JP5625366B2 - 圧力センサの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、ネジ結合によって圧力センサをエンジンに取り付け、エンジンの燃焼室の圧力を検出するようにした圧力センサの取付構造に関する。

従来より、この種の一般的な圧力センサの取付構造としては、たとえば、特許文献１に記載されている内燃機関において燃焼圧の変化を計測するセンサに関するものが提案されている。

このものにおいては、圧力センサは、筒状の胴体部の一端部に、圧力を受ける受圧部としてのダイアフラムを有するものであり、この胴体部を、その一端部側から、エンジンの被取付部に設けられた取付穴に対して挿入して取り付けるようにしている。この取付穴は典型的には空間が円柱形状をなす穴であって、当該穴の一端側から圧力センサの胴体部が挿入され、当該穴の他端側は燃焼室に通じているものである。

ここにおいて、筒状の胴体部の側面のうち胴体部の他端側の部位には、雄ネジが形成されており、この雄ネジに対向する取付穴の内面には雌ネジが形成されており、これら雄ネジおよび雌ネジを用いて、胴体部を当該胴体部の軸すなわち取付穴の軸周りに回転させてネジ結合が行われる。

そして、取付穴に挿入された胴体部は、取付穴の軸方向に押さえ付けられることにより、圧力センサは被取付部の取付穴に固定された状態となり、この状態で筒内圧すなわち燃焼室内の圧力をダイアフラムにて受け、検出を行うようにしている。

さらに、この従来の取付構造においては、胴体部の側面のうち胴体部の一端部側の部位には、当該部位と当該部位に対向する取付穴の内面の間をシールするＯリングよりなるシール部材が設けられている。

このＯリングは、胴体部の一端部側の部位と、これに対向する取付穴の内面との間で圧縮され、当該両者に密着することでシールを行っている。それにより、燃焼室内のガスが、取付穴を介して燃焼室の外部に漏れ出すのを防止するようになっている。

特開２００８−１９１０５９号公報

しかしながら、上記特許文献１のような従来の取付構造では、胴体部の取付穴への固定方法が、胴体部の側面にネジを形成し、胴体部を取付穴の軸周りに回転させる締結によるものであるため、胴体部に設けられているＯリングとこれに密着する取付穴の内面との間で、当該取付時のネジ締めの回転によって摩擦が発生し、この摩擦によって、Ｏリングにダメージが生じる可能性がある。

また、この取付時のネジ締めにおけるネジの軸振れによって、Ｏリングとこれに密着する取付穴の内面との密着度合に偏りが生じ、シール性が損なわれる可能性もある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ネジ結合によって圧力センサをエンジンの取付穴に取り付け、圧力センサの胴体部と取付穴の内面との間をシール部材でシールした状態で、エンジンの燃焼室の圧力を検出するようにした圧力センサの取付構造において、圧力センサをエンジンの被取付部の取付穴にネジ結合するときに、当該ネジの回転による摩擦や軸振れの影響がシール部材に及ぶことなく、当該ネジ結合が可能な圧力センサの取付構造を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、筒状の胴体部（１）の一端部に受圧部（１１）を有する圧力センサ（１００）を、その一端部側から取付穴（２０１）に挿入しネジ結合により取り付けるとともに、胴体部（１）の側面のうち胴体部（１）の一端部側の部位にシール部材（３００）が設けられている圧力センサの取付構造において、以下の点を特徴としている。

すなわち、本取付構造においては、胴体部（１）の他端部側には、胴体部（１）とは別体であって被取付部（２００）とのネジ結合を行うための第１のネジ部（３ａ）を有するネジ部材（３）が設けられ、被取付部（２００）のうち第１のネジ部（３ａ）と対向する部位には、第１のネジ部（３ａ）とネジ結合される第２のネジ部（２０３）が設けられ、ネジ結合は、ネジ部材（３）を取付穴（２０１）の軸周りに回転させることで第１のネジ部（３ａ）と第２のネジ部（２０３）とによって成されるものであり、ネジ部材（３）を取付穴（２０１）の軸周りに回転させているときには、胴体部（１）とネジ部材（３）とは隙間を有することで、胴体部（１）がネジ部材（３）とともに回転するのを防止するようになっており、ネジ部材（３）には、ネジ結合の結合力により胴体部（１）を取付穴（２０１）に対して取付穴（２０１）の軸方向に押さえつける押さえ部（３ｂ）が設けられていることを特徴としている。

