JP6300354B2 - Pressure detection device - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼室の燃焼圧を検出する圧力検出装置に関する。 The present invention relates to a pressure detection device that detects a combustion pressure in a combustion chamber.
従来より、燃焼室の燃焼圧を検出する燃焼圧センサが、特許文献1で提案されている。具体的には、燃焼圧センサは、筒状の本体の前端部に設けられたダイヤフラムと、ダイヤフラムと一体的に形成された電極部と、電極部に当接した荷重検出素子と、荷重検出素子のうち電極部とは反対側に当接したリード電極と、を備えている。 Conventionally, a combustion pressure sensor for detecting the combustion pressure in the combustion chamber has been proposed in Patent Document 1. Specifically, the combustion pressure sensor includes a diaphragm provided at a front end portion of a cylindrical main body, an electrode portion integrally formed with the diaphragm, a load detection element in contact with the electrode portion, and a load detection element And a lead electrode in contact with the opposite side of the electrode portion.
また、燃焼圧センサは、リード電極のうち荷重検出素子とは反対側に絶縁部を介して設けられたインナーボディ及び予圧ねじを備えている。予圧ネジは、本体の内周面に設けられたネジ部にネジ止めされることで、インナーボディに対して予圧を作用させている。 Further, the combustion pressure sensor includes an inner body and a preload screw provided on an opposite side of the lead electrode to the load detection element via an insulating portion. The preload screw is screwed to a screw portion provided on the inner peripheral surface of the main body, thereby applying a preload to the inner body.
上記の構成により、ダイヤフラムと予圧ネジとの間に位置する電極部、荷重検出素子、リード電極、絶縁部、及びインナーボディに予め予荷重が掛かる。これにより、ダイヤフラムに印加される衝撃によってダイヤフラムと予圧ネジとの間の部品が跳ね上がって破壊されないようになっている。 With the above configuration, a preload is applied in advance to the electrode portion, the load detection element, the lead electrode, the insulating portion, and the inner body located between the diaphragm and the preload screw. As a result, an impact applied to the diaphragm prevents the parts between the diaphragm and the preload screw from jumping up and being destroyed.
しかしながら、上記従来の技術では、ダイヤフラムは受圧だけでなく予荷重のための支持の機能も担っているので、ダイヤフラムが予荷重に耐えられるようにダイヤフラムを高強度及び高バネ定数とする必要がある。ここで、ダイヤフラムを高感度にするためにはダイヤフラムのバネ定数を小さくする必要がある。このため、圧力検出装置において荷重検出素子に印加する予荷重を保持するための高強度な構成とダイヤフラムの高感度とを両立することができないという問題があった。 However, in the above-described conventional technology, the diaphragm has not only pressure reception but also a support function for preloading. Therefore, the diaphragm needs to have high strength and high spring constant so that the diaphragm can withstand the preloading. . Here, in order to make the diaphragm highly sensitive, it is necessary to reduce the spring constant of the diaphragm. For this reason, there existed a problem that the high intensity | strength structure for hold | maintaining the preload applied to a load detection element in a pressure detection apparatus and the high sensitivity of a diaphragm were not able to be made compatible.
また、燃焼室で異常燃焼が発生した場合、想定外の衝撃波がダイヤフラムに作用する。そして、ダイヤフラムが破れてしまう場合がある。これにより、荷重検出素子や電極部等が燃焼室に脱落するという可能性があった。 In addition, when abnormal combustion occurs in the combustion chamber, an unexpected shock wave acts on the diaphragm. And a diaphragm may be torn. Thereby, there existed a possibility that a load detection element, an electrode part, etc. will fall in a combustion chamber.
本発明は上記点に鑑み、荷重検出素子に予め予荷重を印加した構成を有する圧力検出装置において、荷重検出素子に印加する予荷重を保持するための高強度な構成とダイヤフラムの高感度な構成とを両立し、さらに燃焼室への荷重検出素子の脱落を防止することができる構造を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a high-strength configuration for maintaining a preload applied to a load detection element and a highly sensitive configuration for a diaphragm in a pressure detection device having a configuration in which a preload is applied to the load detection element in advance. It is another object of the present invention to provide a structure that can prevent both the load detection element from dropping into the combustion chamber.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、燃焼室を構成する燃焼機構に取り付けられると共に、燃焼室の燃焼圧を検出する圧力検出装置であって、以下の点を特徴としている。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a pressure detection device that is attached to a combustion mechanism constituting the combustion chamber and detects the combustion pressure in the combustion chamber, and is characterized by the following points. .
印加される荷重を検出する荷重検出素子(41)と、荷重検出素子(41)を挟み込むと共に荷重検出素子(41)に所定の予荷重を印加することで荷重検出素子(41)に圧接された予荷重印加部(42)と、を有する予荷重保持部(40)を備えている。 The load detecting element (41) for detecting the applied load is sandwiched between the load detecting element (41) and a predetermined preload is applied to the load detecting element (41) to press the load detecting element (41). A preload holding section (40) having a preload application section (42).
また、燃焼室に配置されると共に予荷重印加部(42)に当接しており、燃焼室の燃焼圧に基づく荷重を予荷重印加部(42)を介して荷重検出素子(41)に伝達させるダイヤフラム(60)を備えている。 Moreover, it arrange | positions in a combustion chamber and is contact | abutted to the preload application part (42), and transmits the load based on the combustion pressure of a combustion chamber to a load detection element (41) via a preload application part (42). A diaphragm (60) is provided.
また、第1中空部(31)を有する中空筒状であり、第1中空部(31)に予荷重保持部(40)を収容し、一方の開口端(34)にダイヤフラム(60)が固定された胴体部(30)を備えている。 Moreover, it is a hollow cylinder shape which has a 1st hollow part (31), a preload holding part (40) is accommodated in a 1st hollow part (31), and a diaphragm (60) is fixed to one open end (34). The body part (30) made is provided.
そして、胴体部(30)は、一方の開口端(34)とは反対側の他方の開口端(36)のうちの内壁面(37)側が一方の開口端(34)側に凹んだ段差部(33)を有している。 The body portion (30) has a stepped portion in which the inner wall surface (37) side of the other opening end (36) opposite to the one opening end (34) is recessed toward the one opening end (34). (33).
