JP6608261B2 - 圧力センサの製造方法、圧力センサ - Google Patents

Description

本発明は、圧力センサの製造方法及び圧力センサに関する。

従来、圧力センサとして、軸線方向に延びる筒状のハウジングと、ハウジング内に挿入され先端部がハウジングの先端から突出するヒータなどの棒状部材と、棒状部材の軸線方向の移動を可能としつつヒータとハウジングをつなぐ連結部材と、棒状部材を介して伝達される荷重に応じて圧力の検出を行うピエゾ抵抗素子と、を備える圧力センサが知られている（特許文献１参照）。この圧力センサでは、連結部材の端部と棒状部材とが、レーザ溶接により接合されている。

国際公開第２０１３／１５７２６９号公報

しかし、例えば、連結部材や棒状部材などの圧力センサを構成する部品の公差や、部品の組み付けばらつき、レーザの照射軸のずれ等により、連結部材と棒状部材とをレーザ溶接する工程において、レーザが連結部材の端部から外れて照射される場合があった。このような場合には、連結部材の端部と棒状部材とが確実に接合されない可能性があった。そのため、圧力センサの製造時において、連結部材と棒状部材とを確実に接合する技術が求められていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、軸線方向に延びる筒状のハウジングと；前記ハウジング内に配置され、前記軸線方向に沿って変位可能な棒状部材と；前記軸線方向に沿った前記棒状部材の変位を可能としつつ、自身の一端部が前記棒状部材の外周と連結され、自身の他端部が前記ハウジングと連結される筒状の連結部材と；前記棒状部材の変位に応じて圧力を検出するセンサ素子と、を備える圧力センサの製造方法が提供される。この製造方法は；前記連結部材の一端部に前記連結部材側から周方向に沿ってレーザを照射することにより、前記連結部材の一端部と前記棒状部材とを溶接するレーザ溶接工程を備え；前記レーザ溶接工程では、前記棒状部材に対して前記レーザを前記軸線方向に沿って相対的に移動させつつ、前記軸線方向に溶接ビードが隣り合うように、前記レーザを前記連結部材の外周に２周以上照射して、前記連結部材と前記棒状部材とを接合することを特徴とする。このような形態の圧力センサの製造方法であれば、連結部材の一端部と棒状部材とを確実に接合することができる。

（２）上記形態の圧力センサの製造方法において、前記レーザ溶接工程では、前記レーザの出力を徐々に減少させるダウンスロープ制御を行って前記レーザの照射を終了させてもよい。このような形態の製造方法であれば、レーザ溶接工程により形成され、連結部材と棒状部材とが混ざり合った接合部において、溶接ホールが発生することを抑制することができる。

（３）上記形態の圧力センサの製造方法において、前記レーザ溶接工程では、前記連結部材の前記軸線方向における一端の位置から他端側へ前記レーザを照射してもよい。このような形態の製造方法であれば、連結部材の一端と棒状部材とをより確実に接合することができる。

（４）本発明の他の形態によれば、軸線方向に延びる筒状のハウジングと；前記ハウジング内に配置され、前記軸線方向に沿って変位可能な棒状部材と；前記軸線方向に沿った前記棒状部材の変位を可能としつつ、自身の一端部が前記棒状部材の外周と連結され、自身の他端部が前記ハウジングと連結される筒状の連結部材と；前記棒状部材の変位に応じて圧力を検出するセンサ素子と、を備える圧力センサが提供される。圧力センサは、前記連結部材の一端部は、前記連結部材と前記棒状部材とが混ざり合った接合部を介して前記連結部材と連結され；前記接合部は、前記連結部材の外周を周方向に１周する溶接ビードが前記軸線方向に２周以上隣り合って形成されていることを特徴とする。このような形態の圧力センサであれば、連結部材の一端部と棒状部材との間で気密もれが発生することを抑制することができる。

（５）上記形態の圧力センサにおいて、前記棒状部材は、ヒータであってもよい。このような形態の圧力センサであれば、圧力センサを備える熱源として利用することができる。

本発明は、上述した圧力センサの製造方法や圧力センサとしての形態以外にも、例えば、圧力センサを備えるグロープラグの製造方法や、圧力センサを備えるグロープラグなど、種々の形態で実現することが可能である。

