JP2022141475A - 圧力検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力検出装置の溶接箇所において、溶接ビードが接触することによる他の部位への影響を抑制する。【解決手段】圧力検出装置は、筒状の先端側筐体３１と、この先端側筐体３１内に設けられ、圧力の変化を検知する圧電素子４１と、この先端側筐体３１内で圧電素子４１に接して配置され、圧力を圧電素子４１に伝達する先端電極部材４２と、この先端電極部材４２を先端側筐体３１の軸方向に向けて加圧するように先端側筐体３１に固定され、圧電素子４１に荷重を作用させる加圧部材４９と、先端側筐体３１に対して溶接されることにより先端側筐体３１内で加圧部材４９を固定する突き当てパイプ５７と、を備える。そして、加圧部材４９は、突き当てパイプ５７により固定された状態で先端側筐体３１と突き当てパイプ５７との溶接箇所を避ける退避部４９４を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、検出素子を用いて圧力を検出する圧力検出装置に関する。

内燃機関等の燃焼室内の圧力を検出する装置として、圧電素子等の検出素子を使用したものが提案されている。

例えば特許文献１には、筒状のハウジングと、ハウジングの先端側に取り付けられるダイアフラムと、ハウジング内においてダイアフラムの後端側に配置され、ダイアフラムを介して作用する圧力を検知する圧電素子と、ハウジング内においてダイアフラムと圧電素子との間でこれら両者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、レーザ溶接によりハウジングと加圧部材とが固定された圧力検出装置が記載されている。

特許第５８２０７５９号公報

圧力検出装置において、ハウジングを構成する複数の部材どうしの取り付けや、ハウジングとダイアフラムヘッドや支持部材等の部材との取り付けの方法として、レーザ溶接が行われる場合がある。レーザ溶接が行われると、部材の溶接箇所が盛り上がる溶接ビードが生じる。ここで、溶接ビードが生じると、溶接箇所の近傍で溶接箇所から離隔させて配置されている部品に対し、溶接ビードで盛り上がった部位が接触することが起こり得る。すると、溶接ビードが接触した部品に障害の発生等の影響が起こるおそれがある。
本発明は、圧力検出装置の溶接箇所において、溶接ビードが接触することによる他の部位への影響を抑制することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の圧力検出装置は、筒状のハウジングと、このハウジング内に設けられ、圧力の変化を検知する圧電素子と、このハウジング内で圧電素子に接して配置され、圧力を圧電素子に伝達する圧力伝達部と、この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、圧電素子に荷重を作用させる加圧部材と、ハウジングに対して溶接されることによりハウジング内で加圧部材を固定する固定部材と、を備える。そして、加圧部材は、固定部材により固定された状態でハウジングと固定部材との溶接箇所を避ける退避部を有する。
ここで、加圧部材の退避部は、少なくとも加圧部材におけるハウジングと固定部材との溶接箇所に対向する部位であって、隣接する部位よりも低く形成されている構成としても良い。
より好ましくは、加圧部材の退避部として、溶接箇所に対向する部位に、この溶接箇所に沿う方向に延びる溝が形成されている構成としても良い。
また、加圧部材の退避部は、少なくとも加圧部材におけるハウジングと固定部材との溶接箇所に対向する部位に設けられ、加圧部材の退避部に隣接する部位が、退避部よりも高く形成されている構成としても良い。
また、好ましくは、加圧部材は、導電性を有し、圧電素子と電気的に接続され、ハウジングおよび固定部材は、導電性を有し、加圧部材および圧電素子と電気的に絶縁されている構成としても良い。
また、上記の圧力検出装置において、加圧部材は、筒状であって、外周面に外方へ突出する突出部を備え、ハウジングの内周面と固定部材とが絶縁部材を介して加圧部材の突出部を挟んだ状態で、ハウジングと固定部材とが溶接されることにより、加圧部材が固定され、突出部とは異なる加圧部材の外周面において、ハウジングの内部で固定された状態で絶縁部材と対向する部位が、溶接箇所に対向する部位よりも高く形成され、絶縁部材に当たる構成としても良い。
また、上記の目的を達成する他の本発明の圧力検出装置は、圧力の変化を検出する検出素子と、導電性を有し、検出素子を内部に収容すると共に、検出素子と電気的に接続される第１筐体と、導電性を有し、第１筐体を内部に収容すると共に、検出素子と電気的に絶縁される第２筐体と、第２筐体に対して溶接されることにより第１筐体を固定する固定部材と、を備える。そして、第１筐体は、第２筐体に対する溶接により部材の盛り上がりが生じる箇所に対向する部位に、この部材の盛り上がりとの接触を避ける凹部を有する。
ここで、第１筐体は、溶接により部材の盛り上がりが生じる箇所に対向する部位に、第２筐体の溶接箇所に沿う方向に延びる溝が形成されている構成としても良い。

本発明によれば、圧力検出装置の溶接箇所において、溶接ビードが接触することによる他の部位への影響を抑制することができる。

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。 圧力検出装置の側面図である。 圧力検出装置の断面図（図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図）である。 圧力検出装置の先端側の拡大断面図である。 加圧部材の斜視図である。 収容部材の斜視図である。 図４に示した断面における第１溶接部および退避部の近傍の拡大図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［圧力検出システムの構成］
図１は、実施の形態に係る圧力検出システム１の概略構成図である。
この圧力検出システム１は、内燃機関１０における燃焼室Ｃ内の圧力（燃焼圧）を検出する圧力検出装置２０と、圧力検出装置２０に対する給電を行うとともに圧力検出装置２０が検出した圧力に基づいて内燃機関１０の動作を制御する制御装置８０と、圧力検出装置２０と制御装置８０とを電気的に接続する接続ケーブル９０とを備えている。

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に設けられたリブ部３１２ｂ（後述する図２参照）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。

［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。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。図４は、圧力検出装置２０の先端側の拡大断面図である。

本実施の形態の圧力検出装置２０は、外部に露出する筐体部３０と、圧力を検出するための各種機構を含み、ほぼ全体が筐体部３０に収容されるとともに一部（後述する接続部材５４）が外部に露出するように設けられる検出機構部４０と、筐体部３０の外周面に取り付けられるシール部７０とを有している。そして、この圧力検出装置２０は、図１に示す内燃機関１０に対し、図２における左側（筐体部３０が露出する部位）が燃焼室Ｃ（図１において下側）を向くとともに、図２における右側（検出機構部４０が露出する部位）が外部（図１において上方）を向くように取り付けられる。また、この状態において、シール部７０は、シリンダヘッド１３に設けられた連通孔１３ａの内部に位置する。なお、以下の説明では、図２において、図中左に向かう側を圧力検出装置２０の「先端側」と称し、図中右に向かう側を圧力検出装置２０の「後端側」と称する。また、以下の説明では、図２に一点鎖線で示す圧力検出装置２０の中心線方向を、単に中心線方向と称する。

［筐体部の構成］
筐体部３０は、先端側筐体３１と、先端側筐体３１の先端側に取り付けられたダイアフラムヘッド３２と、先端側筐体３１の後端側に取り付けられた後端側筐体３３とを備えている。

（先端側筐体）
先端側筐体３１は、中空構造を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。この先端側筐体３１は、導電性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。筒状の先端側筐体３１の軸方向は、上記の中心線方向に一致する。先端側筐体３１は、ハウジングの一例であり、第２筐体の一例である。

この先端側筐体３１は、相対的に先端側に位置する第１先端側筐体３１１と、相対的に後端側に位置する第２先端側筐体３１２とを有している。ここで、先端側筐体３１は、第１先端側筐体３１１の後端側の外周面と、第２先端側筐体３１２の先端側の内周面とをレーザ溶接することで、両者を一体化させる構成となっている。そして、第１先端側筐体３１１の先端側には、レーザ溶接によってダイアフラムヘッド３２が取り付けられるとともに、第２先端側筐体３１２の後端側には、はめ合いによって後端側筐体３３が取り付けられる。

ここで、第１先端側筐体３１１の外周面には、シール部７０を構成する第１シール部材７１（詳細は後述する）を装着するための凹部３１１ａが設けられている。また、第１先端側筐体３１１の内部には、先端側において第１の直径に設定された部位と、後端側において第１の直径よりも大きい第２の直径に設定された部位とが存在しており、これら２つの部位の境界には、両者を接続する内側段差部３１１ｂが設けられている。

一方、第２先端側筐体３１２の外周面には、第１シール部材７１とともにシール部７０を構成する第２シール部材７２（詳細は後述する）を装着するための凹部３１２ａが設けられている。また、第２先端側筐体３１２の外周面のうち、上記凹部３１２ａよりも後端側には、外側に突出するリング状のリブ部３１２ｂが設けられている。このリブ部３１２ｂは、上述したように、圧力検出装置２０を内燃機関１０（より具体的にはシリンダヘッド１３）に固定するために用いられる。

（ダイアフラムヘッド）
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。この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。特に、この例では、ダイアフラムヘッド３２および上記先端側筐体３１を、同じ材料で構成している。

このダイアフラムヘッド３２は、先端側における中央部に凹部３２ｂが形成されるとともに、外部（燃焼室Ｃ側）に露出することで圧力を受ける圧力受面（表面）３２ａと、圧力受面３２ａの裏側となる裏面を環状に切り欠くことによって設けられた凹部３２ｃと、凹部３２ｃの存在により、結果として圧力受面３２ａの中央部（凹部３２ｂの形成部位）から後端側に突出する凸部３２ｄとを有している。このダイアフラムヘッド３２は、第１先端側筐体３１１における先端側の開口部を塞ぐように設けられている。そして、ダイアフラムヘッド３２と第１先端側筐体３１１との境界部には、外周面の一周にわたってレーザ溶接が施されている。