さらに、予荷重保持部(40)は、胴体部(30)の内壁面(37)に対向する外壁面(43e、48c、50e)に、当該外壁面(43e、48c、50e)の一部が突出すると共に段差部(33)に配置されることで段差部(33)に接触するつば部(43d、48d、50f)を有していることを特徴とする。
そして、予荷重印加部(42)は、第2中空部(43a)を有する有底筒状であると共に荷重検出素子(41)の一方の電極として機能し、第2中空部(43a)を構成する内壁面(43b)から離間するように荷重検出素子(41)が第2中空部(43a)の底面(43c)に配置された有底筒部(43)と、第2中空部(43a)に内壁面(43b)から離間して配置されると共に、荷重検出素子(41)のうち底面(43c)側とは反対側に当接し、さらに荷重検出素子(41)の他方の電極として機能する電極部(44)と、第2中空部(43a)に配置されると共に、電極部(44)のうち荷重検出素子(41)側とは反対側に当接した絶縁材(45)と、絶縁材(45)のうち電極部(44)とは反対側に当接すると共に、底面(43c)との間に位置する荷重検出素子(41)、電極部(44)、及び絶縁材(45)に所定の予荷重を印加した状態で有底筒部(43)の開口部(43f)に固定された荷重部(47)と、を有して構成されており、つば部(43d)は、有底筒部(43)の外壁面(43e)に設けられていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明では、予荷重印加部(42)は、第2中空部(48a)を有する中空筒状であり、第2中空部(48a)を構成する内壁面(48b)から離間するように荷重検出素子(41)が第2中空部(48a)に配置された筒部(48)と、荷重検出素子(41)に当接すると共に荷重検出素子(41)の一方の電極として機能し、筒部(48)のうちの一方の開口部(48e)に固定された台座(49)と、第2中空部(48a)に内壁面(48b)から離間して配置されると共に、荷重検出素子(41)のうち台座(49)とは反対側に当接し、さらに荷重検出素子(41)の他方の電極として機能する電極部(44)と、第2中空部(48a)に配置されると共に、電極部(44)のうち荷重検出素子(41)とは反対側に当接した絶縁材(45)と、絶縁材(45)のうち電極部(44)とは反対側に当接すると共に、台座(49)との間に位置する荷重検出素子(41)、電極部(44)、及び絶縁材(45)に所定の予荷重を印加した状態で筒部(48)のうちの他方の開口部(48f)に固定された荷重部(47)と、を有して構成されており、つば部(48d)は、筒部(48)の外壁面(48c)に設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明では、予荷重印加部(42)は、荷重検出素子(41)に当接すると共に荷重検出素子(41)の一方の電極として機能する台座(49)と、荷重検出素子(41)のうち台座(49)とは反対側に当接し、さらに荷重検出素子(41)の他方の電極として機能する電極部(44)と、電極部(44)のうち荷重検出素子(41)とは反対側に当接した絶縁材(45)と、第2中空部(50a)を有する有底筒状であり、絶縁材(45)が第2中空部(50a)の底面(50b)に当接すると共に荷重検出素子(41)及び電極部(44)が第2中空部(50a)を構成する内壁面(50c)から離間して配置され、さらに、台座(49)との間に位置する荷重検出素子(41)、電極部(44)、及び絶縁材(45)に所定の予荷重を印加した状態で開口部(50d)が台座(49)に固定された荷重部(50)と、を有して構成されており、つば部(50f)は、荷重部(50)の外壁面(50e)に設けられていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、予荷重印加部(42)は、第2中空部(48a)を有する中空筒状であり、第2中空部(48a)を構成する内壁面(48b)から離間するように荷重検出素子(41)が第2中空部(48a)に配置された筒部(48)と、荷重検出素子(41)に当接すると共に荷重検出素子(41)の一方の電極として機能し、筒部(48)のうちの一方の開口部(48e)に固定された台座(49)と、第2中空部(48a)に内壁面(48b)から離間して配置されると共に、荷重検出素子(41)のうち台座(49)とは反対側に当接し、さらに荷重検出素子(41)の他方の電極として機能する電極部(44)と、電極部(44)のうち荷重検出素子(41)とは反対側に当接すると共に、台座(49)との間に位置する荷重検出素子(41)及び電極部(44)に所定の予荷重を印加した状態で筒部(48)のうちの他方の開口部(48f)に固定された絶縁材(51)と、を有して構成されており、つば部(48d)は、筒部(48)の外壁面(48c)に設けられていることを特徴とする。
Further, the preload holding part (40) has a part of the outer wall surface (43e, 48c, 50e) on the outer wall surface (43e, 48c, 50e) facing the inner wall surface (37) of the body part (30). It has a collar part (43d, 48d, 50f) which contacts a step part (33) by projecting and being arranged in a step part (33).
The preload application section (42) has a bottomed cylindrical shape having the second hollow section (43a) and functions as one electrode of the load detection element (41) to constitute the second hollow section (43a). A bottomed tube portion (43) in which the load detection element (41) is disposed on the bottom surface (43c) of the second hollow portion (43a) so as to be separated from the inner wall surface (43b), and the second hollow portion (43a) Are spaced apart from the inner wall surface (43b), abut against the side of the load detection element (41) opposite to the bottom surface (43c) side, and further function as the other electrode of the load detection element (41). An insulating member (45) disposed in the electrode portion (44) and the second hollow portion (43a) and in contact with the opposite side of the electrode portion (44) from the load detecting element (41) side, and insulation The material (45) contacts the opposite side of the electrode part (44) and has a bottom surface. 43c) with a predetermined preload applied to the load detecting element (41), the electrode part (44), and the insulating material (45) positioned between the opening part (43f) of the bottomed cylindrical part (43). And a flange portion (43d) provided on the outer wall surface (43e) of the bottomed cylindrical portion (43). .
In the invention according to claim 2, the preload application part (42) is a hollow cylinder having the second hollow part (48a), and is separated from the inner wall surface (48b) constituting the second hollow part (48a). The load detection element (41) functions as a cylinder part (48) disposed in the second hollow part (48a), the load detection element (41) and one electrode of the load detection element (41). The pedestal (49) fixed to one opening (48e) of the cylindrical portion (48) and the second hollow portion (48a) are arranged apart from the inner wall surface (48b) and are loaded. Of the detection element (41), it is in contact with the opposite side of the pedestal (49), and further disposed in the electrode part (44) functioning as the other electrode of the load detection element (41) and the second hollow part (48a). And on the opposite side of the electrode part (44) from the load detection element (41) The abutting insulating material (45), a load detecting element (41) that is in contact with the opposite side of the insulating material (45) to the electrode portion (44) and located between the pedestal (49) and the electrode portion (44) and a load portion (47) fixed to the other opening (48f) of the cylindrical portion (48) in a state where a predetermined preload is applied to the insulating material (45). It is comprised and the collar part (48d) is provided in the outer wall surface (48c) of a cylinder part (48), It is characterized by the above-mentioned.
In the invention according to claim 3, the preload application section (42) contacts the load detection element (41) and functions as one electrode of the load detection element (41), and the load detection element (41) abuts on the opposite side of the pedestal (49) and further functions as the other electrode of the load detection element (41), and the load detection element (41) of the electrode part (44). ) And a bottomed cylindrical shape having a second hollow portion (50a), and the bottom surface (50b) of the second hollow portion (50a). The load detection element (41) and the electrode part (44) are arranged apart from the inner wall surface (50c) constituting the second hollow part (50a), and are further positioned between the base (49) Load detecting element (41), electrode part (44), and insulating material (45) A load portion (50) in which the opening (50d) is fixed to the pedestal (49) in a state where a predetermined preload is applied, and the collar portion (50f) ) On the outer wall surface (50e).