本発明の一実施形態としてのヒータ機能付き圧力センサの概略構成を示す模式図。 圧力センサの部分的な拡大断面図。 接合部付近の拡大図。 接合部付近の軸線に沿った断面図。 圧力センサの製造方法を示すフローチャート。 ワークに連結部材を挿入する様子を説明するための図。 チャッキングの様子を説明するための図。 レーザ溶接工程について説明するための図。 従来のレーザ溶接工程の様子を説明する図。 本実施形態のレーザ溶接工程の様子を説明する図。 第２実施形態における接合部付近の拡大図。 レーザ溶接工程におけるダウンスロープ制御について説明するための図。 本変形例における接合部の形状の例を示す図。

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．圧力センサの構成：
図１は、本発明の一実施形態としてのヒータ機能付き圧力センサ１００の概略構成を示す模式図である。図１には、圧力センサ１００の部分的な断面構成が示されている。図２は、圧力センサの１００の部分的な拡大断面図である。以下の説明では、図１及び図２の上方側を軸線方向ＯＤにおける後端側と呼び、図１及び図２の下方側を先端側と呼ぶ。また、軸線Ｏに近い側を径方向Ｙの内側、軸線Ｏから遠い側を径方向Ｙの外側、とも呼ぶ。圧力センサ１００は、内燃機関のシリンダ内の圧力（燃焼圧力）を検出する機能を有している。本実施形態の圧力センサ１００は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に取り付けられて、内燃機関の始動時における点火を補助するグロープラグとしても機能する。

図１に示すように、圧力センサ１００は、ハウジング１３０と、ヒータ１５０と、センサ素子１６４と、連結部材１８０と、ダイアフラム１６２と、伝達スリーブ１３４と、センサ固定部材１３２とを備えている。

ハウジング１３０は、導電性材料（例えば、炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料）によって形成されており、主体金具１１０と、主体金具１１０の先端に配置されたキャップ部１２０と、を備える。主体金具１１０は、軸線Ｏに沿って延びる筒状の部材である。主体金具１１０の後端部には、圧力センサ１００を内燃機関に取り付けるための工具が係合する工具係合部１１２が形成されている。また、工具係合部１１２よりも先端側には、圧力センサ１００をシリンダヘッドに固定するためのネジ溝（図示せず）が形成されたネジ部１１４が備えられている。工具係合部１１２の後端部には、ハウジング１３０内の集積回路１６６や中軸１７０に電気的に接続される複数の配線１１６が挿入されている。図２に示すように、キャップ部１２０の後端側には、外径がほぼ一定の円筒部１２２が形成され、先端側には、先端に向かって縮径するテーパ部１２４が形成されている。

図１に示すように、ヒータ１５０は、シース管１５２と発熱コイル１５４と絶縁粉末１５５とを備える。本実施形態では、ヒータ１５０は、メタルヒータである。シース管１５２は、耐熱・耐食性に優れたステンレス鋼等によって形成されており、先端部が半球状に閉塞し、後端が主体金具１１０内において開口している。発熱コイル１５４は、巻線型抵抗であり、シース管１５２の先端側内部に配置されている。ヒータ１５０には、棒状に形成された金属製の中軸１７０が挿入される。発熱コイル１５４の後端は、中軸１７０の先端に固定される。発熱コイル１５４には、配線１１６及び中軸１７０を通じて、外部から電力が供給される。シース管１５２内には、発熱コイル１５４との隙間に、耐熱性を有する酸化マグネシウム等の絶縁粉末１５５が充填されている。シース管１５２の開口された後端と中軸１７０との間には、シール部材１５６が挿入されている。シール部材１５６は、絶縁粉末１５５をシース管１５２内に密封する。シース管１５２には、スウェージング加工が施されており、これにより、内部に充填された絶縁粉末１５５の緻密性が高められ、熱伝導効率を向上させている。このような構成のヒータ１５０は、一端がキャップ部１２０の開口部１２５（ハウジング１３０の先端）から突出するように、ハウジング１３０内に配置されている。ヒータ１５０は軸線方向ＯＤに沿ってハウジング１３０に対して相対的に変位可能である。ヒータ１５０のことを、「棒状部材」とも呼ぶ。

ハウジング１３０の内壁面と、ヒータ１５０の外周との間には、連結部材１８０と、伝達スリーブ１３４と、ダイアフラム１６２と、センサ固定部材１３２と、が配置されている。これらの部材は、いずれも導電性材料によって形成されている。連結部材１８０は、例えばＳＵＳ３１６などのステンレス鋼やニッケル合金などの金属材料により形成することができる。伝達スリーブ１３４、ダイアフラム１６２、及びセンサ固定部材１３２は、例えば炭素鋼やステンレス鋼などの金属材料によって形成することができる。