それによれば、ネジ部材（３）によって圧力センサ（１００）の胴体部（１）を被取付部（２００）の取付穴（２０１）にネジ結合させるために、ネジ部材（３）をネジ回転させたときに、ネジ部材（３）と胴体部（１）とが一緒に回転することなく、ネジ部材（３）のみを回転させ、ネジ部材（３）の回転によって胴体部（１）が回転しないようにできる。

そして、胴体部（１）が回転しないから、圧力センサ（１００）をエンジンの被取付部（２００）の取付穴（２０１）にネジ結合するときに、当該ネジ回転による摩擦や軸振れの影響がシール部材（３００）に及ぶことなく、当該ネジ結合が可能な圧力センサの取付構造を実現することができる。

請求項２に記載の発明では、筒状の胴体部（１）の一端部に受圧部（１１）を有する圧力センサ（１００）を、その一端部側から取付穴（２０１）に挿入しネジ結合により取り付けるとともに、胴体部（１）の側面のうち胴体部（１）の一端部側の部位にシール部材（３００）が設けられている圧力センサの取付構造において、以下の点を特徴としている。

すなわち、本取付構造においては、取付穴（２０１）はその空間が円柱形状をなすものであり、胴体部（１）の他端部側には、胴体部（１）とは別体であって被取付部（２００）とのネジ結合を行うための第１のネジ部（３ａ）を有するネジ部材（３）が設けられ、このネジ部材（３）は、取付穴（２０１）に挿入可能な円筒状をなすとともに、その外周面に第１のネジ部（３ａ）が設けられているものであり、取付穴（２０２）の内面のうち第１のネジ部（３ａ）と対向する部位には、第１のネジ部（３ａ）とネジ結合される第２のネジ部（２０３）が設けられ、ネジ部材（３）は、その一端部側より取付穴（２０１）に挿入されるとともに、ネジ部材（３）を取付穴（２０１）の軸周りに回転させることで、第１のネジ部（３ａ）と第２のネジ部（２０３）とによってネジ結合が成されており、胴体部（１）の他端部側は、ネジ部材（３）の一端部側よりネジ部材（３）の中空部に挿入されるとともに、この挿入状態において、ネジ部材（３）は、胴体部（１）とは独立して取付穴（２０１）の軸周りに回転してネジ結合を行うものであり、ネジ部材（３）の他端部側には、ネジ結合の結合力により胴体部（１）を取付穴（２０１）に対して取付穴（２０１）の軸方向に押さえつける押さえ部（３ｂ）が設けられていることを特徴としている。

それによれば、ネジ部材（３）によって圧力センサ（１００）の胴体部（１）を被取付部（２００）の取付穴（２０１）にネジ結合させるために、ネジ部材（３）をネジ回転させたときに、ネジ部材（３）が胴体部（１）とは独立して回転可能な状態とされているので、ネジ部材（３）と胴体部（１）とが一緒に回転することなく、ネジ部材（３）のみを回転させ、ネジ部材（３）の回転によって胴体部（１）が回転しないようにできる。

そして、胴体部（１）が回転しないから、圧力センサ（１００）をエンジンの被取付部（２００）の取付穴（２０１）にネジ結合するときに、当該ネジ回転による摩擦や軸振れの影響がシール部材（３００）に及ぶことなく、当該ネジ結合が可能な圧力センサの取付構造を実現することができる。

ここで、請求項１または２に記載の圧力センサの取付構造では、圧力センサ（１００）の胴体部（１）の側面のうち受圧部（１１）とネジ部材（３）が設けられている部位との間の部位には、胴体部（１）の側方に突出し且つ前記胴体部（１）の一端部側から他端部側へ拡がるテーパ形状の段差面（２２）が形成されており、取付穴（２０２）の内面のうち段差面（２２）と対向する部位には、当該段差面（２２）に対応したテーパ形状を成す座面（２０１ａ）が形成されており、胴体部（１）を、その一端部側から取付穴（２０１）に挿入したときに、段差面（２２）と座面（２０１ａ）とが当たることにより、段差面（２２）が座面（２０１ａ）よりも燃焼室（２０２）側へ移動するのを防止するようになっていることを特徴とする。

それによれば、胴体部（１）を取付穴（２０１）に挿入したときに、段差面（２２）が座面（２０１ａ）よりも燃焼室（２０２）側へ移動するのを防止することができ、取付穴（２０１）内における圧力センサの位置決めが容易に行える。

また、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の圧力センサの取付構造において、押さえ部（３ｂ）は、ネジ部材（３）の一部を胴体部（１）に向かって張り出すことで胴体部（１）に接触して胴体部（１）を押さえつける形状のものにできる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の実施形態に係る圧力センサのエンジンへの取付構造を示す概略断面図である。 上記実施形態におけるシール部材の他の例を示す概略断面図であり、（ａ）は燃焼室内の圧力の印加前の状態を示し、（ｂ）は当該圧力の印加後の状態を示す。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