In the invention according to claim 4, the preload application section (42) has a hollow cylindrical shape having the second hollow section (48a) and is separated from the inner wall surface (48b) constituting the second hollow section (48a). The load detection element (41) functions as a cylinder part (48) disposed in the second hollow part (48a), the load detection element (41) and one electrode of the load detection element (41). The pedestal (49) fixed to one opening (48e) of the cylindrical portion (48) and the second hollow portion (48a) are arranged apart from the inner wall surface (48b) and are loaded. An electrode portion (44) that abuts on the opposite side of the detection element (41) from the pedestal (49) and functions as the other electrode of the load detection element (41), and a load detection element of the electrode portion (44) (41) abuts on the opposite side of the pedestal (49) An insulating material (51) fixed to the other opening (48f) of the cylindrical portion (48) in a state where a predetermined preload is applied to the load detecting element (41) and the electrode portion (44). The collar part (48d) is provided in the outer wall surface (48c) of a cylinder part (48), It is characterized by the above-mentioned.
これによると、荷重検出素子(41)に予荷重を印加する予荷重保持部(40)と、圧力を受圧するダイヤフラム(60)と、が分離されているので、ダイヤフラム(60)に荷重検出素子(41)に予荷重を与えるための性能を持たせる必要がない。すなわち、ダイヤフラム(60)を高強度にするためにダイヤフラム(60)のバネ定数を大きくする必要がない。このため、荷重検出素子(41)に印加する予荷重を保持するために予荷重印加部(42)を高強度な構成とすることができる。一方、ダイヤフラム(60)のバネ定数を小さくすることができるので、ダイヤフラム(60)を高感度に構成することができる。したがって、荷重検出素子(41)に印加する予荷重を保持するための高強度な構成とダイヤフラム(60)の高感度な構成とを両立することができる。 According to this, since the preload holding part (40) for applying a preload to the load detection element (41) and the diaphragm (60) for receiving pressure are separated, the load detection element is connected to the diaphragm (60). It is not necessary to give the performance for giving a preload to (41). That is, it is not necessary to increase the spring constant of the diaphragm (60) in order to make the diaphragm (60) high in strength. For this reason, in order to hold | maintain the preload applied to a load detection element (41), a preload application part (42) can be made into a high intensity | strength structure. On the other hand, since the spring constant of the diaphragm (60) can be reduced, the diaphragm (60) can be configured with high sensitivity. Therefore, it is possible to achieve both a high-strength configuration for holding the preload applied to the load detection element (41) and a high-sensitivity configuration of the diaphragm (60).
また、予荷重保持部(40)に設けられたつば部(43d、48d、50f)が胴体部(30)の段差部(33)に引っ掛かるので、ダイヤフラム(60)が破れたとしても予荷重保持部(40)が燃焼室に脱落することを防止することができる。 Further, since the flange portions (43d, 48d, 50f) provided in the preload holding portion (40) are caught by the step portion (33) of the body portion (30), even if the diaphragm (60) is torn, the preload holding is performed. It can prevent that a part (40) falls out to a combustion chamber.
なお、この欄及び特許請求の範囲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ものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
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、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る圧力検出装置は、燃焼室を構成する燃焼機構に取り付けられると共に、燃焼室の燃焼圧を検出する装置である。燃焼機構は、例えば車両に搭載されたエンジンである。そして、図1に示されるように、圧力検出装置10は、ハウジング20、胴体部30、予荷重保持部40、及びダイヤフラム60を備えて構成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The pressure detection device according to the present embodiment is a device that is attached to a combustion mechanism that constitutes a combustion chamber and detects the combustion pressure in the combustion chamber. The combustion mechanism is an engine mounted on a vehicle, for example. As shown in FIG. 1, the
ハウジング20は、圧力検出装置10の外観をなす棒状の部品である。ハウジング20は例えば金属材料で形成されている。ハウジング20は、燃焼室側に設けられた凹部21と、この凹部21の繋がる貫通孔22と、を有している。さらに、ハウジング20は側壁に形成されたネジ部23を有しており、このネジ部23を介してエンジンブロックにネジ止めされる。なお、ハウジング20のうち凹部21とは反対側に図示しない回路基板やコネクタ等の部品が設けられている。
The
胴体部30は、予荷重保持部40を収容する中空筒状の部品である。胴体部30は中空部31を有し、この中空部31に予荷重保持部40を収容している。
The
また、胴体部30は、第1段差部32及び第2段差部33を有している。第1段差部32は、胴体部30の一方の開口端34のうちの外壁面35側が他方の開口端36側に凹んだ部分である。この第1段差部32にはダイヤフラム60が溶接等で接合されている。
The
第2段差部33は、一方の開口端34とは反対側の他方の開口端36のうちの内壁面37側が一方の開口端34側に凹んだ部分である。言い換えると、胴体部30の内壁面37のうちの他方の開口端36側が胴体部30の外壁面35側に凹んだ部分である。また、第2段差部33は胴体部30のうち第2段差部33の内径が、内壁面37による内径よりも大きくなった部分であると言える。
The