センサ固定部材１３２は、略円筒形状の部材である。センサ固定部材１３２は、主体金具１１０の軸孔の内壁面に沿って配置されており、その先端近傍には、図２に示すように、径方向Ｙの外側に突出する鍔状のフランジ部１３３が形成されている。このフランジ部１３３は、主体金具１１０の先端面及びキャップ部１２０の後端面に溶接されている。

伝達スリーブ１３４は、略円筒状の部材であり、主体金具１１０の軸孔内においてセンサ固定部材１３２よりも径方向Ｙの内側に配置されている。伝達スリーブ１３４の先端は、センサ固定部材１３２のフランジ部１３３が形成されている位置付近において、ヒータ１５０の外周に溶接されている。これにより、ヒータ１５０が軸線方向ＯＤに沿ってハウジング１３０に対して相対的に変位したときには、伝達スリーブ１３４も一緒に変位する。その結果、伝達スリーブ１３４は、軸線方向ＯＤに沿ったヒータ１５０の変位を後端側（ダイアフラム１６２）へと伝達する。

ダイアフラム１６２（図１）は、環状の部材である。ダイアフラム１６２の内周部には、伝達スリーブ１３４の後端が溶接されている。このため、燃焼ガスの圧力（燃焼圧）を受けてヒータ１５０が軸線方向ＯＤに沿って変位すると、伝達スリーブ１３４によってその変位量がダイアフラム１６２に伝達され、ダイアフラム１６２が変形する。ダイアフラム１６２の外周部には、センサ固定部材１３２の後端が溶接されている。

ダイアフラム１６２の上面（後端側の面）には、ダイアフラム１６２の変形量に基づいて圧力を検出するセンサ素子１６４が設けられている（図１）。本実施形態では、センサ素子１６４としてピエゾ抵抗型素子が用いられている。

センサ素子１６４には、ハウジング１３０内の所定の部位に設けられた集積回路１６６が電気的に接続されている。集積回路１６６は、センサ素子１６４の抵抗値の変化を検出することによって、内燃機関の燃焼圧を検出する。集積回路１６６は、こうして検出された燃焼圧を示す電気信号をハウジング１３０の後端から挿入された配線１１６を通じて外部のＥＣＵ等に出力する。

連結部材１８０（図２）は、軸線方向ＯＤに沿ったヒータ１５０の変位（移動）を可能としつつ、ヒータ１５０とハウジング１３０とを連結する膜状の弾性部材であり、キャップ部１２０内に配置されている。連結部材１８０には、ヒータ１５０が挿入される孔部が中央部に形成されている。連結部材１８０は、第１の筒部１８３と、接続部１８４と、第２の筒部１８５と、を備える。第２の筒部１８５は、第１の筒部１８３よりも大きな半径を有している。第１の筒部１８３と第２の筒部１８５とは、接続部１８４によって接続されている。このような連結部材１８０は、例えば、絞り加工によって作製される。連結部材１８０の他端部（後端部１８６）は、連結部材１８０とセンサ固定部材１３２とが溶融して凝固することにより形成された接合部２５０によって、ハウジング１３０の内周と連結されている。接合部２５０は、連結部材１８０とセンサ固定部材１３２とが混ざり合って形成されており、連結部材１８０を構成する材料と、センサ固定部材１３２を構成する材料と、を含んでいる。連結部材１８０の一端部（先端部１８２）は、連結部材１８０とヒータ１５０とが溶融して凝固することにより形成された接合部２００によって、ヒータ１５０の外周と接合されている。接合部２００は、連結部材１８０とヒータ１５０（シース管１５２）とが混ざり合って形成されており、連結部材１８０を構成する材料と、ヒータ１５０（シース管１５２）を構成する材料と、を含んでいる。このように、連結部材１８０は、ヒータ１５０とハウジング１３０とを接合部２００、２５０を介して連結することで、ハウジング１３０とヒータ１５０との間の気密を確保し、燃焼室内からの気密もれを防ぐ役割も果たす。なお、連結部材１８０は、弾性変形することによってヒータ１５０の軸線Ｏに沿った変位を許容できれば良く、例えばベローズであってもよい。

