JP2021060331A - 筒内圧センサ - Google Patents

Abstract

【課題】圧力の検知感度を確保しつつセンサ素子の熱劣化を抑制できる筒内圧センサを提供すること。【解決手段】筒内圧センサは、筐体の先端側の開口を覆うメンブレンと、メンブレンに備えられた後端側へ延びる伝達部材と、伝達部材に第１溶接部を介して接続される円筒状の接続部材と、接続部材と筐体の内周面との間に配置されるダイヤフラムと、を備え、ダイヤフラムは、センサ素子が固定される円環状の底部と、底部の径方向の内側に接続し底部から先端側へ延び第１溶接部よりも先端側に位置する第２溶接部を介して接続部材に接続される円筒状の第１管部と、底部の径方向の外側に接続し底部から先端側へ延びる円筒状の第２管部と、を備え、第２溶接部よりも後端側の第１管部の径方向の厚さｂ、第１溶接部と第２溶接部との間の接続部材の径方向の厚さｔは０．５≦ｂ／ｔ≦１を満たす。【選択図】図３

Description

本発明は内燃機関の燃焼室内の圧力を検知する筒内圧センサに関するものである。

筒内圧センサとして、特許文献１には、筒状の筐体の先端側の開口を覆うメンブレンと、メンブレンに備えられた後端側へ延びる伝達部材と、伝達部材の変位に伴う信号を出力するセンサ素子と、を備えるものが開示されている。この種の筒内圧センサは、燃焼室内の圧力に応じたメンブレンの変形によって伝達部材が変位し、その変位に応じた力がセンサ素子に加わり、センサ素子の出力信号に基づいて燃焼室内の圧力を検知する。

特開２０１６−２１８０３９号公報

しかし、特許文献１の技術では、燃焼ガスに曝されるメンブレンから伝達部材を経てセンサ素子までの熱伝導路が短いので、熱伝導によってセンサ素子の温度が高くなり、センサ素子が熱劣化するおそれがある。

一方、メンブレンから伝達部材を経てセンサ素子までの熱伝導路を長くすると、燃焼ガスの熱はセンサ素子に伝わり難くなるが、熱伝導路の変形によって、伝達部材の変位に伴う力の損失が生じることがある。伝達部材の変位に伴う力の損失が大きくなると、圧力の検知感度が低下するという問題点がある。

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、圧力の検知感度を確保しつつセンサ素子の熱劣化を抑制できる筒内圧センサを提供することを目的としている。

この目的を達成するために本発明の筒内圧センサは、先端側から後端側へと軸線方向に延びる筒状の筐体と、筐体の先端側の開口を覆うメンブレンと、メンブレンに備えられた後端側へ延びる伝達部材と、伝達部材に第１溶接部を介して接続される円筒状の接続部材と、接続部材と筐体の内周面との間に配置されるダイヤフラムと、ダイヤフラムに固定され、ダイヤフラムの変形量に応じて出力信号が変化するセンサ素子と、を備え、ダイヤフラムは、センサ素子が固定される円環状の底部と、底部の径方向の内側に接続し底部から先端側へ延び第１溶接部よりも先端側に位置する第２溶接部を介して接続部材に接続される円筒状の第１管部と、底部の径方向の外側に接続し底部から先端側へ延びる円筒状の第２管部と、を備え、第２溶接部よりも後端側の第１管部の径方向の厚さｂ、第１溶接部と第２溶接部との間の接続部材の径方向の厚さｔは、０．５≦ｂ／ｔ≦１を満たす。

請求項１記載の筒内圧センサによれば、筒状の筐体の先端側の開口を覆うメンブレンに備えられた伝達部材が後端側へ延び、第１溶接部を介して円筒状の接続部材が伝達部材に接続される。センサ素子が固定される円環状の底部と、底部の径方向の内側に接続し底部から先端側へ延びる第１管部と、底部の径方向の外側に接続し底部から先端側へ延びる円筒状の第２管部と、を備えるダイヤフラムが、接続部材と筐体の内周面との間に配置される。第１管部は、第１溶接部よりも先端側に位置する第２溶接部を介して接続部材に接続される。これにより接続部材、第１管部および底部の分だけ、メンブレンからセンサ素子までの熱伝導路を長くできるので、熱伝導によるセンサ素子の熱影響を抑制できる。その結果、センサ素子の熱劣化を抑制できる。