さらに、胴体部30は、外壁面35に当該外壁面35の一部が突出した突出部38を有している。突出部38は、ハウジング20の開口端24に溶接等で接合された部分である。これにより、胴体部30のうちの他方の開口端36側がハウジング20の凹部21に配置されていると共に、一方の開口端34側がハウジング20から突出している。
Further, the
予荷重保持部40は、ダイヤフラム60から分離された部品であると共に、ダイヤフラム60から伝わる荷重の大きさを検出するように構成されている。このような予荷重保持部40は、荷重検出素子41及び予荷重印加部42を有している。
The
荷重検出素子41は、印加される荷重を検出するための板状の素子である。具体的に、荷重検出素子41は、荷重が印加されることで荷重の大きさに応じた電荷を発生させるものであり、例えば圧電体で構成されている。したがって、荷重検出素子41は、印加された荷重の大きさを例えば電圧に変換して出力する。
The
なお、荷重検出素子41は、ハウジング20の中心軸方向に電荷を発生させるように構成されていても良い。一方、荷重検出素子41は、ハウジング20の中心軸方向に垂直な方向に電荷を発生させるように構成されていても良い。
The
予荷重印加部42は、荷重検出素子41を挟み込むと共に荷重検出素子41に所定の予荷重を印加することで荷重検出素子41に圧接された構造を有する。具体的に、予荷重印加部42は、有底筒部43、電極部44、絶縁材45、埋込部材46、及び荷重部47を有している。
The
有底筒部43は、中空部43aを有する有底筒状の部品である。また、有底筒部43は、荷重検出素子41の一方の電極として機能する。有底筒部43は、中空部43aを構成する内壁面43bから離間するように荷重検出素子41を中空部43aの底面43cに配置させている。有底筒部43は、例えばSUS630やSUH660等の金属材料によって形成されている。
The bottomed
さらに、有底筒部43は、つば部43dを有している。つば部43dは、有底筒部43において胴体部30の内壁面37に対向する外壁面43eの一部が突出した部分である。すなわち、つば部43dは、予荷重保持部40の外壁面に設けられていると言える。これにより、有底筒部43の最大外径部が胴体部30の最小内径部よりも大きくなっている。
Furthermore, the bottomed
また、つば部43dは、有底筒部43の開口部43f側に設けられていると共に、第2段差部33に配置されることで第2段差部33に接触している。つば部43dは、溶接やネジ等の方法によって第2段差部33に接触している。
The
さらに、本実施形態では、つば部43dは有底筒部43の外壁面43eを一周するように連続して設けられている。なお、つば部43dは有底筒部43の外壁面43eに断続的に設けられていても良い。
Further, in the present embodiment, the
電極部44は、有底筒部43の中空部43aに壁面43bから離間して配置されていると共に、荷重検出素子41の他方の電極として機能する部品である。また、電極部44は、荷重検出素子41のうち有底筒部43の底面43c側とは反対側に当接している。これにより、電極部44は有底筒部43の一部と共に荷重検出素子41を挟んでいる。さらに、電極部44は、荷重検出素子41側とは反対側に荷重検出素子41の信号を外部に出力するためのターミナル44aを有している。
The
絶縁材45は、有底筒部43の中空部43aに配置されていると共に、電極部44と荷重部47とを絶縁するためのリング状の部品である。絶縁材45は、電極部44のうち荷重検出素子41側とは反対側に当接している。絶縁材45は、例えばアルミナ等のセラミックスで形成されている。絶縁材45の中空部分には電極部44のターミナル44aが通されている。
The insulating
埋込部材46は、荷重検出素子41、電極部44、及び絶縁材45と有底筒部43の壁面43bとを絶縁するための部品である。埋込部材46は、有底筒部43の中空部43aの隙間43gに埋め込まれている。ここで、隙間43gは、中空部43aのうち有底筒部43の壁面43bと荷重検出素子41、電極部44、及び絶縁材45との間の空間である。埋込部材46として、樹脂等の絶縁材料が採用される。これにより、埋込部材46によって荷重検出素子41や電極部44と壁面43bとの絶縁性を確保することができる。
The embedded
荷重部47は、絶縁材45のうち電極部44とは反対側に当接した部品である。荷重部47は有底筒部43の中心軸に平行な方向の断面が凸形状をなしている。そして、荷重部47は、有底筒部43の中心軸に垂直な方向において幅が狭い凸部分が絶縁材45に接触している。また、荷重部47は有底筒部43の中心軸に沿って設けられた貫通孔47aを有している。この貫通孔47aに電極部44のターミナル44aの先端部が位置する。
The
さらに、荷重部47は、有底筒部43の底面43cとの間に位置する荷重検出素子41、電極部44、及び絶縁材45に所定の予荷重を印加した状態で有底筒部43の開口部43fに溶接によって固定されている。所定の予荷重は、例えば150N以上である。このように所定の予荷重を印加する目的の1つは、燃焼室は正圧だけでなく負圧も発生するため、予荷重印加部42に負圧が作用しても荷重検出素子41が有底筒部43または電極部44から浮き上がって計測不能になることを避けるためである。もう1つの目的は、エンジンで異常燃焼が生じると衝撃波が発生するので、この衝撃波によって荷重検出素子41が浮き上がって有底筒部43の底部分や電極部44に衝突することにより破損してしまうことを防止するためである。
Further, the
ここで、予荷重印加部42のうち、有底筒部43、電極部44、及び荷重部47は、例えば同じ金属材料で形成されている。圧力検出装置10は高温に晒されることになるため、各部品の熱膨張率に差を生じさせないようにするべく、各部品が同じ金属材料で形成されていることが好ましい。また、予荷重印加部42は高耐圧性や高ヤング率(硬い)であることも要求される。このようなことから、有底筒部43、電極部44、及び荷重部47は、例えばSUS630で形成されている。なお、SUH660等の他の金属材料が用いられても良い。
Here, in the
そして、予荷重印加部42は、胴体部30の内壁面37に対してクリアランスを持って胴体部30の中空部31に配置されている。つまり、予荷重印加部42は胴体部30に対して圧入されていない。
The
ダイヤフラム60は、燃焼室の燃焼圧に基づく荷重を予荷重印加部42を介して荷重検出素子41に伝達させる部品である。ダイヤフラム60は中央部が予荷重印加部42の有底筒部43に当接していると共に、外縁部が胴体部30の第1段差部32に接合されている。
The
上記の構成において、ハウジング20の貫通孔22に信号線70が通されている。信号線70の一端は荷重部47の貫通孔47aに配置されると共に電極部44のターミナル44aと電気的に接続されている。また、信号線70の一部は荷重部47の貫通孔47aに設けられた絶縁部47bによって荷重部47に固定されている。信号線70の他端はハウジング20に設けられた図示しないコネクタ部に電気的に接続されている。
In the above configuration, the
そして、予荷重保持部40が胴体部30の中空部31に収容されると、有底筒部43のつば部43dが胴体部30の第2段差部33に接触する。これにより、有底筒部43は胴体部30及びハウジング20を介してエンジンブロックと同じ電位に固定される。エンジンブロックの電位は例えば接地電位である。
Then, when the
以上が、本実施形態に係る圧力検出装置10の全体構成である。上記の構成によると、燃焼室で発生した衝撃がダイヤフラム60に印加される。これにより、ダイヤフラム60の衝撃が有底筒部43を介して荷重検出素子41に伝わる。荷重検出素子41は印加された荷重の大きさに応じて電荷を発生させる。これにより、有底筒部43と電極部44との間の電圧が変化する。したがって、当該電圧の変化が信号線70を介して外部に出力される。
The above is the overall configuration of the
次に、圧力検出装置10の製造方法について説明する。まず、エージング工程を行う。具体的には、図2に示されるように、荷重検出素子41、有底筒部43、電極部44、絶縁材45、及び荷重部47を用意する。そして、固定治具80に有底筒部43を乗せると共に、有底筒部43の中空部43aに荷重検出素子41、電極部44、絶縁材45を順に収容する。
Next, a manufacturing method of the
続いて、荷重部47の上に荷重治具81を乗せて荷重を掛ける。これにより、荷重治具81を固定治具80側に押し込む。具体的には、燃焼室に発生するであろう衝撃に基づく荷重よりも高い荷重を予荷重印加部42に印加した状態で予荷重印加部42を荷重検出素子41に圧接する。
Subsequently, a load is applied by placing a
ここで、荷重部47と有底筒部43の底部分との間に位置する荷重検出素子41、電極部44、及び絶縁材45に印加される所定の予荷重が150N以上となるように、予荷重印加部42に荷重を印加した状態で、荷重検出素子41と予荷重印加部42とを一体化する。すなわち、バネ定数比によるスプリングバックを考慮して有底筒部43の開口部43fと荷重部47とを溶接で固定する。
Here, the predetermined preload applied to the
これにより、実使用時よりも高い荷重が予荷重保持部40に予め印加されるので、充分なエージングを行うことができる。さらに、予荷重保持部40とダイヤフラム60とが分離された構成であるので、予荷重保持部40を製造する際に予荷重保持部40に高い荷重を印加できるという利点もある。
Thereby, since a load higher than that in actual use is applied to the
