting step. The method for manufacturing a pressure detector according to any one of the above items. 前記圧電素子は、無機単結晶からなる圧電体を有することを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項記載の圧力検出装置の製造方法。 The method for manufacturing a pressure detecting device according to any one of claims 10 to 13, wherein the piezoelectric element has a piezoelectric body made of an inorganic single crystal. 前記圧電体は、ランガサイト系単結晶であることを特徴とする請求項14記載の圧力検出装置の製造方法。 The method for manufacturing a pressure detection device according to claim 14, wherein the piezoelectric body is a Langasite-based single crystal.
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