（後端側筐体）
後端側筐体３３は、中空構造を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。この後端側筐体３３は、導電性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。ただし、内燃機関１０に圧力検出装置２０を装着した状態において、後端側筐体３３は、内燃機関１０の外部に位置することから、上述した先端側筐体３１よりも耐熱性および耐酸性が低い材料を用いることができる。筒状の後端側筐体３３の軸方向は、上記の中心線方向に一致する。

この後端側筐体３３は、相対的に先端側に位置する第１後端側筐体３３１と、相対的に後端側に位置する第２後端側筐体３３２とを有する。ここで、後端側筐体３３は、第１後端側筐体３３１の後端側の内周面に、第２後端側筐体３３２の先端側の外周面をはめ込むことで、両者を一体化させる構成となっている。そして、第１後端側筐体３３１の先端側には、はめ合いによって先端側筐体３１（より具体的には第２先端側筐体３１２）が取り付けられるとともに、第２後端側筐体３３２の後端側には、はめ込みによって接続部材５４（詳細は後述する）が取り付けられる。

［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、後端電極部材４３とを備えている。また、検出機構部４０は、絶縁リング４５と、第１コイルバネ４６と、伝導部材４７と、保持部材４８とを備えている。さらに、検出機構部４０は、加圧部材４９と、支持部材５０と、第２コイルバネ５１と、収容部材５２とを備えている。さらにまた、検出機構部４０は、回路基板５３と、接続部材５４と、接地板５５と、Ｏリング５６とを備えている。また、検出機構部４０は、突き当てパイプ５７を備えている。そして、検出機構部４０は、絶縁パイプ６０と、第１絶縁部材６１と、第２絶縁部材６２と、第３絶縁部材６３と、第４絶縁部材６４と、第５絶縁部材６５とを備えている。

（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、圧力の変化を検出する検出素子の一例である。この圧電素子４１は、圧電縦効果の圧電作用を示す圧電体を備えている。圧電縦効果とは、圧電体の電荷発生軸と同一方向の応力印加軸に外力を加えると、電荷発生軸方向の圧電体の表面に電荷が発生することをいう。この圧電素子４１は、先端側筐体３１の内側であって、ダイアフラムヘッド３２の後端側に配置されている。この圧電素子４１は、中心線方向が応力印加軸の方向となるように、先端側筐体３１内に収容されている。ここで、圧電素子４１は、先端側筐体３１の内部に設けられた加圧部材４９の内側であって、この加圧部材４９の内部に設けられた絶縁パイプ６０の内側に配置されている。また、圧電素子４１の外径は、この圧電素子４１を内部に収容する絶縁パイプ６０の内径よりもわずかに小さい。そして、圧電素子４１の先端側の面は、先端電極部材４２の後端側の面と接触している。一方、圧電素子４１の後端側の面は、後端電極部材４３の先端側の面と接触している。また、圧電素子４１の外周面は、絶縁パイプ６０の内周面と対峙している。このように、加圧部材４９の内周面と圧電素子４１の外周面との間に、絶縁パイプ６０を設けることにより、加圧部材４９および圧電素子４１は、直接には接触しない。

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。なお、本実施の形態の圧電素子４１では、圧電体としてＬＴＧＡ単結晶を用いている。

（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、圧力伝達部の一例である。この先端電極部材４２は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。また、先端電極部材４２の先端側の面における中央部には、アルミナやジルコニア等を含む、絶縁性を呈するセラミックス材料をコートしてなる絶縁皮膜４２ａが形成されている。ここで、絶縁皮膜４２ａは、例えば円形状を呈しており、その直径は、ダイアフラムヘッド３２の裏面に設けられた凸部３２ｄの直径よりも大きく、加圧部材４９の先端側に設けられた開口部の直径よりも小さい。

この先端電極部材４２は、先端側筐体３１の内部に設けられた加圧部材４９の内側に配置されている。そして、先端電極部材４２は、ダイアフラムヘッド３２の後端側であって、圧電素子４１の先端側に配置されている。ただし、先端電極部材４２は、上述した圧電素子４１とは異なり、絶縁パイプ６０内に収容されていない。また、先端電極部材４２の外径は、この先端電極部材４２を内部に収容する加圧部材４９の内径よりもわずかに小さい。そして、先端電極部材４２の先端側の面のうち、絶縁皮膜４２ａが設けられている中央部の領域は、ダイアフラムヘッド３２の裏面に設けられた凸部３２ｄの後端側の面と接触している。また、先端電極部材４２の先端側の面のうち、絶縁皮膜４２ａが設けられていない周縁部の領域は、加圧部材４９の先端側に設けられた開口部の裏側の面に接触している。一方、先端電極部材４２の後端側の面は、圧電素子４１の先端側の面に接触している。また、先端電極部材４２の外周面は、加圧部材４９の内周面と対峙している。

（第１後端電極部材）
後端電極部材４３は、全体として円板状を呈する部材である。この後端電極部材４３は、導電性を有するとともに耐熱性が高く、圧電素子４１との熱膨張差が小さいステンレス等の金属材料によって構成されている。

この後端電極部材４３は、先端側筐体３１の内部に設けられた加圧部材４９の内側に配置されている。そして、後端電極部材４３は、圧電素子４１の後端側に配置されている。ここで、後端電極部材４３は、加圧部材４９の内部に設けられた絶縁パイプ６０の内側に配置されている。また、後端電極部材４３の外径は、圧電素子４１の外径とほぼ同じであって、絶縁パイプ６０の内径よりもわずかに小さい。そして、後端電極部材４３の先端側の面は、圧電素子４１の後端側の面と接触している。一方、後端電極部材４３の後端側の面は、絶縁リング４５の先端側の面と接触している。また、後端電極部材４３の外周面は、絶縁パイプ６０の内周面と対峙している。このように、加圧部材４９の内周面と後端電極部材４３の外周面との間に、絶縁パイプ６０を設けることにより、加圧部材４９および後端電極部材４３は、直接には接触しない。

（絶縁リング）
絶縁リング４５は、全体として環状を呈する部材である。この絶縁リング４５は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いアルミナ等のセラミックス材料によって構成されている。

この絶縁リング４５は、先端側筐体３１の内部に設けられた加圧部材４９の内側に配置されている。そして、絶縁リング４５は、後端電極部材４３の後端側であって、支持部材５０の先端側に位置している。ここで、絶縁リング４５に設けられた貫通孔の内部には、伝導部材４７の先端の第２凸部４７ｂおよび第２凸部４７ｂに装着された第１コイルバネ４６が配置されている。また、絶縁リング４５の外径は、加圧部材４９の内径よりもわずかに小さい。さらに、絶縁リング４５の貫通孔の内径は、第１コイルバネ４６の外径よりもわずかに大きい。そして、絶縁リング４５の先端側の面は、後端電極部材４３の後端側の面と接触している。一方、絶縁リング４５の後端側の面は、支持部材５０の先端側の面と接触している。また、絶縁リング４５の外周面は、加圧部材４９の内周面と対峙している。さらに、絶縁リング４５の内周面は、第１コイルバネ４６と対峙している。

（第１コイルバネ）
第１コイルバネ４６は、全体として螺旋状を呈する部材であって、中心線方向に伸縮する。この第１コイルバネ４６は、導電性を有するとともに先端側筐体３１よりも導電性が高い真ちゅう等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。

この第１コイルバネ４６は、先端側筐体３１の内部に設けられており、加圧部材４９の内側であって支持部材５０の内側に配置されている。そして、第１コイルバネ４６は、後端電極部材４３の後端側であって、伝導部材４７の先端側に配置されている。すなわち、第１コイルバネ４６は、後端電極部材４３と伝導部材４７とに跨って配置されている。ここで、第１コイルバネ４６の先端側は、絶縁リング４５の貫通孔内で後端電極部材４３の後端側の面と接触しており、第１コイルバネ４６の後端側は、伝導部材４７の先端側に設けられた第２凸部４７ｂに巻き回されている。そして、第１コイルバネ４６の内径は、伝導部材４７の先端側に設けられた第２凸部４７ｂの外径よりも大きく且つ第１凸部４７ａの内径よりも小さい。一方、第１コイルバネ４６の外径は、絶縁リング４５の貫通孔の内径よりも小さい。その結果、第１コイルバネ４６の先端は、絶縁リング４５の貫通孔内で後端電極部材４３の後端側の面と突き当たっている。これに対し、第１コイルバネ４６の後端は、伝導部材４７における第１凸部４７ａと第２凸部４７ｂとの境界部（段差部）に突き当たっている。また、第１コイルバネ４６の絶縁リング４５から露出した部分の外周は、エアギャップを介して支持部材５０の内周面と対峙している。このように、支持部材５０の内周面と第１コイルバネ４６との間に、エアギャップを設けることで、支持部材５０と第１コイルバネ４６とは、直接には接触しない。

（伝導部材）
伝導部材４７は、全体として棒状を呈する部材である。この伝導部材４７は、導電性を有する真ちゅう等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。この伝導部材４７には、その先端に、上述した第１凸部４７ａおよび第２凸部４７ｂが設けられており、その後端に、中心線方向の中央部よりも直径が小さく且つ後端側に向かって突出する後端側凸部４７ｃが設けられている。