図１は、本発明の実施形態に係る圧力センサ１００のエンジンへの取付構造を示す概略断面図である。この圧力センサ１００は、大きくは、筒状の胴体部１と、この胴体部１に接続されたコネクタ部２とを有するものであり、エンジンにおける圧力センサ１００の被取付部２００にネジ結合により取り付けられている。

ここで、胴体部１は、その先端部であって燃焼室２０２側となる軸方向の一端部（図１中の下端部）に燃焼室２０２内の圧力を受ける受圧部１１を有するものであり、この胴体部１の後端部となる軸方向の他端部（図１中の上端部）にコネクタ部２が接合されている。

エンジンにおける被取付部２００は、エンジンブロック２００であり、このエンジンブロック２００は、燃焼室２０２に通じる取付穴２０１が設けられたものである。ここでは、取付穴２０１はその空間が胴体部１の挿入側から燃焼室２０２側に延びる円柱形状をなすものである。

そして、この取付穴２０１に対して、圧力センサ１００の胴体部１をその一端部側から挿入し、後述するネジ部材３によるネジ結合の結合力によって胴体部１を取付穴２０１の軸方向の燃焼室２０２側に押さえ付けるようにしている。この結合力は、当該ネジ結合によって取付穴２０１の軸方向に作用する結合力であり、このネジ結合による押さえ付けにより、圧力センサ１００をエンジンブロック２００に固定した状態としている。

ここで、取付穴２０１の軸とは、当然ながら、空間が円柱形状をなす取付穴２０１の深さ方向に延びる軸であり、つまり、当該円柱空間における円柱軸に相当する。そして、圧力センサ１００の胴体部１の一端部、すなわち受圧部１１が燃焼室２０２に臨んだ状態となっており、この状態で燃焼室２０２内の圧力を受圧部１１にて受けるようにしている。

本実施形態の圧力センサ１００では、胴体部１は、受圧部としての受圧用ダイアフラム１１を有する筒状の先端部材１０と、筒状をなす金属ステム２０と、筒状をなすハウジング３０とが、接合され一体化されたものにより構成されている。

具体的には、胴体部１は、その一端部側から、先端部材１０、金属ステム２０、ハウジング３０といった各筒状部材１０〜３０が、当該各筒状部材１０〜３０の軸方向に沿って順次、直列に接続されることにより、全体としても筒状をなすものである。これら各筒状部材１０〜３０は、溶接やロウ付け、接着などにより接続され一体化されている。

胴体部１の一端部側を構成する先端部材１０は、ステンレスなどの金属製であり、先端部材１０のうち胴体部１の一端部を構成し燃焼室２０２側に位置する軸方向の一端部が閉塞され、軸方向の他端部が開口する筒状をなすものである。ここでは、先端部材１０は円筒状をなし、そして、この先端部材１０の閉塞部分が受圧部としてのダイアフラム１１として構成されている。

このダイアフラム１１は、たとえば円形板状のものである。そして、この圧力センサ１００のエンジンへの取付状態においては、燃焼室２０２内の圧力Ｐは、図１中の白抜き矢印に示されるように、胴体部１の一端部に位置するダイアフラム１１に印加され、この圧力Ｐの印加により、ダイアフラム１１は、歪み変形するようになっている。

また、胴体部１の側面のうち胴体部１の一端部側の部位、すなわち、先端部材１０の側面には、先端部材１０の側面および当該先端部材１０の側面に対向する取付穴２０１の内面の両者に密着して当該両者の間をシールするシール部材３００が設けられている。

このシール部材３００は、先端部材１０の側面のうちダイアフラム１１と同じ位置か、ダイアフラム１１よりも胴体部１の他端部側に設けられた環状をなすもので、ここでは円筒状の先端部材１０に倣って円筒状をなす。ここで、先端部材１０の側面には、その全周を取り巻くように環状の溝３０１が設けられ、この溝３０１にシール部材３００が設けられている。

シール部材３００は、取付穴２０１の内面と先端部材１０の側面との隙間にて、取付穴２０１および胴体部１の径方向に沿って弾性的に圧縮変形され、当該両面に密着している。このシール部材３００により、燃焼室２０２内の燃焼ガスが当該隙間へ侵入し、ダイアフラム１１の側面まで回り込むのを防止できるので、ダイアフラム１１の受ける熱負荷を低減でき、ダイアフラム１１の熱膨張によって発生する変位による圧力検出の誤差を低減することができる。さらに、後述する検出素子４０の受ける熱負荷も低減することができる。