さらに、第２溶接部よりも後端側の第１管部の径方向の厚さｂ、第１溶接部と第２溶接部との間の接続部材の径方向の厚さｔは０．５≦ｂ／ｔ≦１を満たすので、伝達部材、接続部材および第１管部の軸線方向の変位によって、ダイヤフラムの底部が変形してセンサ素子に力が伝わるときに、接続部材および第１管部を径方向に変形させ難くできる。伝達部材の変位に伴う軸線方向の力の損失を抑制できるので、圧力の検知感度を確保できる。

請求項２記載の筒内圧センサによれば、底部の軸線方向の厚さａ及び厚さｂは、０．５≦ｂ／ａ≦１．９を満たす。これにより第１管部から底部に軸線方向の力が伝達され易くなり、センサ素子が固定された底部が変形し易くなる。よって、請求項１の効果に加え、圧力の検知感度を向上できる。

請求項３記載の筒内圧センサによれば、底部の軸線方向の厚さａ及び厚さｂは、０．５≦ｂ／ａ≦０．９５を満たす。これにより第１管部から底部に軸線方向の力がさらに伝達され易くなり、センサ素子が固定された底部がさらに変形し易くなる。よって、請求項１の効果に加え、圧力の検知感度をさらに向上できる。

一実施の形態における筒内圧センサの部分断面図である。 筒内圧センサの断面図である。 図２のＩＩＩで示す部分の拡大図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は一実施の形態における筒内圧センサ１０の部分断面図である。図２は筒内圧センサ１０の軸線Ｏを含む断面図であり、図３は図２のＩＩＩで示す部分の拡大図である。図２では筒内圧センサ１０の後端側の図示が省略されている。図１の紙面下側を筒内圧センサ１０の先端側、紙面上側を筒内圧センサ１０の後端側という（図２及び図３においても同じ）。図１に示すように筒内圧センサ１０は、筐体１１、メンブレン３０、伝達部材４０、接続部材４１（図２参照）及びダイヤフラム５０を主に備えている。図１では、筐体１１の内側に配置されたケーブルの図示が省略されている（図２及び図３においても同じ）。

筐体１１は、耐熱性や耐ガス性のある金属材料（例えばステンレス鋼や低炭素鋼等）によって形成された軸線Ｏに沿って延びる円筒状の部材である。本実施形態では、筐体１１の内周面１２の、軸線Ｏに垂直な断面は円形である。筐体１１の外周面にはねじ部２１及び工具係合部２２が設けられている。ねじ部２１は、内燃機関（図示せず）に形成されたねじ穴に取り付けられるおねじである。工具係合部２２は、内燃機関への筒内圧センサ１０の取り付け及び取り外しに用いられるレンチ等の工具（図示せず）が係り合う部位である。

図２に示すように筐体１１は後端側から先端側へ、第１部材１３、第２部材１４が順に配置されている。第１部材１３は、少なくとも先端部が円筒状に形成される部材である。第２部材１４は、先端側に向かうにつれて縮径する外周面をもつ円環状の部材である。第２部材１４は、筐体１１の先端側の開口１５を構成する。第２部材１４には、メンブレン３０の径方向の外側に位置する円筒状の先端部１６が設けられている。

メンブレン３０は、筐体１１の開口１５を塞ぐ金属製（例えばステンレス鋼など）の円形の薄い膜である。メンブレン３０は、円板状の本体部３１と、本体部３１の外周に連なる円環状の縁部３２と、が一体に成形されている。メンブレン３０は、縁部３２の全周が、第１接合部３３を介して第２部材１４の先端部１６に接続されている。本実施形態では、第１接合部３３は、メンブレン３０の縁部３２に照射されたレーザビームにより形成されている。第１接合部３３は、メンブレン３０と第２部材１４とが溶融してなる。