この後、電極部44のターミナル44aに信号線70を接続して絶縁部47bを設ける。また、予荷重保持部40を胴体部30の中空部31に収容し、つば部43dと第2段差部33とを固定する。そして、胴体部30の第1段差部32にダイヤフラム60を溶接する。さらに、信号線70をハウジング20の貫通孔22に通しつつ、ハウジング20に胴体部30の突出部38を接合する。また、信号線70をハウジング20のコネクタ部に接続する。こうして、圧力検出装置10が完成する。
Thereafter, the
以上説明したように、本実施形態では、圧力検出装置10は、荷重検出素子41に予荷重を印加する予荷重保持部40と、圧力を受圧するダイヤフラム60と、が分離された構造を備えていることが特徴となっている。このように、予荷重が印加される部分と圧力が印加される部分とが分離されているので、ダイヤフラム60を高強度にするためにダイヤフラム60のバネ定数を大きくしなくても良いという利点がある。すなわち、ダイヤフラム60のバネ定数を小さくすることができるので、ダイヤフラム60を高感度に構成することができる。これに対し、荷重検出素子41に印加する予荷重を保持するために予荷重印加部42を高強度な構成とすることができる。本実施形態では、有底筒部43の電極部分と筒部分とが予め一体化されているので予荷重保持部40を高強度に構成することができる。したがって、圧力検出装置10において高強度と高感度との両立を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the
特に、ダイヤフラム60に負圧が作用して荷重検出素子41が有底筒部43や電極部44から浮き上がって計測不能になることを避けることができる。もちろん、正圧だけでなく負圧も計測可能となる。また、エンジンでプレイグニッションのような異常燃焼が生じた際のノッキングで発生する衝撃波によって荷重検出素子41が浮き上がって電極部44等に衝突すると破損に至ることがある。しかしながら、予荷重保持部40は高い予荷重を保持しているので、この衝撃波による荷重検出素子41の浮き上がりを防止できる。
In particular, it can be avoided that a negative pressure acts on the
また、予荷重保持部40に設けられたつば部43dが胴体部30の第2段差部33に引っ掛かる構造になっている。このため、異常燃焼時に、想定外の衝撃波がダイヤフラム60に作用して、万が一、ダイヤフラム60が破れたとしても、予荷重保持部40が燃焼室に脱落することを防止することができる。
In addition, the
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、胴体部30の中空部31が特許請求の範囲の「第1中空部」に対応し、胴体部30の第2段差部33が特許請求の範囲の「段差部」に対応する。また、有底筒部43の中空部43aが特許請求の範囲の「第2中空部」に対応し、有底筒部43の外壁面43eが特許請求の範囲の「予荷重保持部の外壁面」に対応する。
As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。図3に示されるように、予荷重印加部42は、筒部48、台座49、電極部44、絶縁材45、埋込部材46、及び荷重部47を有して構成されている。このうち、電極部44、絶縁材45、埋込部材46、及び荷重部47は第1実施形態で示されたものと同じである。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. As shown in FIG. 3, the
筒部48は、中空部48aを有する中空筒状の部品である。筒部48は、中空部48aを構成する内壁面48bから離間するように荷重検出素子41を中空部48aに収容している。また、筒部48は当該筒部48の外壁面48cにつば部48dを有している。つば部48dは、胴体部30の第2段差部33に配置されている。
The
台座49は、筒部48のうちの一方の開口部48eに固定された板状の部品である。また、台座49は、荷重検出素子41に当接すると共に荷重検出素子41の一方の電極として機能する。すなわち、台座49は、荷重検出素子41の保持と電極との両方を兼ねている。そして、台座49は筒部48の内径と同じサイズであり、筒部48の一方の開口部48eのうちの開口端付近で溶接によって筒部48に固定されている。
The
電極部44は、筒部48の中空部48aに内壁面48bから離間して配置されている。また、電極部44は、荷重検出素子41のうち台座49とは反対側に当接している。絶縁材45は、筒部48の中空部48aに配置されている。また、絶縁材45は電極部44のうち荷重検出素子41とは反対側に当接している。
The
荷重部47は、絶縁材45のうち電極部44とは反対側に当接している。また、荷重部47は、台座49との間に位置する荷重検出素子41、電極部44、及び絶縁材45に所定の予荷重を印加した状態で筒部48のうちの他方の開口部48fに固定されている。
The
以上のように、筒部48と台座49とを分離した構造とすることもできる。このような構造によると、予荷重保持部40を製造しやすいというメリットがある。また、予荷重保持部40の構成が筒部48と台座49とに分離しているので、台座49の端面の加工精度(面粗度、平面度)の確保が容易になる。
As described above, the
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、筒部48の中空部48aが特許請求の範囲の「第2中空部」に対応し、筒部48の外壁面48cが特許請求の範囲の「予荷重保持部の外壁面」に対応する。
In addition, regarding the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the
(第3実施形態)
本実施形態では、第1、第2実施形態と異なる部分について説明する。図4に示されるように、予荷重印加部42は、台座49、電極部44、絶縁材45、及び荷重部50を有して構成されている。このうち、電極部44及び絶縁材45は第1実施形態で示されたものと同じであり、台座49は第2実施形態で示されたものと同じである。
(Third embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first and second embodiments will be described. As shown in FIG. 4, the
荷重部50は、中空部50aを有する有底筒状の部品である。また、荷重部50は、絶縁材45が中空部50aの底面50bに当接すると共に荷重検出素子41及び電極部44が中空部50aを構成する内壁面50cから離間して配置されている。さらに、荷重部50は、台座49との間に位置する荷重検出素子41、電極部44、及び絶縁材45に所定の予荷重を印加した状態で開口部50dが台座49に溶接で固定されている。そして、本実施形態では、荷重部50が当該荷重部50の外壁面50eにつば部50fを有している。
The
以上のように、荷重部50に荷重検出素子41等を収容する容器としての機能を持たせることができる。このような構造によると、荷重印加部分と筒部分とが予め一体化されているので予荷重保持部40を高強度に構成することができる。なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、荷重部50の中空部50aが特許請求の範囲の「第2中空部」に対応し、荷重部50の外壁面50eが特許請求の範囲の「予荷重保持部の外壁面」に対応する。
As described above, the
(第4実施形態)
本実施形態では、第1〜第3実施形態と異なる部分について説明する。図5に示されるように、予荷重印加部42は、筒部48、台座49、電極部44、及び絶縁材51を有して構成されている。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first to third embodiments will be described. As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、絶縁材51は、電極部44のうち荷重検出素子41とは反対側に当接すると共に、台座49との間に位置する荷重検出素子41及び電極部44に所定の予荷重を印加した状態で筒部48のうちの他方の開口部48fに接着剤等で固定されている。なお、絶縁材51が溶接可能な材料で形成されている場合、絶縁材51は筒部48に溶接で固定されていても良い。
In the present embodiment, the insulating
さらに、絶縁材51は、筒部48の中心軸に沿って設けられた貫通孔51aを有している。信号線70はこの貫通孔51aにおいて電極部44のターミナル44aに電気的に接続される。
Furthermore, the insulating
以上のように、予荷重印加部42は、台座49と絶縁材51とによって荷重検出素子41に所定の予荷重を印加する構造とすることもできる。
As described above, the
(第5実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。図6に示されるように、本実施形態では、胴体部30とダイヤフラム60とは別体ではなく1つの有底筒状の部材から構成されている。したがって、有底筒状の部材の筒部分が胴体部30として構成されていると共に、当該有底筒状の部材の底部分がダイヤフラム60として構成されている。このように、胴体部30とダイヤフラム60とが一体的に繋がった部品として構成されていても良い。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the
(他の実施形態)
上記各実施形態で示された圧力検出装置10の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、ハウジング20の構成は一例であり、他の構成としても良い。また、予荷重印加部42を構成する材料は、全て同じ材料で構成されていなくても良い。