このシール部材３００は、当該燃焼ガスによる高熱や腐食に耐え、かつ先端部材１０の側面と取付穴２０１の内面に密着させて上記隙間に圧入するために弾性材である必要があり、テフロン（登録商標）などのフッ素樹脂などが好ましいが、バネ形状を有する金属などでもよい。また、上記燃焼ガスをシールするために、シール部材３００の厚みは上記隙間よりも、たとえば１０μｍ以上大きくする必要がある。

さらに、本実施形態では、先端部材１０の側面と当該先端部材１０の側面に対向する取付穴２０１の内面との間には、ガイド３０２が設けられている。このガイド３０２は省略されてもよいが、本実施形態では、ガイド３０２を設けることによって、胴体部１を取付穴２０１に挿入するときに取付穴２０１に対してシール部材３００の偏芯を抑制するようにしている。

このガイド３０２は、シール部材３００と同じく、胴体部１の軸方向への位置ズレを防止するため、先端部材１０の側面に設けられた溝にはめ込まれて設けられている。その形状は、たとえば円環状であり、材質は、シール部材３００と同一材質、またはより硬く変形しにくい材質とし、また、ガイド３０２の厚さはシール部材３００と同等とする。

また、金属ステム２０は、ステンレスなどの金属製の段付き筒形状をなす部材であり、先端部材１０側に位置する軸方向の一端部が開口部、ハウジング３０側に位置する軸方向の他端部が閉塞された薄肉状の歪み部２１となっているものである。ここでは、金属ステム２０は段付き円筒状をなし、金属ステム２０の開口部には、先端部材１０の開口した他端部が挿入され、互いに接合・固定されている。

また、金属ステム２０の歪み部２１は、ダイアフラム１０が受けた圧力Ｐが、後述する圧力伝達部材５０により印加されることで、歪むようになっている。そして、この歪み部２１には、当該歪み部２１の圧力Ｐによる歪みに基づいて信号を発生する検出素子４０が設けられている。

また、この金属ステム２０の側面には、この金属ステム２０の側方（つまり、金属ステム２０の軸と直交方向）に突出した段差面２２が形成されている。ここでは、当該段差面２２は金属ステム２０の側面の全周に形成されており、胴体部１の一端部側から他端部側へ拡がるテーパ形状のテーパ面として構成されている。

また、取付穴２０１の内面のうち金属ステム２０の段差面２２に対向する部位には、当該段差面２２に対応したテーパ形状を成す座面２０１ａが形成されている。そして、胴体部１を、その一端部側から取付穴２０１に挿入したときに、これら段差面２２と座面２０１ａとが当たることにより、段差面２２が座面２０１ａよりも燃焼室２０２側へ移動するのを防止するようになっている。

胴体部１の他端部側を構成するハウジング３０は、たとえばステンレスなどの金属製のものであって、その軸方向の両端が開口した筒状部材であり、典型的には円筒状をなす。ハウジング３０のうち胴体部１の他端部側に位置する軸方向の他端部に対して、コネクタ部２が接続されており、胴体部１の一端部側に位置する軸方向の一端部に金属ステム２０の他端部側が接合されている。

また、金属ステム２０の中空部および先端部材１０の中空部により形成される空間内部には、圧力伝達部材５０が設けられている。この圧力伝達部材５０は、たとえばステンレスなどの金属やセラミックなどからなるものであり、本例では棒状をなす。

圧力伝達部材５０の各端部は、それぞれ金属ステム２０の歪み部２１、ダイアフラム１１に対して荷重を与えた状態で接触しており、圧力Ｐは、ダイアフラム１１から圧力伝達部材５０を介して金属ステム２０の歪み部２１に印加されるようになっている。

本例では、このような圧力検出機構により、ダイアフラム１１が受けた圧力Ｐが、金属ステム２０の歪み部２１に伝達され、この歪み部２１の歪みに基づいて上記検出素子４０から信号が出力されるようになっている。

また、図１に示されるように、ハウジング３０の内部には、セラミック基板などからなる配線基板３１が設けられている。そして、配線基板３１にはＩＣチップ３２が搭載され、図示しないボンディングワイヤなどにより配線基板３１と電気的に接続されている。このＩＣチップ３２は、検出素子４０からの出力を増幅したり調整したりするための回路が形成されたものである。