この伝導部材４７は、先端側筐体３１の内部に設けられており、先端部および後端部（後端側凸部４７ｃ）を除くほぼすべての部位が、保持部材４８の内部に配置されている。また、伝導部材４７の先端側は加圧部材４９の内側に、伝導部材４７の後端側は収容部材５２の内側に、先端側と後端側との間に位置する中間部は第２コイルバネ５１の内側に、それぞれ位置している。そして、伝導部材４７は、第１コイルバネ４６の後端側であって、回路基板５３の先端側に配置されている。この伝導部材４７は、保持部材４８に中心線方向に沿って設けられた貫通孔を貫通するように配置されている。そして、伝導部材４７の先端部（保持部材４８に覆われていない部位）の外径は、支持部材５０の内径よりも小さい。さらに、伝導部材４７の後端部（後端側凸部４７ｃ）の外径は、保持部材４８に設けられた保持部の内幅とほぼ同じである。さらにまた、伝導部材４７の中心線方向中央部の外径は、保持部材４８の内径とほぼ同じである。そして、伝導部材４７の第２凸部４７ｂには、第１コイルバネ４６の後端側が装着されることで、第１コイルバネ４６と接触している。一方、伝導部材４７の後端側凸部４７ｃは、保持部材４８に設けられた保持部にはめ込まれている。また、伝導部材４７の先端部の外周面は、エアギャップを介して支持部材５０の内周面と対峙している。さらに、伝導部材４７の中心線方向中央部の外周面は、保持部材４８およびエアギャップを介して第２コイルバネ５１と対峙している。さらにまた、伝導部材４７の後端部の外周面は、エアギャップおよび保持部材４８を介して収容部材５２の外周面と対峙している。このように、支持部材５０の内周面と伝導部材４７の外周面との間に、エアギャップおよび保持部材４８を設けることにより、支持部材５０および伝導部材４７は、直接には接触しない。また、第２コイルバネ５１の内周面と伝導部材４７の外周面との間に、エアギャップおよび保持部材４８を設けることにより、第２コイルバネ５１および伝導部材４７は、直接には接触しない。さらに、収容部材５２の内周面と伝導部材４７の外周面との間に、エアギャップを設けることにより、収容部材５２および伝導部材４７は、直接には接触しない。

（保持部材）
保持部材４８は、先端側に位置し筒状を呈する部位と、後端側に位置し板状を呈する部位とを、一体化してなる部材である。この保持部材４８は、絶縁性を有するＰＰＴ（Polypropylene Terephthalate：ポリプロピレンテレフタレート）等の合成樹脂材料によって構成された基材と、導電性を有する銅等の金属材料で構成された配線および端子等とを含んでいる。この保持部材４８の先端側に位置する筒状の部位には、伝導部材４７が収容され、この保持部材４８の後端側に位置する板状の部位には、回路基板５３が装着される。このように、保持部材４８は、伝導部材４７および回路基板５３を保持する機能を有している。

保持部材４８のうち、支持部材５０、第２コイルバネ５１および収容部材５２と対向する部位（外周面）は、合成樹脂材料で構成されており、この部位に金属材料を露出させないようになっている。また、保持部材４８のうち、伝導部材４７の先端部と後端部との間に位置する中間部と対向する部位（内周面）も、合成樹脂材料で構成されており、この部位に金属材料を露出させないようになっている。また、保持部材４８における筒状部の後端側には、金属材料で構成され、伝導部材４７の後端側凸部４７ｃをはめ込んで保持する保持部が設けられている。この保持部には、回路基板５３の信号入力端子（図示せず）と電気的に接続するための配線が取り付けられている。

この保持部材４８は、先端側筐体３１の内部と後端側筐体３３の内部とに跨って設けられている。また、保持部材４８の先端側は加圧部材４９の内側に、伝導部材４７の後端側は収容部材５２の内側に、先端側と後端側との間に位置する中間部は第２コイルバネ５１の内側に、それぞれ位置している。そして、保持部材４８は、絶縁リング４５の後端側であって、接続部材５４の先端側に配置されている。

保持部材４８の先端側に位置する筒状の部位の外径は、支持部材５０の内径よりも小さく、この被覆部材の後端側に位置する板状の部位の外径は、この部位における収容部材５２の内径よりも小さい。また、保持部材４８の筒状の部位の先端側の外周面は、エアギャップを介して支持部材５０の内周面および第２コイルバネ５１の内周面に対峙している。さらに、保持部材４８の筒状の部位の後端側の外周面および板状部の部位の外周面は、収容部材５２の内周面に接触しあるいはエアギャップを介して収容部材５２の内周面に対峙している。

（加圧部材）
加圧部材４９は、全体として筒状を呈する部材である。この加圧部材４９は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。加圧部材４９は、第１筐体の一例である。

図５は、加圧部材４９の斜視図である。以下では、図５も参照しつつ、加圧部材４９の構成について説明を行う。なお、図５においては、図中左下側が先端側となり、図中右上側が後端側となる。

本実施の形態の加圧部材４９は、最も先端側に位置するとともに先端には開口部が設けられる先端筒状部４９１と、先端筒状部４９１の後端側に配置される後端筒状部４９３と、後端筒状部４９３に設けられた円環状の突出部４９２とを備える。この加圧部材４９では、先端筒状部４９１および後端筒状部４９３よりも突出部４９２の外径が大きくなっており、先端筒状部４９１よりも後端筒状部４９３の外径が大きくなっている。加圧部材４９において、先端筒状部４９１と後端筒状部４９３との境界部には、段差部４９ａが形成される。より詳しくは、段差部４９aは、後端筒状部４９３における突出部４９２よりも先端側の部位のうち最も先端側に位置し、外径が異なる先端筒状部４９１と後端筒状部４９３との間の段差をなす、先端側を向いた面である。また、突出部４９２の先端側に第１押さえ面４９ｂが設けられ、突出部４９２の後端側に第２押さえ面４９ｃが設けられている。なお、加圧部材４９の内径は、先端に設けられた開口部を除き、同じ大きさである。このため、この加圧部材４９においては、後端筒状部４９３の肉厚が先端筒状部４９１の肉厚よりも大きくなっている。したがって、加圧部材４９では、先端筒状部４９１が後端筒状部４９３よりも撓みやすく（バネとして機能しやすく）なっている。また、後端筒状部４９３において、突出部４９２の肉厚は、突出部４９２以外の部位の肉厚よりも大きい。さらに、詳しくは後述するが、後端筒状部４９３における突出部４９２の後端側には、肉厚の薄い部位である退避部４９４が形成される。

この加圧部材４９は、先端側筐体３１の内部に、先端筒状部４９１が先端側となるように設けられている。加圧部材４９の内部には、圧電素子４１、先端電極部材４２、後端電極部材４３、絶縁リング４５、支持部材５０の先端側、絶縁パイプ６０、第１コイルバネ４６、伝導部材４７の先端側および保持部材４８の先端側が収容されている。そして、加圧部材４９は、ダイアフラムヘッド３２の後端側であって、収容部材５２の先端側に配置されている。また、加圧部材４９の外径は、先端筒状部４９１と突出部４９２と後端筒状部４９３とで異なるが、すべての位置において先端側筐体３１の内径よりも小さい。さらに、加圧部材４９の内径は、先端電極部材４２、絶縁パイプ６０（圧電素子４１、後端電極部材４３、絶縁リング４５）と対峙する部位では、これらの外径よりもわずかに大きく、支持部材５０と対峙する部位では、支持部材５０の外径とほぼ同じである。

ここで、加圧部材４９の後端側に設けられた後端筒状部４９３の外周面と第１先端側筐体３１１の後端側の内周面との間には、突き当てパイプ５７が配置されている。突き当てパイプ５７は、固定部材の一例である。詳しくは後述するが、加圧部材４９の突出部４９２が、第４絶縁部材６４および第５絶縁部材６５を介して、第１先端側筐体３１１の内側段差部３１１ｂと突き当てパイプ５７とに挟まれることにより、加圧部材４９が先端側筐体３１の内部に固定される。

そして、加圧部材４９における先端筒状部４９１の先端側の面（開口部の表側の面）は、エアギャップを介してダイアフラムヘッド３２の凹部３２ｃと対峙している。一方、後端筒状部４９３の後端側は、エアギャップを介して第１絶縁部材６１と対峙している。また、先端筒状部４９１の外周面は、エアギャップを介して第１先端側筐体３１１の内周面と対峙し、段差部４９ａは、エアギャップを介して第１先端側筐体３１１の内側段差部３１１ｂと対峙している。また、加圧部材４９における突出部４９２の第１押さえ面４９ｂおよび第１押さえ面４９ｂの先端側に位置する後端筒状部４９３の外周面は、先端筒状部４９１の内側段差部３１１ｂに接して配置される第４絶縁部材６４と対峙している。また、突出部４９２の外周面は、エアギャップを介して第１先端側筐体３１１の内周面と対峙している。また、突出部４９２の第２押さえ面４９ｃおよび第２押さえ面４９ｃの後端側に隣接する部位における後端筒状部４９３の外周面は、第５絶縁部材６５と対峙している。また、後端筒状部４９３の外周面は、エアギャップを介して突き当てパイプ５７の内周面と対峙している。このように、加圧部材４９の外周面と第１先端側筐体３１１の内周面および突き当てパイプ５７の内周面との間に、エアギャップ、第４絶縁部材６４および第５絶縁部材６５を設けることにより、加圧部材４９と、第１先端側筐体３１１および突き当てパイプ５７とは、直接には接触しない。

（支持部材）
支持部材５０は、全体として筒状を呈する部材である。この支持部材５０は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。

この支持部材５０は、先端側筐体３１の内部に設けられており、その先端側は加圧部材４９の内側に位置し、その後端側は加圧部材４９の外側に突出している。また、支持部材５０は、その内部に、第１コイルバネ４６、伝導部材４７の先端側および保持部材４８の先端側を収容している。そして、支持部材５０は、絶縁リング４５の後端側であって、収容部材５２の先端側に配置されている。また、支持部材５０の外径は、加圧部材４９の内径とほぼ同じである。さらに、支持部材５０の内径は、中心線方向の位置によって異なるが、第１コイルバネ４６と対峙する部位においては第１コイルバネ４６の外径よりも大きく、伝導部材４７と対峙する部位においては伝導部材４７の外径よりも大きく、保持部材４８と対峙する部位においては保持部材４８の外径よりも大きい。そして、支持部材５０の先端側の面（開口部の表側の面）は、絶縁リング４５の後端側の面と接触している。一方、支持部材５０の後端側の面は、エアギャップを介して収容部材５２と対峙している。また、支持部材５０の外周面の先端側は、加圧部材４９の内周面と接触しており、支持部材５０の外周面の後端側は、第２コイルバネ５１の先端側と接触している。ここで、加圧部材４９における後端側の内周面と、この部位と対峙する支持部材５０の外周面とを、一周にわたってレーザ溶接することで得た第２溶接部５９によって、加圧部材４９と支持部材５０とを接合し固定している。これに対し、支持部材５０の内周面は、エアギャップを介して第１コイルバネ４６、伝導部材４７および保持部材４８と対峙している。このように、支持部材５０の内周面と、第１コイルバネ４６、伝導部材４７および保持部材４８との間に、エアギャップを設けることにより、支持部材５０と、第１コイルバネ４６、伝導部材４７および保持部材４８とは、直接には接触しない。