受熱板３４は、メンブレン３０を先端側から覆う金属製の円形の薄い板である。受熱板３４は、メンブレン３０の本体部３１に、第２接合部３５により接続されている。本実施形態では、第２接合部３５は、受熱板３４の中心に照射されたレーザビームにより形成されている。第２接合部３５は、受熱板３４とメンブレン３０とが溶融してなる。受熱板３４の中心に第２接合部３５が形成されているので、受熱板３４の径方向の熱膨張収縮の影響をメンブレン３０に与え難くできる。

メンブレン３０には、メンブレン３０の本体部３１の中央から軸線Ｏに沿って後端側へ延びる円柱状の伝達部材４０が設けられている。本実施形態では、メンブレン３０及び伝達部材４０は、ステンレス鋼などの金属材料を用いて、例えば鍛造や切削などによって一体に形成されている。しかし、これに限られるものではなく、メンブレン３０と伝達部材４０とを別々に形成した後、溶接等によってメンブレン３０と伝達部材４０とを一体化することは当然可能である。

伝達部材４０と筐体１１の内周面１２との間に、接続部材４１及びダイヤフラム５０が配置されている。接続部材４１は、伝達部材４０の径方向の外側に伝達部材４０に沿って配置される金属製の円筒状の部材である。伝達部材４０の直径（太さ）は、接続部材４１の径方向の厚さｔ（図３参照）に比べて大きい。これにより伝達部材４０が軸線方向に変位するときの伝達部材４０の変形を抑制できる。本実施形態では、接続部材４１は伝達部材４０の外周面に接している。

接続部材４１には、接続部材４１の先端部から径方向の外側へ張り出す円環状の第１張出部４２が設けられている。接続部材４１の後端部は、第１溶接部４３を介して伝達部材４０の後端部に接続されている。本実施形態では、第１溶接部４３は接続部材４１の外周面に照射されたレーザビームにより、全周に亘って形成されている。第１溶接部４３は、接続部材４１と伝達部材４０とが溶融してなる。

ダイヤフラム５０は、接続部材４１と筐体１１の内周面１２との間に配置される金属製の円環状の部材である。ダイヤフラム５０は、軸線Ｏに対して垂直に配置される円環状の底部５１と、底部５１の径方向の内側から先端側へ向かって延びる円筒状の第１管部５２と、底部５１の径方向の外側から先端側へ向かって延びる円筒状の第２管部５３と、を備えている。第２管部５３の軸線方向の長さは第１管部５２の軸線方向の長さよりも短い。第２管部５３には、第２管部５３の軸線方向の中央付近から径方向の外側へ張り出す円環状の第２張出部５４が設けられている。

第１管部５２は、接続部材４１の第１張出部４２よりも後端側に配置されている。第１管部５２の先端部５５は、接続部材４１の外周面に接している。第１管部５２の先端部５５と第１張出部４２との間に第２溶接部５６が介在する。第１管部５２は第２溶接部５６を介して接続部材４１に接続されている。第２溶接部５６は、第１溶接部４３よりも先端側に位置する。本実施形態では、第２溶接部５６は第１管部５２（先端部５５）の外周面に照射されたレーザビームにより、全周に亘って形成されている。第２溶接部５６は、第１管部５２と接続部材４１とが溶融してなる。第２溶接部５６は、第２管部５３の先端よりも先端側に位置する。

ダイヤフラム５０の底部５１は、第１溶接部４３よりも先端側に配置されている。底部５１にはセンサ素子６０が固定されている。センサ素子６０は、ダイヤフラム５０の機械的ひずみ量を電気量に変換するひずみゲージである。センサ素子６０は、底部５１の軸線Ｏを挟んだ２箇所に２つが固定されている。センサ素子６０は、接着剤などの接合材によって形成された接続部６１により底部５１の上に固定されている。接続部６１は、底部５１の後端側を向く面に形成されている。センサ素子６０の出力信号は、センサ素子６０に接続されたケーブル（図示せず）により、筒内圧センサ１０に内蔵された電気回路（図示せず）に伝達され、その電気回路により筒内圧力が算出される。