さらに、図１に示されるように、ハウジング３０内において、このＩＣチップ３２と検出素子４０とは、配線部材３３により電気的に接続されている。ここでは、配線部材３３としては、リード線やフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などを採用している。

そして、上記コネクタ部２は、ハウジング３０に対して、Ｏリング３４を介して接続されている。このコネクタ部２はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂などからなるもので、コネクタ部材２には、金属製のターミナル２ａがインサート成形などにより一体化されている。

このコネクタ部２は、一端側がハウジング３０の開口部に挿入された状態でハウジング３０に組み付けられており、ハウジング３０の開口部の縁部がコネクタ部２にかしめられることにより、コネクタ部２とハウジング３０とが一体に固定されている。

また、ハウジング３０内にてコネクタ部２のターミナル２ａは、配線基板３２と電気的
に接続されている。そして、ターミナル２ａは自動車のＥＣＵなどに対して、電気的に接
続可能となっており、それにより、本圧力センサ１００は外部との信号のやりとりなどが
可能になっている。

そして、圧力センサ１００はその一端部側から取付穴２０１に挿入されて、胴体部１の他端部側に設けられたネジ部材３によるネジ結合により、エンジンブロック２００に固定されている。

このネジ部材３は、胴体部１とは別体であってエンジンブロック２００とのネジ結合を行うための第１のネジ部３ａを有する。ここでは、ネジ部材３は、取付穴２０１に挿入可能な円筒状をなすとともに、その外周面に雄ネジとしての第１のネジ部３ａが設けられているものである。

一方、エンジンブロック２００のうち第１のネジ部３ａと対向する部位には、第１のネジ部３ａとネジ結合される第２のネジ部２０３が設けられている。ここでは、取付穴２０１の内面のうち第１のネジ部３ａと対向する部位に、雌ネジとしての第２のネジ部２０３が形成されている。

そして、ネジ部材３は、その一端部（図１中の下端部）側より取付穴２０１に挿入されるとともに、ネジ部材３を取付穴２０１の軸周りに回転させることで、第１のネジ部３ａと第２のネジ部２０３とによってネジ結合が成されている。

また、胴体部１の他端部側、ここでは、当該他端側を構成するハウジング３０が、ネジ部材３の一端部側よりネジ部材３の中空部に挿入されている。ここで、コネクタ部２は、ネジ部材３の他端部（図１中の上端部）より突出している。

そして、ネジ部材３には、押さえ部３ｂが設けられている。ここでは、押さえ部３ｂはネジ部材３の他端部側に設けられている。この押さえ部３ｂは、上記ネジ結合の結合力により胴体部１を取付穴２０１に対して取付穴２０１の軸方向に押さえつけるものである。

ここでは、押さえ部３ｂは、ネジ部材３の他端部を胴体部１に向かって張り出させたものであり、この張り出し部を胴体部１の他端部側に接触させて、胴体部１の押さえつけを行うものである。

そして、ここでは、この押さえ部３ｂにより胴体部１が取付穴２０１の軸方向の燃焼室２０２側に押さえつけられて、胴体部１の段差面２２が取付穴２０１の座面２０１ａに当たった状態となり、圧力センサ１００の取付穴２０１への固定が成されている。

また、図１に示されるように、ネジ部材３のうち押さえ部３ｂ以外の部位では、胴体部１の側面とネジ部材３の内面とは隙間を有している。それにより、ネジ結合のためにネジ部材３を取付穴２０１の軸周りに回転させているときには、この隙間を有することで、胴体部１がネジ部材３とともに回転するのを防止するようになっている。

つまり、胴体部１の他端部側を、ネジ部材３の中空部に挿入した状態において、ネジ部材３は、胴体部１とは独立して取付穴２０１の軸周りに回転してネジ結合を行えるようになっている。

このような本実施形態の圧力センサ１００の取付構造は、胴体部１とコネクタ部２とを接合して一体化することで圧力センサ１００を形成した後、胴体部１の一端部側にシール部材３００を取り付けた状態で、図１に示されるように、胴体部１をその一端部側からエンジンブロック２００の取付穴２０１に挿入する。

その後、図１中の上方から、ネジ部材３の中空部に胴体部１の他端部側を挿入するとともに、ネジ部材３を取付穴２０１の軸周りに回転させながら取付穴２０１に挿入し、ネジ締めを行っていく。

このネジ結合のためにネジ部材３を回転させているときには、ネジ部材３と胴体部１とは隙間を有することで、ネジ部材３と胴体部１とが一緒に回転することなく、ネジ部材３のみが回転してネジ結合がなされる。そして、当該ネジ締めの終了後には、シール部材３００によるシールが成された状態で、当該ネジ結合の軸力つまり結合力による圧力センサ１００の固定が成される。