(Other embodiments)
The configuration of the
また、上記各実施形態で示された埋込部材46は必須のものではなく、設けられていなくても良い。さらに、第5実施形態で示された構造を、第2〜第4実施形態で示された構造に適用しても良い。
Further, the embedded
30 胴体部
31 中空部(第1中空部)
33 段差部
34、36 開口端
37 内壁面
40 予荷重保持部
41 荷重検出素子
42 予荷重印加部
43d つば部
43e 外壁面
60 ダイヤフラム
30
33 Stepped
Claims (5)
印加される荷重を検出する荷重検出素子(41)と、前記荷重検出素子(41)を挟み込むと共に前記荷重検出素子(41)に所定の予荷重を印加することで前記荷重検出素子(41)に圧接された予荷重印加部(42)と、を有する予荷重保持部(40)と、
前記燃焼室に配置されると共に前記予荷重印加部(42)に当接しており、前記燃焼室の燃焼圧に基づく荷重を前記予荷重印加部(42)を介して前記荷重検出素子(41)に伝達させるダイヤフラム(60)と、
第1中空部(31)を有する中空筒状であり、前記第1中空部(31)に前記予荷重保持部(40)を収容し、一方の開口端(34)に前記ダイヤフラム(60)が固定された胴体部(30)と、
を備え、
前記胴体部(30)は、前記一方の開口端(34)とは反対側の他方の開口端(36)のうちの内壁面(37)側が前記一方の開口端(34)側に凹んだ段差部(33)を有し、
前記予荷重保持部(40)は、前記胴体部(30)の内壁面(37)に対向する外壁面(43e、48c、50e)に、当該外壁面(43e、48c、50e)の一部が突出すると共に前記段差部(33)に配置されることで前記段差部(33)に接触するつば部(43d、48d、50f)を有し、
前記予荷重印加部(42)は、
第2中空部(43a)を有する有底筒状であると共に前記荷重検出素子(41)の一方の電極として機能し、前記第2中空部(43a)を構成する内壁面(43b)から離間するように前記荷重検出素子(41)が前記第2中空部(43a)の底面(43c)に配置された有底筒部(43)と、
前記第2中空部(43a)に前記内壁面(43b)から離間して配置されると共に、前記荷重検出素子(41)のうち前記底面(43c)側とは反対側に当接し、さらに前記荷重検出素子(41)の他方の電極として機能する電極部(44)と、
前記第2中空部(43a)に配置されると共に、前記電極部(44)のうち前記荷重検出素子(41)側とは反対側に当接した絶縁材(45)と、
前記絶縁材(45)のうち前記電極部(44)とは反対側に当接すると共に、前記底面(43c)との間に位置する前記荷重検出素子(41)、前記電極部(44)、及び前記絶縁材(45)に前記所定の予荷重を印加した状態で前記有底筒部(43)の開口部(43f)に固定された荷重部(47)と、
を有して構成されており、
前記つば部(43d)は、前記有底筒部(43)の外壁面(43e)に設けられていることを特徴とする圧力検出装置。 A pressure detection device that is attached to a combustion mechanism constituting a combustion chamber and detects a combustion pressure in the combustion chamber,
A load detection element (41) for detecting an applied load and the load detection element (41) are sandwiched and a predetermined preload is applied to the load detection element (41) to thereby apply a load to the load detection element (41). A preload holding section (40) having a preload application section (42) in pressure contact;
The load detecting element (41) is disposed in the combustion chamber and is in contact with the preload application section (42), and a load based on the combustion pressure in the combustion chamber is passed through the preload application section (42). A diaphragm (60) to be transmitted to
A hollow cylinder having a first hollow portion (31), the preload holding portion (40) is accommodated in the first hollow portion (31), and the diaphragm (60) is provided at one open end (34). A fixed body part (30);
With
The trunk portion (30) is a step in which the inner wall surface (37) side of the other opening end (36) opposite to the one opening end (34) is recessed toward the one opening end (34). Part (33),
The preload holding portion (40) has a portion of the outer wall surface (43e, 48c, 50e) on the outer wall surface (43e, 48c, 50e) facing the inner wall surface (37) of the body portion (30). It has a flange portion (43d, 48d, 50f) that protrudes and contacts the step portion (33) by being disposed on the step portion (33) ,
The preload application section (42)
It has a bottomed cylindrical shape having a second hollow portion (43a) and functions as one electrode of the load detecting element (41), and is separated from an inner wall surface (43b) constituting the second hollow portion (43a). The bottomed tube portion (43) in which the load detecting element (41) is disposed on the bottom surface (43c) of the second hollow portion (43a),
The second hollow portion (43a) is disposed away from the inner wall surface (43b), contacts the opposite side of the load detecting element (41) from the bottom surface (43c) side, and further the load An electrode portion (44) functioning as the other electrode of the detection element (41);
An insulating material (45) disposed in the second hollow portion (43a) and in contact with the side opposite to the load detection element (41) side of the electrode portion (44);
The load detecting element (41), the electrode part (44), and the electrode member (44), which are in contact with the opposite side to the electrode part (44) of the insulating material (45) and located between the bottom surface (43c) and A load portion (47) fixed to the opening (43f) of the bottomed tubular portion (43) in a state where the predetermined preload is applied to the insulating material (45);
It is configured with
The said flange part (43d) is provided in the outer wall surface (43e) of the said bottomed cylinder part (43), The pressure detection apparatus characterized by the above-mentioned .