図３は、接合部２００付近の拡大図である。図４は、接合部２００付近の軸線Ｏに沿った断面図である。図３及び図４に示すように、接合部２００は、先端側の溶接ビード２０１と後端側の溶接ビード２０２とを備える。溶接ビード２０２は、溶接ビード２０１の上に重なっており、図４に示すように、溶接ビード２０２の軸線方向ＯＤに沿った幅Ｗ２は、溶接ビード２０１の軸線方向ＯＤに沿った幅Ｗ１よりも大きい。接合部２００は、溶接ビード２０１、２０２がそれぞれ連結部材１８０の外周を１周することにより、溶接ビードが軸線方向ＯＤに２周隣り合って形成されている。なお、「隣り合う」とは、溶接ビード２０１と溶接ビード２０２との間に隙間が開いておらず、溶接ビード２０１と溶接ビード２０２との一部が重なり合うことも含んでいう。本実施形態では、溶接ビード２０１の中心線の描く仮想曲線及び溶接ビード２０２の中心線の描く仮想曲線がそれぞれ閉じておらず、図３に示すように、接合部２００の形状はらせん状である。

以上のような接合部２００を備える圧力センサ１００では、連結部材１８０の外周を１周する溶接ビード２０１、２０２が軸線方向ＯＤに隣り合って形成されているため、連結部材１８０の一端部１８２とヒータ１５０との間で気密もれが発生することを抑制することができ、燃焼室内からの気密もれを防ぐことができる。

Ａ２．圧力センサの製造方法：
図５は、圧力センサ１００の製造方法を示すフローチャートである。本実施形態の圧力センサ１００は、圧力センサ１００を構成する各部材（主体金具１１０、キャップ部１２０、ヒータ１５０、センサ素子１６４、センサ固定部材１３２、伝達スリーブ１３４、ダイアフラム１６２、及び連結部材１８０）がそれぞれ用意され、組み付けられることによって製造される。

まず、主体金具１１０、ヒータ１５０、センサ固定部材１３２、伝達スリーブ１３４、センサ素子１６４を備えるワーク５００が公知の方法により組みつけられて、ワーク５００が作製される（ステップＳ１０）。ワーク５００が作製されると、ワーク５００に連結部材１８０が挿入される（ステップＳ１２）。

図６は、ワーク５００に連結部材１８０を挿入する様子を説明するための図である。図６に示すように、連結部材１８０は、連結部材の他端（後端１８７）がセンサ固定部材１３２のフランジ部１３３に当接する位置まで、第２の筒部１８５側から軸線Ｏに沿って挿入される。連結部材１８０が挿入されると、センサ固定部材１３２のフランジ部１３３よりも先端部分の外周面１３２ａと、連結部材１８０の後端部１８６の内周面とが対向するように連結部材１８０が配置される。連結部材１８０が挿入されて配置されると、ワーク５００がチャック装置によりチャッキングされる（ステップＳ１４）。

図７は、チャッキングの様子を説明するための図である。チャック装置６００は、内部に、軸線方向ＯＤに沿って連通する中空の円筒部６１０、６１２を有する。径方向Ｙにおいて、円筒部６１０の直径は、円筒部６１２の直径よりも小さい。チャック装置６００は、ワーク５００の後端側が円筒部６１０、６２０内に収容されている状態でワーク５００を締め付けて固定する。

ワーク５００がチャッキングされると、ワーク５００に挿入された連結部材１８０とセンサ固定部材１３２とがレーザ溶接される（図５、ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、連結部材１８０の後端部１８６と、ハウジング１３０内のセンサ固定部材１３２とが、ファイバーレーザにより溶接されて、接合部２５０が形成される。連結部材１８０とセンサ固定部材１３２とが溶接されることによって、連結部材１８０とハウジング１３０とが連結される。続いて、連結部材１８０とヒータ１５０とがレーザ溶接される（ステップＳ１８）。ステップＳ１８を「レーザ溶接工程」とも呼ぶ。

図８は、レーザ溶接工程について説明するための図である。図８には、図７の円Ａ部分を拡大した断面図を示す。ステップＳ１８では、レーザＬＺは、連結部材１８０の先端部１８２に対して、径方向外側から周方向に沿って照射される。また、レーザＬＺは、軸線方向ＯＤに沿って相対的に移動されつつ、軸線方向ＯＤに溶接ビード２０１、２０２が隣り合うように、連結部材１８０の外周に２周以上照射される。本実施形態では、ワーク５００は、レーザＬＺの照射開始から終了までの間に、軸線Ｏを中心に２回転される。また、レーザＬＺは、連結部材１８０の軸線方向ＯＤにおける一端の位置（先端の位置、レーザ溶接工程前における連結部材１８０の先端１８１）から他端側（後端側）へ軸線方向ＯＤに沿って相対的に移動されながら照射される。このようにレーザＬＺが照射されることにより、図３及び図４に示すように、らせん状の溶接ビード２０１、２０２を備えた接合部２００が形成されて、連結部材１８０とヒータ１５０とが接合される。