ところで、シール部材３００に用いるフッ素樹脂等は、耐熱、耐腐食性に優れるものの、一般的なＯリングなどに用いられるゴム材に比べて圧縮弾性が少ない。そのため、シール性を確保するためには、円筒状のシール部材３００の内周面と外周面がそれぞれ、先端部材１０の側面および取付穴２０１の内面に均等に密着する必要がある。

その点、本実施形態によれば、ネジ部材３を胴体部１と別体としたことで、ネジ部材３によって圧力センサ１００の胴体部１を取付穴２０１にネジ結合させるために、ネジ部材３をネジ回転させたときに、胴体部１は回転せず、ネジ部材３のみを回転させることができる。

そして、胴体部１が回転しないから、当該ネジ部材３のネジ回転のときに、シール部材３００は取付穴２０１に対して回転や軸振れすることなく軸方向に挿入される。よって、本実施形態によれば、当該ネジ回転による摩擦や軸振れの影響がシール部材３００に及ぶことなく、当該ネジ結合が可能な圧力センサの取付構造が実現される。

つまり、ネジ結合のときに、ネジの振れによってシール部材３００の取付穴２０１に対する密着の偏りが生じることや、回転の摩擦によってシール部材３００が傷つくことによって、シール性が損なわれることを避けることができる。

また、上述したが、胴体部１を取付穴２０１に挿入したときに、胴体部１の段差面２２と取付穴２０１の座面２０１ａとが当たることにより、段差面２２が座面２０１ａよりも燃焼室２０２側へ移動するのを防止されるため、取付穴２０１の軸方向における圧力センサ１００の位置決めが適切に行える。

また、これら胴体部１の段差面２２と取付穴２０１の座面２０１ａとが、ともに上記したようなテーパ形状であるから、胴体部１の径方向への傾きを抑制するという点で好ましい。さらに、この傾きの抑制という点では、上記ガイド３０２の効果も大きく、これら各テーパ面２２、２０１ａおよびガイド３０２により、シール部材３００の偏芯が抑制される。

図２は、本実施形態におけるシール部材３００の他の例を示す概略断面図であり、（ａ）は燃焼室２０２内の圧力の印加前の状態を示し、（ｂ）は燃焼室２０２内の圧力の印加後の状態を示している。

シール部材３００は、先端部材１０の側面の全周に設けられた溝３０１に設けられているが、図２では、この溝３０１において底部を挟んで燃焼室２０２側、それとは反対側に位置する両内壁面３０１ａ、３０１ｂのうち燃焼室２０２とは反対側に位置する内壁面３０１ｂを変形したものである。

図２に示すように、当該内壁面３０１ｂは、溝３０１の底部側よりも開口部側の方が燃焼室２０２より離れるように傾いたテーパ面とされている。こうすることで、シール部材３００に燃焼室２０２から圧力が印加されると、シール部材３００は、図２（ａ）の状態から図２（ｂ）のように内壁面３０１ｂのテーパ形状にならって潰れるように変形する。そのため、高圧力が印加されるほど、シール部材３００における取付穴２０１の径方向の面圧が大きくなり、シール性を確保しやすくなる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、第１のネジ部３ａは雄ネジ、第２のネジ部２０３は雌ネジであったが、これに限定するものではない。たとえば、被取付部であるエンジンブロック２００における取付穴２０１の開口縁部を円筒状に突出させ、ネジ部材には、この円筒部分の外周面を覆うように傘形状の部分を設け、当該円筒部分の外周面に第２のネジ部としての雄ネジを形成し、当該傘形状部分の内周面に第１のネジ部としての雌ネジを形成するようにしてもよい。

また、圧力センサの胴体部は、上記実施形態に限定されるものではなく、筒状であってその一端部に受圧部を有するものであればよい。また、受圧部としては、圧力を受けてそれに応じた信号を出力するものであればよく、上記したダイアフラム１１に限定されるものではない。

また、胴体部１は、全体が筒状であってその一端部に受圧部を有するものであればよく、上述のような筒状の先端部材１０、筒状の金属ステム２０、筒状のハウジング３０が接合され一体化されたものに限らず、全体が一体成形されたものであってもよい。

また、胴体部１のテーパ形状の段差面２２は、胴体部１の側面のうち受圧部１１とネジ部材３が設けられている部位との間の部位に設けられていればよく、上記図におけるハウジング３０などに段差面があってもよい。