ダイヤフラム５０の第２張出部５４は、第１部材１３と第２部材１４との間に配置されている。底部５１、第１管部５２、第２管部５３及び第２張出部５４は一体に成形されている。第２張出部５４は、第３溶接部６２を介して第２部材１４に接続されている。本実施形態では、第３溶接部６２は第２部材１４及び第２張出部５４の外周面に照射されたレーザビームにより、全周に亘って形成されている。第３溶接部６２は、第２部材１４と第２張出部５４とが溶融してなる。

ダイヤフラム５０の第２張出部５４は、第４溶接部６３を介して第１部材１３に接続されている。本実施形態では、第４溶接部６３は第１部材１３及び第２張出部５４の外周面に照射されたレーザビームにより、全周に亘って形成されている。第４溶接部６３は、第１部材１３と第２張出部５４とが溶融してなる。

ダイヤフラム５０の第１管部５２のうち第２溶接部５６よりも後端側の部位と接続部材４１との間に、隙間６４が形成されている。隙間６４は、接続部材４１に接する先端部５５を除いて第１管部５２の全周に亘って形成されている。ダイヤフラム５０の第２管部５３のうち第４溶接部６３よりも後端側の部位と第１部材１３との間に、隙間６５が形成されている。隙間６５は第２管部５３のうち第２張出部５４よりも後端側の部位の全周に亘って形成されている。

図３に示すように筒内圧センサ１０は、第２溶接部５６よりも後端側の第１管部５２（内側に隙間６４が存在する部分）の径方向の厚さｂ、第１溶接部４３（図２参照）と第２溶接部５６との間の接続部材４１の径方向の厚さｔが、０．５≦ｂ／ｔ≦１を満たす。また、底部５１の軸線方向の厚さａ及び第１管部５２の径方向の厚さｂは、０．５≦ｂ／ａ≦１．９を満たす。さらに、底部５１の軸線方向の厚さａ及び第１管部５２の径方向の厚さｂは、０．５≦ｂ／ａ≦０．９５を満たす。

筒内圧センサ１０の筐体１１、メンブレン３０、伝達部材４０、接続部材４１及びダイヤフラム５０は、例えば以下の順に接合される。まず、ダイヤフラム５０の先端側から第１管部５２に接続部材４１を挿入し、接続部材４１の第１張出部４２を第１管部５２の先端部５５に当てた後、第２溶接部５６によりダイヤフラム５０と接続部材４１とを接続する。

これとは別に、伝達部材４０が設けられたメンブレン３０の縁部３２を第２部材１４の先端部１６に当てた後、第１接合部３３により縁部３２を第２部材１４に接続する。次いで、メンブレン３０に受熱板３４を第２接合部３５により接続する。伝達部材４０を接続部材４１に挿入し、第２部材１４の後端部を第２張出部５４に当てた後、第１溶接部４３により伝達部材４０と接続部材４１とを接続する。最後に、第３溶接部６２により第２部材１４と第２張出部５４とを接続し、第４溶接部６３により第１部材１３と第２張出部５４とを接続する。

筒内圧センサ１０は、内燃機関（図示せず）に形成されたねじ穴にねじ部２１が取り付けられると、第２部材１４の縮径する外周面が内燃機関に押し付けられ、第２部材１４の先端部１６及び受熱板３４が燃焼室に露出する。燃焼室に露出した先端部１６及び受熱板３４は、燃焼室内の気流（スワールやタンブル等）に曝される。燃焼室の圧力（筒内圧力）を受けてメンブレン３０の本体部３１は変形する。