（第２コイルバネ）
第２コイルバネ５１は、全体として螺旋状を呈する部材であって、中心線方向に伸縮する。この第２コイルバネ５１は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。このように、本実施の形態では、第１コイルバネ４６と第２コイルバネ５１とで、材質を異ならせている。

この第２コイルバネ５１は、先端側筐体３１の内部に設けられており、その先端側は支持部材５０における後端側且つ外側に、その後端側は収容部材５２における先端側且つ外側に、それぞれ位置している。すなわち、第２コイルバネ５１は、支持部材５０と収容部材５２とに跨って配置されている。また、第２コイルバネ５１の外径は、先端側筐体３１（より具体的には第２先端側筐体３１２）の内径よりも小さい。さらに、第２コイルバネ５１の内径は、支持部材５０の後端側の外径および収容部材５２の先端側の外径よりもわずかに小さい。そして、第２コイルバネ５１の外周は、エアギャップを介して先端側筐体３１の内周面と対峙している。このように、第２コイルバネ５１の外周と先端側筐体３１の内周面との間に、エアギャップを設けることで、第２コイルバネ５１と先端側筐体３１とは、直接には接触しない。

（収容部材）
収容部材５２は、全体として筒状を呈する部材である。この収容部材５２は、導電性を有するとともに先端側筐体３１よりも導電性が高い真ちゅうやステンレス等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。

図６は、収容部材５２の斜視図である。以下では、図６も参照しつつ、収容部材５２の構成について説明を行う。なお、図６においても、図中左下側が先端側となり、図中右上側が後端側となる。

本実施の形態の収容部材５２は、最も先端側に位置するとともに先端には開口部が設けられる第１筒状部５２１と、第１筒状部５２１の後端側に配置される第２筒状部５２２と、第２筒状部５２２の後端側に配置される第３筒状部５２３と、第３筒状部５２３の後端側に配置される第４筒状部５２４とを備えている。この収容部材５２では、第１筒状部５２１、第２筒状部５２２、第３筒状部５２３および第４筒状部５２４の順で、外径が大きくなっている。すなわち、この収容部材５２では、先端側から後端側に向かって、階段状（４段）に直径が大きくなっている。そして、収容部材５２は、第１筒状部５２１と第２筒状部５２２との境界部において両者を接続する第１段差部５２ａと、第２筒状部５２２と第３筒状部５２３との境界部において両者を接続する第２段差部５２ｂと、第３筒状部５２３と第４筒状部５２４との境界部において両者を接続する第３段差部５２ｃとをさらに備えている。なお、この収容部材５２は、上述した加圧部材４９とは異なり、その肉厚が、中心線方向の位置によらず一定の大きさに設定されている。このため、加圧部材４９では、第１筒状部５２１、第２筒状部５２２、第３筒状部５２３および第４筒状部５２４の順で、内径が大きくなっている。

この収容部材５２は、先端側筐体３１の内部と後端側筐体３３の内部とに跨って、第１筒状部５２１が先端側となるように設けられている。収容部材５２の内部には、伝導部材４７の後端側、保持部材４８の後端側、回路基板５３および接地板５５が収容されている。そして、収容部材５２は、支持部材５０の後端側であって、接続部材５４の先端側に配置されている。また、収容部材５２の外径は、第１筒状部５２１と第２筒状部５２２と第３筒状部５２３と第４筒状部５２４とで異なるが、すべての位置において先端側筐体３１および後端側筐体３３の内径よりも小さい。さらに、収容部材５２の内径も、第１筒状部５２１と第２筒状部５２２と第３筒状部５２３と第４筒状部５２４とで異なるが、内部に収容される各部材の外径よりも大きい。

ここで、収容部材５２における第２筒状部５２２の後端側および第２段差部５２ｂと、第２先端側筐体３１２の内周面との間には、第１絶縁部材６１が配置されている。また、収容部材５２における第３筒状部５２３の後端側および第３段差部５２ｃと、第２先端側筐体３１２の内周面との間には、第２絶縁部材６２が配置されている。さらに、収容部材５２における第４筒状部５２４と第１後端側筐体３３１との間には、第３絶縁部材６３が配置されている。

そして、収容部材５２における第１筒状部５２１の先端側の面（開口部の表側の面）は、エアギャップを介して支持部材５０の後端側の面と対峙している。また、第１筒状部５２１は、第２コイルバネ５１と接触している。一方、第４筒状部５２４の後端側は、保持部材４８と対峙している。また、第１筒状部５２１および第１段差部５２ａの外周面は、エアギャップを介して第２先端側筐体３１２の内周面と対峙している。さらに、第２筒状部５２２の外周面は、エアギャップおよび第１絶縁部材６１を介して第２先端側筐体３１２の内周面と対峙している。さらにまた、第２段差部５２ｂは、第１絶縁部材６１を介して第２先端側筐体３１２の内周面と対峙している。また、第３筒状部５２３の外周面は、エアギャップおよび第２絶縁部材６２を介して第２先端側筐体３１２の内周面と対峙している。さらに、第３段差部５２ｃの外周面は、第２絶縁部材６２を介して第２先端側筐体３１２の内周面と対峙している。そして、第４筒状部５２４の外周面は、エアギャップを介して第２先端側筐体３１２の内周面と対峙し、且つ、エアギャップおよび第３絶縁部材６３を介して第１後端側筐体３３１の内周面と対峙している。このように、収容部材５２の外周面と、第２先端側筐体３１２および第１後端側筐体３３１との間に、エアギャップ、第１絶縁部材６１、第２絶縁部材６２および第３絶縁部材６３を設けることで、収容部材５２と、第２先端側筐体３１２および第１後端側筐体３３１とは、直接には接触しない。

（回路基板）
回路基板５３は、全体として矩形板状を呈する部材である。この回路基板５３は、受けた圧力に応じて圧電素子４１が出力する微弱な電荷による電気信号に、電気回路を用いた各種処理を施すものであって、所謂プリント配線板によって構成されている。この回路基板５３は、先端側筐体３１の内部と後端側筐体３３の内部とに跨って設けられている。また、回路基板５３は、伝導部材４７の後端側であって、接続部材５４の先端側に配置されている。さらに、この回路基板５３は、保持部材４８に搭載されるとともにその全体が収容部材５２の内側に配置されている。

この回路基板５３には、圧電素子４１から入力される入力信号（電荷信号）を積分して電圧信号に変換する積分回路と、積分回路から入力される電圧信号を増幅して出力信号とする増幅回路と、これら積分回路および増幅回路を構成するオペアンプ等の素子の電源となる電源回路とが搭載されている（すべて図示せず）。

（接続部材）
接続部材５４は、全体として柱状を呈する部材である。この接続部材５４は、絶縁性を有するＰＰＴ等の合成樹脂材料によって構成された基材と、導電性を有する銅等の金属材料で構成された配線および端子等とを含んでいる。ただし、接続部材５４のうち、第２後端側筐体３３２と接触あるいは対峙する部位（外周面）は、合成樹脂材料で構成されており、この部位に金属材料を露出させないようになっている。また、接続部材５４の後端側には、凹んだ形状を有するとともに後端側に向かって開口する開口部が設けられている。そして、この接続部材５４の先端側には、先端側に向かって突出するとともに回路基板５３と電気的に接続される基板側コネクタ５４ａが設けられている。一方、この接続部材５４の後端側であって、上記開口部の内側には、後端側に向かって突出するとともに、図１に示す接続ケーブル９０の接続対象となるケーブル側コネクタ５４ｂが設けられている。また、接続部材５４における先端側の外周面には、一周にわたって凹部が設けられており、この凹部には、Ｏリング５６が取り付けられている。

この接続部材５４は、その先端側が第２後端側筐体３３２の内側に、その後端側が第２後端側筐体３３２の外側に、それぞれ位置している。そして、接続部材５４の外周面に取り付けられたＯリング５６は、第２後端側筐体３３２の内側において、第２後端側筐体３３２の内周面と接触している。

接続部材５４の先端側に位置する筒状の部位の外径は、第２後端側筐体３３２の内径よりも小さい。これに対し、接続部材５４の後端側に位置する筒状の部位の外径は、第２後端側筐体３３２の外径とほぼ同じである。また、接続部材５４の先端側は、エアギャップあるいはＯリング５６を介して第２後端側筐体３３２の内周面と対峙している。

（接地板）
接地板５５は、全体として帯状を呈する部材である。この接地板５５は、導電性を有するリン青銅等の金属材料によって構成されており、その表面には金めっきが施されている。

この接地板５５は、先端側筐体３１の内部と後端側筐体３３の内部とに跨って設けられており、その先端は収容部材５２の内部であって回路基板５３の上方に位置し、その後端は収容部材５２の後端よりも後端側に突出している。そして、接地板５５の先端側は、回路基板５３の接地端子（図示せず）と電気的に接続され、接地板５５の後端側は、収容部材５２における第４筒状部５２４の内周面と電気的に接続されている。

（Ｏリング）
Ｏリング５６は、全体として環状を呈する部材である。このＯリング５６は、絶縁性を有するとともに耐熱性、耐透湿性および耐酸性が高いＰＴＦＥ（Poly tetra fluoro ethylene：ポリテトラフルオロエチレン）等の合成樹脂材料によって構成されている。