また、被取付部は、エンジンのうち取付穴２０１が設けられている部位であればよく、エンジンブロック２００以外の適所であってもかまわない。

１ 胴体部
３ ネジ部材
３ａ 第1のネジ部
３ｂ 押さえ部
１１ 受圧部としてのダイアフラム
２２ 段差面
１００ 圧力センサ
２００ 被取付部としてのエンジンブロック
２０１ 取付穴
２０１ａ 座面
２０２ 燃焼室
２０３ 第２のネジ部
３００ シール部材

Claims (3)

1. エンジンの燃焼室（２０２）内の圧力を検出する圧力センサ（１００）を、前記エンジンの被取付部（２００）にネジ結合により取り付けるものであって、
   前記圧力センサ（１００）は筒状の胴体部（１）を有し、この胴体部（１）の一端部に前記燃焼室（２０２）内の圧力を受ける受圧部（１１）を有するものであり、
   前記被取付部（２００）は、前記燃焼室（２０２）に通じる取付穴（２０１）を有するものであり、
   前記取付穴（２０１）に対して、前記胴体部（１）を、その一端部側から前記取付穴（２０１）に挿入し前記ネジ結合の結合力によって前記取付穴（２０１）の軸方向に押さえ付けることにより、前記圧力センサ（１００）を前記被取付部（２００）に固定した状態とし、この状態で前記燃焼室（２０２）内の圧力を前記受圧部（１１）にて受けるようにするとともに、
   前記胴体部（１）の側面のうち前記胴体部（１）の一端部側の部位には、当該部位および当該部位に対向する前記取付穴（２０１）の内面の両者に密着して当該両者の間をシールするシール部材（３００）が設けられている圧力センサの取付構造において、
   前記胴体部（１）の他端部側には、前記胴体部（１）とは別体であって前記被取付部（２００）とのネジ結合を行うための第１のネジ部（３ａ）を有するネジ部材（３）が設けられ、
   前記被取付部（２００）のうち前記第１のネジ部（３ａ）と対向する部位には、前記第１のネジ部（３ａ）とネジ結合される第２のネジ部（２０３）が設けられ、
   前記ネジ結合は、前記ネジ部材（３）を前記取付穴（２０１）の軸周りに回転させることで前記第１のネジ部（３ａ）と前記第２のネジ部（２０３）とによって成されるものであり、
   前記ネジ部材（３）を前記取付穴（２０１）の軸周りに回転させているときには、前記胴体部（１）と前記ネジ部材（３）とは隙間を有することで、前記胴体部（１）が前記ネジ部材（３）とともに回転するのを防止するようになっており、
   前記ネジ部材（３）には、前記ネジ結合の結合力により前記胴体部（１）を前記取付穴（２０１）に対して前記取付穴（２０１）の軸方向に押さえつける押さえ部（３ｂ）が設けられており、
   前記圧力センサ（１００）の前記胴体部（１）の側面のうち前記受圧部（１１）と前記ネジ部材（３）が設けられている部位との間の部位には、前記胴体部（１）の側方に突出し且つ前記胴体部（１）の一端部側から他端部側へ拡がるテーパ形状の段差面（２２）が形成されており、
   前記取付穴（２０２）の内面のうち前記段差面（２２）と対向する部位には、当該段差面（２２）に対応したテーパ形状を成す座面（２０１ａ）が形成されており、
   前記胴体部（１）を、その一端部側から前記取付穴（２０１）に挿入したときに、前記段差面（２２）と前記座面（２０１ａ）とが当たることにより、前記段差面（２２）が前記座面（２０１ａ）よりも前記燃焼室（２０２）側へ移動するのを防止するようになっており、
   前記シール部材（３００）は、前記胴体部（１）の一端部側の部位の側面の全周に設けられた溝（３０１）に設けられており、
   前記溝（３０１）は、底部を挟んで前記燃焼室（２０２）側およびそれとは反対側に位置する両内壁面（３０１ａ、３０１ｂ）を有し、
   前記両内壁面（３０１ａ、３０１ｂ）のうち前記燃焼室（２０２）とは反対側に位置する内壁面（３０１ｂ）は、前記溝（３０１）の底部側よりも開口部側の方が前記燃焼室（２０２）より離れるように傾いたテーパ面となっており、前記シール部材（３００）に前記燃焼室（２０２）から圧力が印加されたとき、前記シール部材（３００）が、前記燃焼室（２０２）とは反対側に位置する内壁面（３０１ｂ）のテーパ形状にならって潰れるように変形することを特徴とする圧力センサの取付構造。
2. エンジンの燃焼室（２０２）内の圧力を検出する圧力センサ（１００）を、前記エンジンの被取付部（２００）にネジ結合により取り付けるものであって、