メンブレン３０の本体部３１の中央が後端側へ撓むと、伝達部材４０が軸線方向の後端側へ変位する。伝達部材４０の軸線方向の変位は、第１溶接部４３、接続部材４１、第２溶接部５６を介して、ダイヤフラム５０の第１管部５２に伝達される。ダイヤフラム５０の第２管部５３に設けられた第２張出部５４は筐体１１に固定されているので、第１管部５２の軸線方向の後端側の変位により底部５１に機械的ひずみが生じる。センサ素子６０は底部５１の機械的ひずみ量に応じた出力信号を発生する。筒内圧センサ１０に内蔵された電気回路（図示せず）は、センサ素子６０の出力信号に基づいて筒内圧力を算出する。

受熱板３４及びメンブレン３０は、高温の燃焼ガスによって加熱される。メンブレン３０の熱の一部は、熱伝導によって、第１接合部３３及び第２部材１４を経て内燃機関（図示せず）に移動する。また、メンブレン３０の熱の一部は、熱伝導によって、伝達部材４０、第１溶接部４３、接続部材４１、第２溶接部５６、第１管部５２及び底部５１を経てセンサ素子６０に伝わる。伝達部材４０と筐体１１との間に配置された接続部材４１及びダイヤフラム５０の分だけ、メンブレン３０からセンサ素子６０までの熱伝導路を長くできる。よって、熱伝導によるセンサ素子６０の熱影響を抑制できる。その結果、センサ素子６０の熱劣化を抑制できる。

さらに、第２溶接部５６よりも後端側の第１管部５２の径方向の厚さｂ、第１溶接部４３と第２溶接部５６との間の接続部材４１の径方向の厚さｔは０．５≦ｂ／ｔ≦１を満たすので、伝達部材４０の軸線方向の変位によってダイヤフラム５０の底部５１が変形してセンサ素子６０に力が伝わるときに、接続部材４１及び第１管部５２を径方向に変形させ難くできる。伝達部材４０の変位に伴う軸線方向の力の損失を抑制できるので、圧力の検知感度を確保できる。

接続部材４１は伝達部材４０の外周面に接しているので、軸線方向の力が伝達部材４０から接続部材４１に伝わるときに、接続部材４１を径方向に変形させ難くできる。これにより伝達部材４０の変位に伴う軸線方向の力の損失を抑制できるので、圧力の検知感度を向上できる。なお、接続部材４１は伝達部材４０の外周面に接しているが、接続部材４１と伝達部材４０とは別の部材なので、接続部材４１と伝達部材４０とが一体成形品である場合に比べ、伝達部材４０から接続部材４１への熱伝導を抑制できる。

底部５１の軸線方向の厚さａ及び第１管部５２の径方向の厚さｂは、０．５≦ｂ／ａ≦１．９を満たすので、第１管部５２から底部５１に軸線方向の力を伝達し易くできる。センサ素子６０が固定された底部５１が変形し易くなるので、圧力の検知感度を向上できる。特に、筒内圧センサ１０は０．５≦ｂ／ａ≦０．９５を満たすので、圧力の検知感度をさらに向上できる。

ダイヤフラム５０の第１管部５２のうち第２溶接部５６よりも後端側の部位と接続部材４１との間に隙間６４があるので、燃焼室（図示せず）内の圧力によってメンブレン３０の中央が先端側へ撓むときに、ダイヤフラム５０の底部５１の変形を接続部材４１が妨げ難くできる。よって、圧力の検知感度をさらに向上できる。また、接続部材４１と第１管部５２との間に隙間６４があるので、隙間６４が無い場合に比べて、接続部材４１から第１管部５２への熱伝導路を長くすることができる。よって、熱伝導によるセンサ素子６０の熱影響をさらに抑制できる。

ダイヤフラム５０の第２管部５３と第１部材１３との間に隙間６５があるので、燃焼室（図示せず）内の圧力によってメンブレン３０の中央が後端側へ撓むときに、ダイヤフラム５０の底部５１の変形を第１部材１３が妨げ難くできる。よって、圧力の検知感度をさらに向上できる。