印加される荷重を検出する荷重検出素子(41)と、前記荷重検出素子(41)を挟み込むと共に前記荷重検出素子(41)に所定の予荷重を印加することで前記荷重検出素子(41)に圧接された予荷重印加部(42)と、を有する予荷重保持部(40)と、
前記燃焼室に配置されると共に前記予荷重印加部(42)に当接しており、前記燃焼室の燃焼圧に基づく荷重を前記予荷重印加部(42)を介して前記荷重検出素子(41)に伝達させるダイヤフラム(60)と、
第1中空部(31)を有する中空筒状であり、前記第1中空部(31)に前記予荷重保持部(40)を収容し、一方の開口端(34)に前記ダイヤフラム(60)が固定された胴体部(30)と、
を備え、
前記胴体部(30)は、前記一方の開口端(34)とは反対側の他方の開口端(36)のうちの内壁面(37)側が前記一方の開口端(34)側に凹んだ段差部(33)を有し、
前記予荷重保持部(40)は、前記胴体部(30)の内壁面(37)に対向する外壁面(43e、48c、50e)に、当該外壁面(43e、48c、50e)の一部が突出すると共に前記段差部(33)に配置されることで前記段差部(33)に接触するつば部(43d、48d、50f)を有し、
前記予荷重印加部(42)は、
第2中空部(48a)を有する中空筒状であり、前記第2中空部(48a)を構成する内壁面(48b)から離間するように前記荷重検出素子(41)が前記第2中空部(48a)に配置された筒部(48)と、
前記荷重検出素子(41)に当接すると共に前記荷重検出素子(41)の一方の電極として機能し、前記筒部(48)のうちの一方の開口部(48e)に固定された台座(49)と、
前記第2中空部(48a)に前記内壁面(48b)から離間して配置されると共に、前記荷重検出素子(41)のうち前記台座(49)とは反対側に当接し、さらに前記荷重検出素子(41)の他方の電極として機能する電極部(44)と、
前記第2中空部(48a)に配置されると共に、前記電極部(44)のうち前記荷重検出素子(41)とは反対側に当接した絶縁材(45)と、
前記絶縁材(45)のうち前記電極部(44)とは反対側に当接すると共に、前記台座(49)との間に位置する前記荷重検出素子(41)、前記電極部(44)、及び前記絶縁材(45)に前記所定の予荷重を印加した状態で前記筒部(48)のうちの他方の開口部(48f)に固定された荷重部(47)と、
を有して構成されており、
前記つば部(48d)は、前記筒部(48)の外壁面(48c)に設けられていることを特徴とする圧力検出装置。 A pressure detection device that is attached to a combustion mechanism constituting a combustion chamber and detects a combustion pressure in the combustion chamber,
A load detection element (41) for detecting an applied load and the load detection element (41) are sandwiched and a predetermined preload is applied to the load detection element (41) to thereby apply a load to the load detection element (41). A preload holding section (40) having a preload application section (42) in pressure contact;
The load detecting element (41) is disposed in the combustion chamber and is in contact with the preload application section (42), and a load based on the combustion pressure in the combustion chamber is passed through the preload application section (42). A diaphragm (60) to be transmitted to
A hollow cylinder having a first hollow portion (31), the preload holding portion (40) is accommodated in the first hollow portion (31), and the diaphragm (60) is provided at one open end (34). A fixed body part (30);
With
The trunk portion (30) is a step in which the inner wall surface (37) side of the other opening end (36) opposite to the one opening end (34) is recessed toward the one opening end (34). Part (33),
The preload holding portion (40) has a portion of the outer wall surface (43e, 48c, 50e) on the outer wall surface (43e, 48c, 50e) facing the inner wall surface (37) of the body portion (30). It has a flange portion (43d, 48d, 50f) that protrudes and contacts the step portion (33) by being disposed on the step portion (33) ,
The preload application section (42)
The load detecting element (41) has a hollow cylindrical shape having a second hollow portion (48a), and the load detecting element (41) is separated from an inner wall surface (48b) constituting the second hollow portion (48a). A cylinder (48) arranged in 48a);
A base (49) that contacts the load detection element (41) and functions as one electrode of the load detection element (41), and is fixed to one opening (48e) of the cylindrical part (48). When,
The second hollow portion (48a) is spaced apart from the inner wall surface (48b), contacts the opposite side of the load detection element (41) from the pedestal (49), and further detects the load. An electrode part (44) functioning as the other electrode of the element (41);
An insulating material (45) disposed in the second hollow portion (48a) and in contact with the opposite side of the electrode portion (44) from the load detection element (41);
The load detecting element (41), the electrode part (44), and the electrode member (44) that are in contact with the opposite side of the electrode part (44) of the insulating material (45) and located between the base (49) and A load portion (47) fixed to the other opening (48f) of the cylindrical portion (48) in a state where the predetermined preload is applied to the insulating material (45);
It is configured with
The said flange part (48d) is provided in the outer wall surface (48c) of the said cylinder part (48), The pressure detection apparatus characterized by the above-mentioned .
印加される荷重を検出する荷重検出素子(41)と、前記荷重検出素子(41)を挟み込むと共に前記荷重検出素子(41)に所定の予荷重を印加することで前記荷重検出素子(41)に圧接された予荷重印加部(42)と、を有する予荷重保持部(40)と、
前記燃焼室に配置されると共に前記予荷重印加部(42)に当接しており、前記燃焼室の燃焼圧に基づく荷重を前記予荷重印加部(42)を介して前記荷重検出素子(41)に伝達させるダイヤフラム(60)と、
第1中空部(31)を有する中空筒状であり、前記第1中空部(31)に前記予荷重保持部(40)を収容し、一方の開口端(34)に前記ダイヤフラム(60)が固定された胴体部(30)と、
を備え、
前記胴体部(30)は、前記一方の開口端(34)とは反対側の他方の開口端(36)のうちの内壁面(37)側が前記一方の開口端(34)側に凹んだ段差部(33)を有し、
前記予荷重保持部(40)は、前記胴体部(30)の内壁面(37)に対向する外壁面(43e、48c、50e)に、当該外壁面(43e、48c、50e)の一部が突出すると共に前記段差部(33)に配置されることで前記段差部(33)に接触するつば部(43d、48d、50f)を有し、
前記予荷重印加部(42)は、
前記荷重検出素子(41)に当接すると共に前記荷重検出素子(41)の一方の電極として機能する台座(49)と、
前記荷重検出素子(41)のうち前記台座(49)とは反対側に当接し、さらに前記荷重検出素子(41)の他方の電極として機能する電極部(44)と、
前記電極部(44)のうち前記荷重検出素子(41)とは反対側に当接した絶縁材(45)と、
第2中空部(50a)を有する有底筒状であり、前記絶縁材(45)が前記第2中空部(50a)の底面(50b)に当接すると共に前記荷重検出素子(41)及び前記電極部(44)が前記第2中空部(50a)を構成する内壁面(50c)から離間して配置され、さらに、前記台座(49)との間に位置する前記荷重検出素子(41)、前記電極部(44)、及び前記絶縁材(45)に前記所定の予荷重を印加した状態で開口部(50d)が前記台座(49)に固定された荷重部(50)と、
を有して構成されており、
前記つば部(50f)は、前記荷重部(50)の外壁面(50e)に設けられていることを特徴とする圧力検出装置。 A pressure detection device that is attached to a combustion mechanism constituting a combustion chamber and detects a combustion pressure in the combustion chamber,
A load detection element (41) for detecting an applied load and the load detection element (41) are sandwiched and a predetermined preload is applied to the load detection element (41) to thereby apply a load to the load detection element (41). A preload holding section (40) having a preload application section (42) in pressure contact;
The load detecting element (41) is disposed in the combustion chamber and is in contact with the preload application section (42), and a load based on the combustion pressure in the combustion chamber is passed through the preload application section (42). A diaphragm (60) to be transmitted to