   前記圧力センサ（１００）は筒状の胴体部（１）を有し、この胴体部（１）の一端部に前記燃焼室（２０２）内の圧力を受ける受圧部（１１）を有するものであり、
   前記被取付部（２００）は、前記燃焼室（２０２）に通じる取付穴（２０１）を有するものであり、
   前記取付穴（２０１）に対して、前記胴体部（１）を、その一端部側から挿入し前記ネジ結合の結合力によって前記取付穴（２０１）の軸方向に押さえ付けることにより、前記圧力センサ（１００）を前記被取付部（２００）に固定した状態とし、この状態で前記燃焼室（２０２）内の圧力を前記受圧部（１１）にて受けるようにするとともに、
   前記胴体部（１）の側面のうち前記胴体部（１）の一端部側の部位には、当該部位および当該部位に対向する前記取付穴（２０１）の内面の両者に密着して当該両者の間をシールするシール部材（３００）が設けられている圧力センサの取付構造において、
   前記取付穴（２０１）はその空間が円柱形状をなすものであり、
   前記胴体部（１）の他端部側には、前記胴体部（１）とは別体であって前記被取付部（２００）とのネジ結合を行うための第１のネジ部（３ａ）を有するネジ部材（３）が設けられ、
   このネジ部材（３）は、前記取付穴（２０１）に挿入可能な円筒状をなすとともに、その外周面に前記第１のネジ部（３ａ）が設けられているものであり、
   前記取付穴（２０２）の内面のうち前記第１のネジ部（３ａ）と対向する部位には、前記第１のネジ部（３ａ）とネジ結合される第２のネジ部（２０３）が設けられ、
   前記ネジ部材（３）は、その一端部側より前記取付穴（２０１）に挿入されるとともに、前記ネジ部材（３）を前記取付穴（２０１）の軸周りに回転させることで、前記第１のネジ部（３ａ）と前記第２のネジ部（２０３）とによって前記ネジ結合が成されており、
   前記胴体部（１）の他端部側は、前記ネジ部材（３）の一端部側より前記ネジ部材（３）の中空部に挿入されるとともに、この挿入状態において、前記ネジ部材（３）は、前記胴体部（１）とは独立して前記取付穴（２０１）の軸周りに回転して前記ネジ結合を行うものであり、
   前記ネジ部材（３）の他端部側には、前記ネジ結合の結合力により前記胴体部（１）を前記取付穴（２０１）に対して前記取付穴（２０１）の軸方向に押さえつける押さえ部（３ｂ）が設けられており、
   前記圧力センサ（１００）の前記胴体部（１）の側面のうち前記受圧部（１１）と前記ネジ部材（３）が設けられている部位との間の部位には、前記胴体部（１）の側方に突出し且つ前記胴体部（１）の一端部側から他端部側へ拡がるテーパ形状の段差面（２２）が形成されており、
   前記取付穴（２０２）の内面のうち前記段差面（２２）と対向する部位には、当該段差面（２２）に対応したテーパ形状を成す座面（２０１ａ）が形成されており、
   前記胴体部（１）を、その一端部側から前記取付穴（２０１）に挿入したときに、前記段差面（２２）と前記座面（２０１ａ）とが当たることにより、前記段差面（２２）が前記座面（２０１ａ）よりも前記燃焼室（２０２）側へ移動するのを防止するようになっており、
   前記シール部材（３００）は、前記胴体部（１）の一端部側の部位の側面の全周に設けられた溝（３０１）に設けられており、
   前記溝（３０１）は、底部を挟んで前記燃焼室（２０２）側およびそれとは反対側に位置する両内壁面（３０１ａ、３０１ｂ）を有し、
   前記両内壁面（３０１ａ、３０１ｂ）のうち前記燃焼室（２０２）とは反対側に位置する内壁面（３０１ｂ）は、前記溝（３０１）の底部側よりも開口部側の方が前記燃焼室（２０２）より離れるように傾いたテーパ面となっており、前記シール部材（３００）に前記燃焼室（２０２）から圧力が印加されたとき、前記シール部材（３００）が、前記燃焼室（２０２）とは反対側に位置する内壁面（３０１ｂ）のテーパ形状にならって潰れるように変形することを特徴とする圧力センサの取付構造。
3. 前記押さえ部（３ｂ）は、前記ネジ部材（３）の一部を前記胴体部（１）に向かって張り出すことで前記胴体部（１）に接触して前記胴体部（１）を押さえつける形状のものであることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力センサの取付構造。

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