このＯリング５６は、接続部材５４の外周面に取り付けられており、第２後端側筐体３３２に接続部材５４を取り付けた際に、接続部材５４の外周面と第２後端側筐体３３２の内周面とに挟まれるようになっている。

（突き当てパイプ）
突き当てパイプ５７は、全体として筒状を呈する部材である。この突き当てパイプ５７は、導電性を有するとともに耐熱性が高いステンレス等の金属材料によって構成されている。

この突き当てパイプ５７は、先端側筐体３１において第１先端側筐体３１１と第２先端側筐体３１２とが重なる領域の内部であって、第１先端側筐体３１１の内側に配置されている。そして、突き当てパイプ５７は、加圧部材４９における突出部４９２の後端側であって、第１絶縁部材６１の先端側に位置している。また、突き当てパイプ５７の外径は、この突き当てパイプ５７を収容する第１先端側筐体３１１における後端側の内径とほぼ同じである。一方、突き当てパイプ５７の内径は、加圧部材４９における後端筒状部４９３の外径よりも大きい。そして、突き当てパイプ５７の先端側の面は、加圧部材４９における突出部４９２の後端側に配置される第５絶縁部材６５と接触している。一方、突き当てパイプ５７の後端側の面は、エアギャップを介して第１絶縁部材６１の先端側の面と対峙している。また、突き当てパイプ５７の外周面は、第１先端側筐体３１１における後端側の内周面と接触している。ここで、第１先端側筐体３１１における後端側の内周面と、この部位と対峙する突き当てパイプ５７の外周面とを、一周にわたってレーザ溶接することで得た第１溶接部５８によって、第１先端側筐体３１１と突き当てパイプ５７とを接合し固定している。これに対し、突き当てパイプ５７の内周面は、エアギャップを介して加圧部材４９における後端筒状部４９３の外周面と対峙している。このように、加圧部材４９における突出部４９２および後端筒状部４９３と、突き当てパイプ５７との間に、第５絶縁部材６５およびエアギャップを設けることにより、突き当てパイプ５７と加圧部材４９とは、直接には接触しない。

（第１溶接部）
第１溶接部５８は、第１先端側筐体３１１における後端側の内周面と、突き当てパイプ５７の外周面とを、一周にわたってレーザ溶接することで形成される部位である。第１溶接部５８およびその近傍には、レーザ溶接により溶接ビード（溶接によって生じる部材の盛り上がり）が形成される場合がある。溶接ビードの形成場所や形状は、溶接部位の構造、形状、溶接の仕方等によって異なる。そして、加圧部材４９を固定する第１先端側筐体３１１および突き当てパイプ５７の構造や突き当てパイプ５７の肉厚によっては、突き当てパイプ５７の内周面側に溶接ビードが形成されることが起こり得る。例えば、レーザ光を照射して母材を溶融し、凝固させる溶接方法の場合、肉厚の薄い突き当てパイプ５７の内周面側に溶接ビードが形成される場合がある。

（第２溶接部）
第２溶接部５９は、加圧部材４９における後端側の内周面と、支持部材５０の外周面とを、一周にわたってレーザ溶接することで形成される部位である。第２溶接部５９の近傍にはレーザ溶接により溶接ビードが形成される場合がある。

（絶縁パイプ）
絶縁パイプ６０は、全体として円筒状を呈する部材である。この絶縁パイプ６０は、絶縁性を有するＬＣＰ（Liquid Crystal Polymer：液晶ポリマ）等の合成樹脂材料によって構成されている。この絶縁パイプ６０は、先端側筐体３１の内部に設けられた加圧部材４９の内側に配置されている。この絶縁パイプ６０の内部には、圧電素子４１、後端電極部材４３の先端側が収容されている。そして、絶縁パイプ６０は、先端電極部材４２の後端側であって絶縁リング４５の先端側に位置している。また、絶縁パイプ６０の外径は、加圧部材４９の内径よりもわずかに小さい。さらに、絶縁パイプ６０の内径は、圧電素子４１および後端電極部材４３の外径よりもわずかに大きい。そして、絶縁パイプ６０の先端側は、先端電極部材４２の後端側の面に対峙している。一方、絶縁パイプ６０の後端側は、絶縁リング４５の先端側の面に対峙している。また、絶縁パイプ６０の外周面は、加圧部材４９の内周面と対峙している。さらに、絶縁パイプ６０の内周面は、圧電素子４１、後端電極部材４３の外周面と対峙している。このように、加圧部材４９と、圧電素子４１、後端電極部材４３との間に、絶縁パイプ６０を設けることにより、加圧部材４９と、後端電極部材４３とは、直接には接触しない。

（第１絶縁部材）
第１絶縁部材６１は、先端側が筒状を呈し、後端側が環状を呈する部材である。この第１絶縁部材６１は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いアルミナ等のセラミックス材料によって構成されている。

この第１絶縁部材６１は、先端側筐体３１の内部に配置されている。そして、第１絶縁部材６１は、収容部材５２における第２筒状部５２２および第２段差部５２ｂ（図６参照）の外側に配置されている。また、第１絶縁部材６１の外径は、対応する部位の第２先端側筐体３１２の内径よりもわずかに小さく、第１絶縁部材６１の内径は対応する部位の収容部材５２の外径よりもわずかに大きい。そして、第１絶縁部材６１の外周面は、第２先端側筐体３１２と接触しており、第１絶縁部材６１の内周面は、収容部材５２と接触している。

（第２絶縁部材）
第２絶縁部材６２は、全体として環状を呈する部材である。この第２絶縁部材６２は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いアルミナ等のセラミックス材料によって構成されている。

この第２絶縁部材６２は、先端側筐体３１の内部であって第１絶縁部材６１よりも後端側となる位置に配置されている。そして、第２絶縁部材６２は、収容部材５２における第３筒状部５２３および第３段差部５２ｃ（図６参照）の外側に配置されている。また、第２絶縁部材６２の外径は、対応する部位の第２先端側筐体３１２の内径よりもわずかに小さく、第２絶縁部材６２の内径は対応する部位の収容部材５２の外径よりもわずかに大きい。そして、第２絶縁部材６２の外周面は、第２先端側筐体３１２と接触しており、第２絶縁部材６２の内周面は、収容部材５２と接触している。

このように、先端側筐体３１（第２先端側筐体３１２）と収容部材５２との間に、エアギャップ、第１絶縁部材６１および第２絶縁部材６２を設けることで、先端側筐体３１と収容部材５２とは、直接には接触しない。

（第３絶縁部材）
第３絶縁部材６３は、全体として筒状を呈する部材である。この第３絶縁部材６３は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いアルミナ等のセラミックス材料によって構成されている。

この第３絶縁部材６３は、後端側筐体３３の内部であって第２絶縁部材６２よりも後端側となる位置に配置されている。そして、第３絶縁部材６３は、収容部材５２における第４筒状部５２４の外側に位置している。また、第３絶縁部材６３の外径は、第１後端側筐体３３１の内径とほぼ同じであり、第３絶縁部材６３の内径は、収容部材５２における第４筒状部５２４の外径よりも大きい。そして、第３絶縁部材６３の外周面は、第１後端側筐体３３１の内周面と接触しており、第３絶縁部材６３の内周面は、先端側の一部が収容部材５２と接触し、その他はエアギャップを介して収容部材５２と対峙する。

（第４絶縁部材）
第４絶縁部材６４は、全体として環状を呈する部材である。この第４絶縁部材６４は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いジルコニア等のセラミックス材料によって構成されている。

この第４絶縁部材６４は、先端側の面が、第１先端側筐体３１１の内側段差部３１１ｂと接し、後端側の面が加圧部材４９の突出部４９２の第１押さえ面４９ｂと接するように配置されている。また、第４絶縁部材６４は、外径が、第１先端側筐体３１１の内径のうち大きい方の第２の直径とほぼ同じであり、第４絶縁部材６４の外周面は、第１先端側筐体３１１の内周面と接している。また、第４絶縁部材６４は、内径が、加圧部材４９の後端筒状部４９３の外径とほぼ同じであり、第４絶縁部材６４の内周面は、加圧部材４９の突出部４９２よりも先端側における後端筒状部４９３の外周面と接している。そして、第４絶縁部材６４の厚さは、加圧部材４９の後端筒状部４９３の外径と突出部４９２の外径との差分、言い換えれば、後端筒状部４９３の外周面に対する突出部４９２の外周面の高さよりも大きい。

（第５絶縁部材）
第５絶縁部材６５は、全体として環状を呈する部材である。この第５絶縁部材６５は、絶縁性を有するとともに耐熱性が高いジルコニア等のセラミックス材料によって構成されている。

この第５絶縁部材６５は、先端側の面が、加圧部材４９の突出部４９２の第２押さえ面４９ｃと接し、後端側の面が突き当てパイプ５７の先端側の面と接するように配置されている。また、第５絶縁部材６５は、外径が、第１先端側筐体３１１の内径のうち大きい方の第２の直径とほぼ同じであり、第５絶縁部材６５の外周面は、第１先端側筐体３１１の内周面と接している。また、第５絶縁部材６５は、内径が、加圧部材４９の後端筒状部４９３の外径とほぼ同じであり、第５絶縁部材６５の内周面は、加圧部材４９の後端筒状部４９３の外周面と接している。そして、第５絶縁部材６５の厚さは、加圧部材４９の後端筒状部４９３の外径と突出部４９２の外径との差分、言い換えれば、後端筒状部４９３の外周面に対する突出部４９２の外周面の高さよりも大きい。

第４絶縁部材６４および第５絶縁部材６５の厚さを上記のようにしたことにより、加圧部材４９の外周面は、第４絶縁部材６４および第５絶縁部材６５と接触するか、または、エアギャップを介して第１先端側筐体３１１および突き当てパイプ５７の内周面と対峙する。したがって、加圧部材４９と第１先端側筐体３１１および突き当てパイプ５７とは、直接には接触しない。