A hollow cylinder having a first hollow portion (31), the preload holding portion (40) is accommodated in the first hollow portion (31), and the diaphragm (60) is provided at one open end (34). A fixed body part (30);
With
The trunk portion (30) is a step in which the inner wall surface (37) side of the other opening end (36) opposite to the one opening end (34) is recessed toward the one opening end (34). Part (33),
The preload holding portion (40) has a portion of the outer wall surface (43e, 48c, 50e) on the outer wall surface (43e, 48c, 50e) facing the inner wall surface (37) of the body portion (30). It has a flange portion (43d, 48d, 50f) that protrudes and contacts the step portion (33) by being disposed on the step portion (33) ,
The preload application section (42)
A pedestal (49) that contacts the load detection element (41) and functions as one electrode of the load detection element (41);
An electrode portion (44) that contacts the opposite side of the pedestal (49) of the load detection element (41) and further functions as the other electrode of the load detection element (41);
An insulating material (45) in contact with the load detection element (41) on the opposite side of the electrode portion (44);
It has a bottomed cylindrical shape having a second hollow portion (50a), and the insulating material (45) contacts the bottom surface (50b) of the second hollow portion (50a), and the load detecting element (41) and the electrode The load detecting element (41), the portion (44) being spaced apart from the inner wall surface (50c) constituting the second hollow portion (50a), and being positioned between the pedestal (49), A load portion (50) in which an opening (50d) is fixed to the pedestal (49) in a state where the predetermined preload is applied to the electrode portion (44) and the insulating material (45);
It is configured with
The said flange part (50f) is provided in the outer wall surface (50e) of the said load part (50), The pressure detection apparatus characterized by the above-mentioned .
印加される荷重を検出する荷重検出素子(41)と、前記荷重検出素子(41)を挟み込むと共に前記荷重検出素子(41)に所定の予荷重を印加することで前記荷重検出素子(41)に圧接された予荷重印加部(42)と、を有する予荷重保持部(40)と、
前記燃焼室に配置されると共に前記予荷重印加部(42)に当接しており、前記燃焼室の燃焼圧に基づく荷重を前記予荷重印加部(42)を介して前記荷重検出素子(41)に伝達させるダイヤフラム(60)と、
第1中空部(31)を有する中空筒状であり、前記第1中空部(31)に前記予荷重保持部(40)を収容し、一方の開口端(34)に前記ダイヤフラム(60)が固定された胴体部(30)と、
を備え、
前記胴体部(30)は、前記一方の開口端(34)とは反対側の他方の開口端(36)のうちの内壁面(37)側が前記一方の開口端(34)側に凹んだ段差部(33)を有し、
前記予荷重保持部(40)は、前記胴体部(30)の内壁面(37)に対向する外壁面(43e、48c、50e)に、当該外壁面(43e、48c、50e)の一部が突出すると共に前記段差部(33)に配置されることで前記段差部(33)に接触するつば部(43d、48d、50f)を有し、
前記予荷重印加部(42)は、
第2中空部(48a)を有する中空筒状であり、前記第2中空部(48a)を構成する内壁面(48b)から離間するように前記荷重検出素子(41)が前記第2中空部(48a)に配置された筒部(48)と、
前記荷重検出素子(41)に当接すると共に前記荷重検出素子(41)の一方の電極として機能し、前記筒部(48)のうちの一方の開口部(48e)に固定された台座(49)と、
前記第2中空部(48a)に前記内壁面(48b)から離間して配置されると共に、前記荷重検出素子(41)のうち前記台座(49)とは反対側に当接し、さらに前記荷重検出素子(41)の他方の電極として機能する電極部(44)と、
前記電極部(44)のうち前記荷重検出素子(41)とは反対側に当接すると共に、前記台座(49)との間に位置する前記荷重検出素子(41)及び前記電極部(44)に前記所定の予荷重を印加した状態で前記筒部(48)のうちの他方の開口部(48f)に固定された絶縁材(51)と、
を有して構成されており、
前記つば部(48d)は、前記筒部(48)の外壁面(48c)に設けられていることを特徴とする圧力検出装置。 A pressure detection device that is attached to a combustion mechanism constituting a combustion chamber and detects a combustion pressure in the combustion chamber,
A load detection element (41) for detecting an applied load and the load detection element (41) are sandwiched and a predetermined preload is applied to the load detection element (41) to thereby apply a load to the load detection element (41). A preload holding section (40) having a preload application section (42) in pressure contact;
The load detecting element (41) is disposed in the combustion chamber and is in contact with the preload application section (42), and a load based on the combustion pressure in the combustion chamber is passed through the preload application section (42). A diaphragm (60) to be transmitted to
A hollow cylinder having a first hollow portion (31), the preload holding portion (40) is accommodated in the first hollow portion (31), and the diaphragm (60) is provided at one open end (34). A fixed body part (30);
With
The trunk portion (30) is a step in which the inner wall surface (37) side of the other opening end (36) opposite to the one opening end (34) is recessed toward the one opening end (34). Part (33),
The preload holding portion (40) has a portion of the outer wall surface (43e, 48c, 50e) on the outer wall surface (43e, 48c, 50e) facing the inner wall surface (37) of the body portion (30). It has a flange portion (43d, 48d, 50f) that protrudes and contacts the step portion (33) by being disposed on the step portion (33) ,
The preload application section (42)
The load detecting element (41) has a hollow cylindrical shape having a second hollow portion (48a), and the load detecting element (41) is separated from an inner wall surface (48b) constituting the second hollow portion (48a). A cylinder (48) arranged in 48a);
A base (49) that contacts the load detection element (41) and functions as one electrode of the load detection element (41), and is fixed to one opening (48e) of the cylindrical part (48). When,
The second hollow portion (48a) is spaced apart from the inner wall surface (48b), contacts the opposite side of the load detection element (41) from the pedestal (49), and further detects the load. An electrode part (44) functioning as the other electrode of the element (41);
The electrode portion (44) contacts the opposite side of the load detection element (41) and is positioned between the load detection element (41) and the electrode portion (44) positioned between the pedestal (49). An insulating material (51) fixed to the other opening (48f) of the cylindrical portion (48) in a state where the predetermined preload is applied;
It is configured with
The said flange part (48d) is provided in the outer wall surface (48c) of the said cylinder part (48), The pressure detection apparatus characterized by the above-mentioned .
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