なお、メンブレン３０は第１接合部３３を介して縁部３２が筐体１１に接合されているので、高温の燃焼ガスによってメンブレン３０が熱膨張すると、膨張した分だけメンブレン３０に撓みが生じる。筒内圧力に応じたメンブレン３０の撓みに、熱膨張による撓みが加わると、筒内圧力に応じたメンブレン３０の変形以外の機械的ひずみがダイヤフラム５０に生じるので、圧力の検知精度の低下につながる。これを防ぐため、第２接合部３５を介してメンブレン３０に受熱板３４が接合されている。メンブレン３０よりも先端側に配置された受熱板３４は、燃焼ガスによるメンブレン３０の熱影響を減らす。従って、受熱板３４により圧力の検知精度を向上できる。

本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

（試験１）
筒内圧センサ１０の第１管部５２の径方向の厚さｂ、及び、接続部材４１の径方向の厚さｔが異なる種々のサンプル１−１６を作製した。各サンプルは、底部５１の軸線方向の厚さａを０．２５ｍｍに設定し、底部５１の径方向の長さ（第１管部５２と第２管部５３との間の長さ）は一定にした。各サンプルは、隙間６４の径方向の大きさを調整して、厚さｂ，ｔを変えた。各サンプルは、厚さｂ，ｔ、隙間６４の大きさ以外の寸法は一定にした。

直列４気筒１．３リットルのエンジンの燃焼室の圧力を測定するように、エンジンに各サンプルを取り付けた。エンジンの回転数１５００ｒｐｍ、トルク４０Ｎｍの条件のときに各サンプルのセンサ素子６０が出力する電圧の波形を取得した。同じ条件において基準センサ（例えばＡＶＬ社製ＺＩ３１）が出力する電圧の波形を取得し、基準センサの測定値と各サンプルの測定値との差（誤差）を求めた。サンプル１−１６のｂ（ｍｍ），ｔ（ｍｍ），ｂ／ｔ及び誤差（％）を表１に記した。

表１に示すように０．５０≦ｂ／ｔ≦１．００を満たすサンプル５−１３は誤差が２．０％未満であった。これに対し、ｂ／ｔ＜０．５０のサンプル１−４、及び、ｂ／ｔ＞１．００のサンプル１４−１６は誤差が２．０％以上であった。

表１から、０．５０≦ｂ／ｔ≦１．００を満たすことにより、圧力の検知感度を確保できることが明らかになった。０．５０≦ｂ／ｔ≦１．００を満たすことにより、伝達部材４０の軸線方向の変位によってダイヤフラム５０の底部５１が変形してセンサ素子６０に力が伝わるときに、接続部材４１及び第１管部５２を径方向に変形させ難くできる。その結果、伝達部材４０の変位に伴う軸線方向の力の損失を抑制することができ、圧力の検知感度を確保できたと推察される。

（試験２）
筒内圧センサ１０の接続部材４１の径方向の厚さｔ、第１管部５２の径方向の厚さｂ、及び、底部５１の軸線方向の厚さａが異なる種々のサンプル１７−２８を作製した。各サンプルは、底部５１の径方向の長さ（第１管部５２と第２管部５３との間の長さ）を一定にした。各サンプルは、隙間６４の径方向の大きさを調整して、厚さｂ，ｔを変えた。各サンプルは、厚さａ，ｂ，ｔ、隙間６４の大きさ以外の寸法は一定にした。

直列４気筒１．３リットルのエンジンの燃焼室の圧力を測定するように、エンジンに各サンプルを取り付けた。エンジンの回転数１５００ｒｐｍ、トルク４０Ｎｍの条件のときに各サンプルのセンサ素子６０が出力する電圧の波形を取得した。同じ条件において基準センサ（例えばＡＶＬ社製ＺＩ３１）が出力する電圧の波形を取得し、基準センサの測定値と各サンプルの測定値との差（誤差）を求めた。サンプル１７−２８のｂ（ｍｍ），ａ（ｍｍ），ｔ（ｍｍ），ｂ／ｔ，ｂ／ａ及び誤差（％）を表２に記した。