［シール部の構成］
シール部７０は、相対的に先端側に位置する第１シール部材７１と、相対的に後端側に位置する第２シール部材７２とを有する。なお、内燃機関１０に圧力検出装置２０を取り付けた状態において、第１シール部材７１および第２シール部材７２は、シリンダヘッド１３に設けられた連通孔１３ａ（図１参照）の内周面に突き当たる。

（第１シール部材）
第１シール部材７１は、中空構造を有し全体として筒状を呈する部材である。この第１シール部材７１は、絶縁性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いＰＴＦＥ等の合成樹脂材料によって構成されている。

この第１シール部材７１は、第１先端側筐体３１１の外周面に設けられた凹部３１１ａにはめ込まれている。そして、その内径は、凹部３１１ａの外径よりもわずかに小さくなっており、その外径は、連通孔１３ａの内径よりもわずかに大きくなっている。

（第２シール部材）
第２シール部材７２は、全体として環状を呈する部材であり、ここではＯリングを用いている。この第２シール部材７２も、絶縁性を有するとともに耐熱性および耐酸性が高いＰＴＦＥ等の合成樹脂材料によって構成されている。

この第２シール部材７２は、第２先端側筐体３１２の外周面に設けられた凹部３１２ａにはめ込まれている。そして、その内径は、凹部３１２ａの外径よりもわずかに小さくなっており、その外径は、連通孔１３ａの内径よりもわずかに大きくなっている。

［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、金属製の後端電極部材４３と、金属製の第１コイルバネ４６とを介して、金属製の伝導部材４７と電気的に接続されている。そして、金属製の伝導部材４７は、保持部材４８に設けられた金属製の保持部、配線および端子を介して、回路基板５３に設けられた入力端子（図示せず）と電気的に接続される。以下では、圧電素子４１の後端側の面から、後端電極部材４３、第１コイルバネ４６、伝導部材４７および保持部材４８を介して、回路基板５３に至る電気的な経路を、『正の経路』と称する。

（負の経路）
一方、圧力検出装置２０において、圧電素子４１の先端側の端面（負極）は、金属製の先端電極部材４２と、金属製の加圧部材４９と、金属製の支持部材５０（第２溶接部５９）と、金属製の第２コイルバネ５１と、金属製の収容部材５２と、金属製の接地板５５とを介して、回路基板５３に設けられた接地端子（図示せず）と電気的に接続されている。以下では、圧電素子４１の先端側の面から、先端電極部材４２、加圧部材４９、支持部材５０、第２コイルバネ５１、収容部材５２および接地板５５を介して、回路基板５３に至る電気的な経路を『負の経路』と称する。

（筐体経路）
他方、圧力検出装置２０において、金属製のダイアフラムヘッド３２は、金属製の先端側筐体３１（第１先端側筐体３１１および第２先端側筐体３１２）を介して、金属製の後端側筐体３３（第１後端側筐体３３１および第２後端側筐体３３２）と電気的に接続されている。また、この圧力検出装置２０では、金属製の第１先端側筐体３１１が、金属製の突き当てパイプ５７（第１溶接部５８）と電気的に接続されている。以下では、ダイアフラムヘッド３２から先端側筐体３１を介して後端側筐体３３および突き当てパイプ５７に至る電気的な経路を『筐体経路』と称する。

（正の経路と負の経路との関係）
ここで、本実施の形態の圧力検出装置２０では、正の経路の外側に負の経路が存在している。換言すれば、負の経路の内部に正の経路が収容されている。そして、正の経路と負の経路とは、絶縁パイプ６０、絶縁リング４５、保持部材４８および両経路の間に形成されるエアギャップによって、電気的に絶縁されている。ここで、本実施の形態では、負の経路が第１電気経路の一例となっており、正の経路が第２電気経路の一例となっている。

（負の経路と筐体経路との関係）
また、この圧力検出装置２０では、負の経路の外側に筐体経路が存在している。換言すれば、筐体経路の内部に負の経路が収容されている。そして、負の経路と筐体経路とは、先端電極部材４２に設けられた絶縁皮膜４２ａ、加圧部材４９の突出部４９２を挟む第４絶縁部材６４と第５絶縁部材６５、第１絶縁部材６１、第２絶縁部材６２、第３絶縁部材６３および両経路の間に形成されるエアギャップによって、電気的に絶縁されている。

（筐体経路と正の経路との関係）
そして、この圧力検出装置２０では、結果として、正の経路の外側に筐体経路が存在している。換言すれば、筐体経路の内部に正の経路が収容されている。そして、上述したように、正の経路と負の経路とが電気的に絶縁され、且つ、負の経路と筐体経路とが電気的に絶縁されていることにより、筐体経路と正の経路とが、電気的に絶縁されていることになる。

（加圧部材の外周面に設けられた退避部）
ここで、加圧部材４９の外周面に設けられた退避部４９４について説明する。第１先端側筐体３１１と突き当てパイプ５７とをレーザ溶接することにより第１溶接部５８に溶接ビードが形成される場合があることを述べた。突き当てパイプ５７の内周面と加圧部材４９の外周面とは、エアギャップを介して対峙しており、電気的に絶縁されている。しかし、第１溶接部５８において突き当てパイプ５７の内周面に溶接ビードが形成され、溶接ビードが加圧部材４９に接触すると、突き当てパイプ５７が含まれる筐体経路と加圧部材４９が含まれる負の経路とが短絡してしまう。第１溶接部５８において第１先端側筐体３１１の外周面に形成される溶接ビードは、研削して除去することも可能である。しかし、突き当てパイプ５７の内周面に形成される溶接ビードを研削することは、突き当てパイプ５７の内周面と加圧部材４９の外周面との間にわずかな隙間しかないため、容易ではない。また、たとえ研削できたとしても、かかる部位の機械的強度が低下する懸念がある。そこで、本実施の形態では、加圧部材４９の外周面の第１溶接部５８（溶接が行われる箇所）と対向する位置に、溶接ビードから退避するための退避部４９４を設けた。

図７は、図４に示した断面における第１溶接部５８および退避部４９４の近傍の拡大図である。退避部４９４は、後端筒状部４９３における突出部４９２の後端側の外周面で、少なくとも第１溶接部５８に対向する位置に形成されている。退避部４９４は、後端筒状部４９３における隣接する部位よりも肉厚が薄く形成されている。そして、退避部４９４は、隣接する後端筒状部４９３の外周面よりも低く形成された凹部となっている（図５参照）。退避部４９４の具体的な形状の例を挙げると、退避部４９４は、第１溶接部５８に沿う方向に延びる溝として、言い換えれば、後端筒状部４９３の外周面を一周にわたって連続する溝として形成される。

加圧部材４９の外周面において、上記のような退避部４９４を形成することにより、加圧部材４９の外周面と突き当てパイプ５７の内周面との間の距離が、退避部４９４が形成されていない部位よりも広くなる。このため、第１溶接部５８に溶接ビードが形成された場合であっても、溶接ビードと加圧部材４９とが接触して負の経路と筐体経路とが短絡することを防止できる。

退避部４９４は、第１溶接部５８に溶接ビードが形成されても接触しない程度に加圧部材４９と突き当てパイプ５７との間の距離を確保できればよく、退避部４９４の具体的な形状は、上述した溝に限定しない。例えば、加圧部材４９の後端筒状部４９３の外周面において、第４絶縁部材６４および第５絶縁部材６５に接する部位を、退避部４９４を含む他の部位よりも高く形成しても良い。ただし、加圧部材４９は、圧電素子４１に対して予荷重を付与する部材であるため、先端筒状部４９１および後端筒状部４９３の各々において、ある程度の剛性を有することが要求される。そのため、加圧部材４９のサイズや材料によっては、後端筒状部４９３における第４絶縁部材６４および第５絶縁部材６５に接する部位以外の全体の肉厚を薄くするのではなく、退避部４９４のみが隣接する部位に対して窪んだ形状とすることが望ましい。

なお、本実施の形態では、第１溶接部５８に対峙する加圧部材４９の外周面において、第１溶接部５８の溶接ビードから退避するための退避部４９４を設ける構成を説明した。これに対し、加圧部材４９の内周面と支持部材５０の外周面とを溶接して形成される第２溶接部５９にも溶接ビードは発生し得る。しかし、支持部材５０が十分に厚さを有するため、本実施の形態では、第１溶接部５８とは異なり、第２溶接部５９において支持部材５０の内周面側に溶接ビードが形成されることは考慮しない。また、支持部材５０の内部であって第２溶接部５９と対向する位置には、合成樹脂材料で形成された保持部材４８が存在するため、溶接ビードが接触することによる電気的な短絡は発生しない。したがって、第２溶接部５９における溶接ビードから退避する構成は設けていない。

（その他）
ここで、筐体経路を構成する筐体部３０は、圧力検出装置２０において外部に露出する部位であり、特に、ダイアフラムヘッド３２は、燃焼に伴って酸性度が高くなる燃焼室Ｃに対峙する部位となっている。これに対し、正の経路および負の経路を構成する各部材は、圧力検出装置２０において筐体部３０内に収容される部位である。このため、正の経路および負の経路を構成する各部材は、筐体経路（筐体部３０）を構成する各部材よりも導電性が高い材料とすることが好ましく、また、筐体経路（筐体部３０）を構成する各部材は、正の経路および負の経路を構成する各部材よりも耐酸性が高い材料とすることが好ましい。

［圧力検出装置の組立手順］
次に、本実施の形態で用いた圧力検出装置２０の組立手順について説明を行う。

まず、第１先端側筐体３１１の先端側とダイアフラムヘッド３２の裏面側（凸部３２ｄ側）とを対向させて両者を突き当てる。そして、この状態で、第１先端側筐体３１１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。

次に、第１先端側筐体３１１とダイアフラムヘッド３２とを含む構造体における第１先端側筐体３１１内に、後端側から、第４絶縁部材６４を挿入し、次いで、先端筒状部４９１を先端側として加圧部材４９を挿入する。このとき、加圧部材４９の突出部４９２の第１押さえ面４９ｂが、第４絶縁部材６４を介して第１先端側筐体３１１の内周面に設けられた内側段差部３１１ｂに突き当たるまで、加圧部材４９の挿入を行う。これにより、加圧部材４９における先端筒状部４９１の先端側に設けられた開口部に、ダイアフラムヘッド３２の凸部３２ｄが挿入される。

次に、第１先端側筐体３１１の内周面と加圧部材４９における後端筒状部４９３の外周面との間に、後端側から、第５絶縁部材６５を挿入し、次いで、突き当てパイプ５７を挿入する。このとき、突き当てパイプ５７の先端側が、第５絶縁部材６５に突き当たるまで、突き当てパイプ５７の挿入を行う。

この状態で、第１先端側筐体３１１の後端側と突き当てパイプ５７とを、一周にわたってレーザ溶接し、第１溶接部５８を形成する。このとき、第１先端側筐体３１１の内側段差部３１１ｂと突き当てパイプ５７の先端側との間に、第４絶縁部材６４、第５絶縁部材６５を介在させて加圧部材４９の突出部４９２が挟み込まれることによって、加圧部材４９は、第１先端側筐体３１１に対し固定される。これにより、第１先端側筐体３１１およびダイアフラムヘッド３２に対する、加圧部材４９の位置決めがなされる。なお、溶接により突き当てパイプ５７の内周面に溶接ビードが形成されても、加圧部材４９の外周面に退避部４９４が設けられているため、電気的に短絡することはない。

次に、第１先端側筐体３１１、ダイアフラムヘッド３２、加圧部材４９および突き当てパイプ５７を含む構造体における加圧部材４９内に、後端側から、先端電極部材４２、絶縁パイプ６０、圧電素子４１、後端電極部材４３、絶縁リング４５および支持部材５０を、この順に挿入する。なお、加圧部材４９内に先端電極部材４２を挿入する際、絶縁皮膜４２ａが形成されている面を先端側とする。このとき、加圧部材４９内に収容される先端電極部材４２の先端側に設けられた絶縁皮膜４２ａが、ダイアフラムヘッド３２の後端側に設けられた凸部３２ｄと接触する。また、絶縁パイプ６０の内側に、圧電素子４１、後端電極部材４３が配置される。

この状態で、加圧部材４９に対する、支持部材５０の中心線方向の位置調整を行い、加圧部材４９および支持部材５０を介して圧電素子４１にかかる荷重（予荷重）を調整する。

そして、加圧部材４９に対する支持部材５０の中心線方向の位置調整が完了した後、加圧部材４９の後端側と支持部材５０とを、一周にわたってレーザ溶接し、第２溶接部５９を形成する。このとき、圧電素子４１は、その先端側が先端電極部材４２を介して、その後端側が後端電極部材４３、絶縁リング４５および支持部材５０を介して、加圧部材４９に対して固定される。また、この状態では、既に、第１先端側筐体３１１およびダイアフラムヘッド３２に対して、加圧部材４９が固定されている。このため、加圧部材４９内に収容される圧電素子４１は、予め決められた予荷重が付与された状態で、ダイアフラムヘッド３２に対して固定されることになる。これにより、第１先端側筐体３１１およびダイアフラムヘッド３２に対する、加圧部材４９、支持部材５０および圧電素子４１の位置決めがなされる。

続いて、支持部材５０までが取り付けられた構造体における支持部材５０内に、後端側から、伝導部材４７の先端側に設けられた第２凸部４７ｂおよび第２凸部４７ｂに装着された第１コイルバネ４６を挿入する。また、上記構造体における支持部材５０の後端側に、後端側から第２コイルバネ５１を挿入して装着する。さらに、上記構造体における第１先端側筐体３１１に、後端側から、第２先端側筐体３１２をねじ込んで取り付ける。さらにまた、第２先端側筐体３１２内に、後端側から第１絶縁部材６１および第２絶縁部材６２を、この順に挿入する。これに伴い、第１絶縁部材６１は、第２先端側筐体３１２内の先端側に設けられた段差部に突き当たって位置決めされ、第２絶縁部材６２は、第２先端側筐体３１２内の後端側に設けられた段差部に突き当たって位置決めされる。

一方、上記構造体の組立とは別工程にて、保持部材４８の先端側に、先端側から伝導部材４７を挿入する。また、この保持部材４８の後端側に、接地板５５を含む回路基板５３を取り付ける。このとき、保持部材４８に取り付けられた伝導部材４７の後端側凸部４７ｃと回路基板５３とが、電気的に接続される。そして、収容部材５２内に、後端側から、伝導部材４７および回路基板５３（接地板５５）を装着した保持部材４８を、伝導部材４７を先端側として挿入する。このとき、保持部材４８における筒状部と板状部との境界（板状部の先端側）が、収容部材５２に設けられた第２段差部５２ｂの内周面に突き当てるまで、保持部材４８の挿入を行う。これに伴い、保持部材４８の筒状部の先端側および保持部材４８の筒状部から露出する伝導部材４７の先端側が、第１筒状部５２１よりも先端側に突出する。また、収容部材５２の内周面と、接地板５５の後端側とが接触する。

そして、第２絶縁部材６２までが取り付けられた構造体における第２先端側筐体３１２内に、後端側から、伝導部材４７、回路基板５３（接地板５５）および保持部材４８を含む収容部材５２を、第１筒状部５２１を先端側として挿入する。このとき、収容部材５２に設けられた第２段差部５２ｂが、第２先端側筐体３１２内に取り付けられた第１絶縁部材６１に突き当たるまで（収容部材５２に設けられた第３段差部５２ｃが、第２先端側筐体３１２内に取り付けられた第２絶縁部材６２に突き当たるまで）、収容部材５２の挿入を行う。これに伴い、収容部材５２における第２筒状部５２２の後端側および第２段差部５２ｂの外周面が、第１絶縁部材６１の内周面および後端側の面と接触する。また、収容部材５２における第３筒状部５２３の後端側および第３段差部５２ｃの外周面が、第２絶縁部材６２の内周面および後端側の面と接触する。また、収容部材５２の第１筒状部５２１が第２コイルバネ５１の後端側に挿入されるとともに、この第２コイルバネ５１の後端が、収容部材５２の第１段差部５２ａに突き当たる。その結果、第１コイルバネ４６および第２コイルバネ５１は、上記構造体に対して収容部材５２を挿入する前と比べて、中心線方向に圧縮された状態となる。

続いて、収容部材５２までが取り付けられた構造体における第２先端側筐体３１２に、後端側から、第１後端側筐体３３１および第３絶縁部材６３を挿入して取り付ける。これにより、収容部材５２における第４筒状部５２４の外周面が、第３絶縁部材６３の内周面に接触する。また、第１後端側筐体３３１に、後端側から、第２後端側筐体３３２を挿入する。

それから、第２後端側筐体３３２までが取り付けられた構造体における第２後端側筐体３３２に対し、後端側から、外周面にＯリング５６を装着した接続部材５４を、基板側コネクタ５４ａを先端側として挿入する。このとき、接続部材５４に装着されたＯリング５６は、第２後端側筐体３３２の内部に入り込み、第２後端側筐体３３２と接触する。また、回路基板５３と接続部材５４に設けられた基板側コネクタ５４ａとが、電気的に接続される。

最後に、接続部材５４までが取り付けられた構造体における第１先端側筐体３１１の凹部３１１ａに、第１シール部材７１を取り付けるとともに、第２先端側筐体３１２の凹部３１２ａに、第２シール部材７２を取り付ける。
以上により、圧力検出装置２０の組立が完了する。

［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凸部３２ｄに伝達され、さらに凸部３２ｄから絶縁皮膜４２ａを介して先端電極部材４２へと伝達される。そして、先端電極部材４２に伝達された圧力は、先端電極部材４２と後端電極部材４３とに挟まれた圧電素子４１に作用し、圧電素子４１では、受けた圧力に応じた電荷が生じる。圧電素子４１に生じた電荷は、正の経路を介して、回路基板５３の入力信号端子（図示せず）電荷信号として供給される。回路基板５３に供給された電荷信号は、回路基板５３に実装された回路にて各種処理が施されることで出力信号とされる。そして、回路基板５３から出力された出力信号は、接続部材５４を介して、外部（ここでは接続ケーブル９０および制御装置８０）に送信される。

［本実施の形態の効果］
本実施の形態の圧力検出装置２０では、加圧部材４９と支持部材５０との中心線方向の位置関係を固定することで、加圧部材４９と支持部材５０との間に圧電素子４１を挟み込み、圧電素子４１に予め決められた荷重を付与するようにした。そして、圧電素子４１を内部に収容する加圧部材４９の突出部４９２を、第４絶縁部材６４と第５絶縁部材６５とを介在させて、先端側筐体３１の内周面と突き当てパイプ５７とで挟むことにより、加圧部材４９を先端側筐体３１に対して固定した。これにより、加圧部材４９と先端側筐体３１とを電気的に絶縁するとともに、加圧部材４９および支持部材５０を介して筐体部３０（先端側筐体３１）に、荷重の変動を抑制した状態で圧電素子４１を固定することができる。

本実施の形態の圧力検出装置２０では、加圧部材４９の外周面のうち、第１先端側筐体３１１と突き当てパイプ５７とを溶接することにより形成される第１溶接部５８と対向する位置に、退避部４９４を設けた。これにより、第１溶接部５８における突き当てパイプ５７の内周面側に溶接ビードが形成されても、突き当てパイプ５７が含まれる筐体経路と加圧部材４９が含まれる負の経路とが短絡することを防止することができる。

また、本実施の形態の圧力検出装置２０では、圧電素子４１とダイアフラムヘッド３２との間に存在する先端電極部材４２の先端側に絶縁皮膜４２ａを設けた。これにより、先端電極部材４２とダイアフラムヘッド３２とを電気的に絶縁することができる。