表２に示すように、０．５０≦ｂ／ｔ≦１．００、且つ、０．５０≦ｂ／ａ≦１．９０を満たすサンプル１９−２６は誤差が２．０％未満であった。特に、０．５０≦ｂ／ｔ≦１．００、且つ、０．５０≦ｂ／ａ≦０．９５を満たすサンプル１９−２２は誤差が１．０％未満であった。これに対し、ｂ／ｔ＜０．５０であってｂ／ａ＜０．５０のサンプル１７，１８、及び、ｂ／ｔ＞１．００であってｂ／ａ＞１．９０のサンプル２７，２８は誤差が２．０％以上であった。

表２から、０．５０≦ｂ／ｔ≦１．００、且つ、０．５０≦ｂ／ａ≦１．９０を満たすことにより、圧力の検知感度を向上できることが明らかになった。特に０．５０≦ｂ／ｔ≦１．００、且つ、０．５０≦ｂ／ａ≦０．９５を満たすことにより、圧力の検知感度をさらに向上できることが明らかになった。サンプル１９−２６は、第１管部５２の径方向の変形を抑制し、第１管部５２から底部５１に軸線方向の力を伝達し易くできたと推察される。その結果、センサ素子６０が固定された底部５１が変形し易くなるので、圧力の検知感度を向上できたと推察される。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

実施形態では、筐体１１が、軸線方向に配置された第１部材１３及び第２部材１４を備える場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。筐体１１を構成する部材の形状や数は適宜設定できる。

実施形態では、第１溶接部４３及び第２溶接部５６がレーザ溶接により形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。他の接合方法により接合部を形成することは当然可能である。他の接合方法としては、例えば電子ビーム溶接が挙げられる。

実施形態では、受熱板３４の中心に点状の第２接合部３５が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第２接合部３５を環状などの他の形状にすることは当然可能である。

実施形態では、本体部３１よりも薄い縁部３２をメンブレン３０に設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。縁部３２の厚さを本体部３１の厚さと同じにすることは当然可能である。

実施形態では、ダイヤフラム５０の底部５１の軸線Ｏを挟んだ２箇所にセンサ素子６０が２つ固定される場合について説明したが、これに限られるものではない。底部５１に固定されるセンサ素子６０の数は、１つ又は複数個が適宜設定される。

１０ 筒内圧センサ
１１ 筐体
１２ 筐体の内周面
１５ 筐体の開口
３０ メンブレン
４０ 伝達部材
４１ 接続部材
４３ 第１溶接部
５０ ダイヤフラム
５１ 底部
５２ 第１管部
５３ 第２管部
５６ 第２溶接部
６０ センサ素子
Ｏ 軸線

Claims (3)

1. 先端側から後端側へと軸線方向に延びる筒状の筐体と、
   前記筐体の先端側の開口を覆うメンブレンと、
   前記メンブレンに備えられた後端側へ延びる伝達部材と、を備える筒内圧センサであって、
   前記伝達部材に第１溶接部を介して接続される円筒状の接続部材と、
   前記接続部材と前記筐体の内周面との間に配置されるダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムに固定され、前記ダイヤフラムの変形量に応じて出力信号が変化するセンサ素子と、を備え、
   前記ダイヤフラムは、前記センサ素子が固定される円環状の底部と、
   前記底部の径方向の内側に接続し前記底部から先端側へ延び前記第１溶接部よりも先端側に位置する第２溶接部を介して前記接続部材に接続される円筒状の第１管部と、
   前記底部の径方向の外側に接続し前記底部から先端側へ延びる円筒状の第２管部と、を備え、
   前記第２溶接部よりも後端側の前記第１管部の径方向の厚さｂ、前記第１溶接部と前記第２溶接部との間の前記接続部材の径方向の厚さｔは、０．５≦ｂ／ｔ≦１を満たす筒内圧センサ。
2. 前記底部の軸線方向の厚さａ及び前記厚さｂは、０．５≦ｂ／ａ≦１．９を満たす請求項１記載の筒内圧センサ。
3. 前記底部の軸線方向の厚さａ及び前記厚さｂは、０．５≦ｂ／ａ≦０．９５を満たす請求項１記載の筒内圧センサ。

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