ここで、本実施の形態では、上述した先端電極部材４２や加圧部材４９が、圧電素子４１の負の経路を兼ねる構成となっているが、上述した構成を採用することにより、この負の経路を、先端側筐体３１およびダイアフラムヘッド３２を含む筐体経路と電気的に絶縁することができる。

本実施の形態の圧力検出装置２０は内燃機関１０に取り付けられており、この内燃機関１０が自動車に搭載されている場合、クラクション、ヘッドライトおよびワイパー等で発生したｋＨｚオーダーの周波数のノイズ（以下では低周波ノイズと称する）が、内燃機関１０のシリンダヘッド１３に侵入してくる。そして、本実施の形態では、金属で構成されたシリンダヘッド１３に、圧力検出装置２０のうち金属で構成された筐体部３０を取り付けているため、シリンダヘッド１３に侵入してきた低周波ノイズは、圧力検出装置２０の筐体部３０にも伝播する。

ここで、本実施の形態の圧力検出装置２０では、筐体部３０を含む筐体経路と、圧電素子４１から回路基板５３に至る正の経路および負の経路とを、電気的に絶縁している。このため、シリンダヘッド１３から圧力検出装置２０の筐体部３０に伝播した低周波ノイズは、加圧部材４９および支持部材５０や伝導部材４７等を介して、回路基板５３に伝達されにくくなる。その結果、低周波ノイズに起因する、回路基板５３における電位の揺れ（変動）が抑制されることになり、回路基板５３から外部（制御装置８０等）に出力される出力信号の揺れ（変動）を低減させることが可能になる。

また、内燃機関１０が自動車に搭載されている場合、自動車の周囲には、通常、携帯電話、ラジオおよびテレビ等で使用されるＭＨｚオーダーの周波数の電波が飛び交う。この電波が、圧力検出装置２０に設けられた伝導部材４７に照射されると、ＭＨｚオーダーの周波数のノイズ（以下では高周波ノイズと称する）が、回路基板５３に伝達されることになってしまう。

ここで、本実施の形態の圧力検出装置２０では、加圧部材４９および支持部材５０を用いて、伝導部材４７を覆っている。このため、外部から圧力検出装置２０に照射される電波は、加圧部材４９および支持部材５０によって遮られることになり、伝導部材４７に伝達されにくくなる。その結果、高周波ノイズに起因する、回路基板５３における電位の揺れ（変動）が抑制されることになり、回路基板５３から外部に出力される出力信号の揺れ（変動）を低減させることが可能になる。

また、本実施の形態では、金属製の収容部材５２を用いて、回路基板５３を覆っている。このため、外部から圧力検出装置２０に照射される電波は、収容部材５２によって遮られることになり、回路基板５３に到達しにくくなる。その結果、高周波ノイズに起因する、回路基板５３における電位の揺れ（変動）が抑制されることになり、回路基板５３から外部に出力される出力信号の揺れ（変動）を、さらに低減させることが可能になる。

［その他］
本実施の形態では、加圧部材４９の外周面のうち、第１先端側筐体３１１と突き当てパイプ５７とを溶接することにより形成される第１溶接部５８と対向する位置に、退避部４９４を設けた。一方、加圧部材４９と支持部材５０とを溶接することにより形成される第２溶接部５９に関しては、この第２溶接部５９に対向する位置にある保持部材４８に溶接ビードから退避する構成は設けていない。しかし、保持部材４８のこの部位に関しても、溶接ビードから退避する構成を設けても良い。

本実施の形態の圧力検出装置２０では、第１溶接部５８および第２溶接部５９以外にも、先端側筐体３１を構成する第１先端側筐体３１１と第２先端側筐体３１２との接合部分や、ダイアフラムヘッド３２と第１先端側筐体３１１との境界部に対してレーザ溶接を施している。これらの部位においても、溶接箇所の近傍の部材であって、溶接ビードが形成されることが想定される位置に対向する部位に、凹部等の溶接ビードから退避する構成を設けても良い。溶接時における溶接ビードが形成されている時点では、溶接ビードは高温である。そのため、溶接箇所の近傍の部材に高温の溶接ビードが接触することで、部材の特性が変化する等の影響が生じる可能性もある。そこで、溶接ビードから退避する構成を設けることで、そのような影響の発生を回避することができる。

なお、本実施の形態では、先端電極部材４２の先端側に絶縁皮膜４２ａを設けることにより、負の経路を構成する先端電極部材４２と筐体経路を構成するダイアフラムヘッド３２とを電気的に絶縁するようにしていたが、これに限られない。例えば、先端電極部材４２とダイアフラムヘッド３２との間に、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からなる絶縁プレートを配置するようにしてもかまわない。

また、本実施の形態では、収容部材５２における第２筒状部５２２の後端側および第２段差部５２ｂと第２先端側筐体３１２の内周面との間、収容部材５２における第３筒状部５２３の後端側および第３段差部５２ｃと第２先端側筐体３１２の内周面との間、収容部材５２における第４筒状部５２４と第１後端側筐体３３１との間に、それぞれ、第１絶縁部材６１、第２絶縁部材６２、第３絶縁部材６３を配置することにより、負の経路を構成する収容部材５２と筐体経路を構成する先端側筐体３１および後端側筐体３３とを電気的に絶縁するようにしていたが、これに限られない。例えば、収容部材５２の外周面の一部にアルミナやジルコニア等を含む、絶縁性を呈するセラミックス材料をコートしてなる絶縁皮膜を形成したり、収容部材５２と先端側筐体３１、後端側筐体３３との間にエアギャップを形成したりしてもかまわない。

さらに、本実施の形態では、先端電極部材４２を絶縁パイプ６０内に収容しないようにしていたが、これに限られるものではなく、先端電極部材４２を絶縁パイプ６０内に収容するようにしてもかまわない。

さらにまた、本実施の形態では、圧力検出装置２０における圧力の検出素子として、圧電素子４１を用いた場合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、例えばひずみゲージや離間した電極等を用いてもかまわない。

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…先端側筐体、３２…ダイアフラムヘッド、３３…後端側筐体、４０…検出機構部、４１…圧電素子、４２…先端電極部材、４２ａ…絶縁皮膜、４３…後端電極部材、４５…絶縁リング、４６…第１コイルバネ、４７…伝導部材、４８…保持部材、４９…加圧部材、４９２…突出部、４９３…後端筒状部、４９４…退避部、５０…支持部材、５１…第２コイルバネ、５２…収容部材、５３…回路基板、５４…接続部材、５５…接地板、５６…Ｏリング、５７…突き当てパイプ、５８…第１溶接部、５９…第２溶接部、６０…絶縁パイプ、６１…第１絶縁部材、６２…第２絶縁部材、６３…第３絶縁部材、６４…第４絶縁部材、６５…第５絶縁部材、７０…シール部、７１…第１シール部材、７２…第２シール部材、８０…制御装置、９０…接続ケーブル

Claims (8)

1. 筒状のハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられ、圧力の変化を検知する圧電素子と、
   前記ハウジング内で前記圧電素子に接して配置され、圧力を当該圧電素子に伝達する圧力伝達部と、
   前記圧力伝達部を前記ハウジングの軸方向に向けて加圧するように当該ハウジングに固定され、前記圧電素子に荷重を作用させる加圧部材と、
   前記ハウジングに対して溶接されることにより当該ハウジング内で前記加圧部材を固定する固定部材と、を備え、
   前記加圧部材は、前記固定部材により固定された状態で前記ハウジングと当該固定部材との溶接箇所を避ける退避部を有することを特徴とする、圧力検出装置。
2. 前記加圧部材の前記退避部は、少なくとも当該加圧部材における前記ハウジングと前記固定部材との溶接箇所に対向する部位であって、隣接する部位よりも低く形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧力検出装置。
3. 前記加圧部材の前記退避部として、前記溶接箇所に対向する部位に、当該溶接箇所に沿う方向に延びる溝が形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の圧力検出装置。
4. 前記加圧部材の前記退避部は、少なくとも当該加圧部材における前記ハウジングと前記固定部材との溶接箇所に対向する部位に設けられ、
   前記加圧部材の前記退避部に隣接する部位が、当該退避部よりも高く形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の圧力検出装置。
5. 前記加圧部材は、導電性を有し、前記圧電素子と電気的に接続され、
   前記ハウジングおよび前記固定部材は、導電性を有し、前記加圧部材および前記圧電素子と電気的に絶縁されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の圧力検出装置。
6. 前記加圧部材は、筒状であって、外周面に外方へ突出する突出部を備え、
   前記ハウジングの内周面と前記固定部材とが絶縁部材を介して前記加圧部材の前記突出部を挟んだ状態で、当該ハウジングと当該固定部材とが溶接されることにより、前記加圧部材が固定され、
   前記突出部とは異なる前記加圧部材の外周面において、前記ハウジングの内部で固定された状態で前記絶縁部材と対向する部位が、前記溶接箇所に対向する部位よりも高く形成され、当該絶縁部材に当たることを特徴とする、請求項５に記載の圧力検出装置。
7. 圧力の変化を検出する検出素子と、
   導電性を有し、前記検出素子を内部に収容すると共に、当該検出素子と電気的に接続される第１筐体と、
   導電性を有し、前記第１筐体を内部に収容すると共に、前記検出素子と電気的に絶縁される第２筐体と、
   前記第２筐体に対して溶接されることにより前記第１筐体を固定する固定部材と、を備え、
   前記第１筐体は、前記第２筐体に対する溶接により部材の盛り上がりが生じる箇所に対向する部位に、当該部材の盛り上がりとの接触を避ける凹部を有することを特徴とする、圧力検出装置。
8. 前記第１筐体は、前記溶接により部材の盛り上がりが生じる箇所に対向する部位に、前記第２筐体の溶接箇所に沿う方向に延びる溝が形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の圧力検出装置。

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