連結部材１８０とヒータ１５０とが接合されると、ワーク５００の先端にキャップ部１２０が組み付けられて、圧力センサ１００が完成する（ステップＳ２０）。

次に、上述のステップＳ１８のように連結部材１８０とヒータ１５０とをレーザ溶接することにより、ハウジング１３０内の気密を十分に確保することができる理由について、以下に説明する。

図９は、従来のレーザ溶接工程の様子を説明する図である。図９には、ワーク５００のうち、ヒータ１５０（シース管１５２）と連結部材１８０とを示しており、他の部材は図示を省略している。圧力センサ１００の製造では、例えば、圧力センサ１００を構成する部品の公差や、ワーク５００を組み付ける工程（図５、ステップＳ１０）における組み付けばらつきや、連結部材１８０を挿入する工程（図５、ステップＳ１２）における、連結部材１８０の形状の薄さに起因する連結部材１８０の撓みや、レーザ照射機の精度に起因するレーザの照射軸のずれにより、レーザ溶接工程（図５、ステップＳ１８）において、図９（ａ）に示すように連結部材１８０の先端１８１の一部が、レーザＬＺの照射軸に対してずれる場合がある。いいかえると、レーザ溶接工程において、レーザＬＺが照射される連結部材１８０の先端１８１の位置が安定しない、つまり、溶接位置が安定しない場合がある。このような場合において、連結部材１８０の外周に１周レーザを照射して連結部材１８０の先端部１８２とヒータ１５０とをレーザ溶接すると、図９（ｂ）に破線で示した箇所Ｎのように、連結部材１８０の先端１８１にレーザが照射されずに、連結部材１８０とヒータ１５０とが溶接されない箇所が生じる可能性がある。

図１０は、本実施形態のレーザ溶接工程の様子を説明する図である。本実施形態では、ヒータ１５０に対してレーザＬＺを軸線方向ＯＤに沿って相対的に移動させつつ、軸線方向ＯＤに溶接ビード２０１、２０２が隣り合うように、レーザＬＺを連結部材１８０の外周に２周以上照射して、連結部材１８０とヒータ１５０とを接合する。そのため、図１０（ａ）に示すように、連結部材１８０の先端１８１の一部がレーザＬＺの照射軸に対して外れていても、連結部材１８０の先端部１８２とヒータ１５０とを、連結部材１８０の全周にわたって溶接して接合することができる。よって、圧力センサ１００を構成する部品の製造精度の向上や、ワーク５００の組み付けばらつきの向上や、レーザ照射機の精度の向上を図ることなく、連結部材１８０とヒータ１５０とを確実に接合して、連結部材１８０の一端部１８２とヒータ１５０との間で気密もれが発生することを抑制することができる。

また、本実施形態では、レーザＬＺは、連結部材１８０の軸線方向ＯＤにおける先端１８１の位置から、後端１８７側へ移動されて照射される。レーザＬＺが、連結部材１８０の先端１８１から照射されると、先端１８１とヒータ１５０とが溶融した合金は、連結部材１８０とヒータ１５０との間に形成された隙間に流れ込んで凝固しやすい。その後、レーザＬＺがヒータ１５０に対して軸線方向ＯＤに沿って相対的に移動されて、先端１８１に対応する位置よりも後端１８７側へレーザＬＺが照射されると、溶接ビード２０１と溶接ビード２０２とが隙間なく隣り合って形成される。そのため、連結部材１８０の先端部１８２とヒータ１５０とを確実に接合することができる。

Ｂ．第２実施形態：
Ｂ１．圧力センサの構成：
図１１は、第２実施形態における圧力センサ１００ａの接合部２００ａ付近の拡大図である。本実施形態の接合部２００ａは、溶接ビード２０１ａ、２０２ａ、２０３ａがそれぞれ連結部材１８０の外周を１周することにより、溶接ビードが軸線方向に３周隣り合った状態で形成されている。先端側の溶接ビード２０１ａの上には溶接ビード２０２ａが重なり、さらに、溶接ビード２０２ａの上には最も後端の溶接ビード２０３ａが重なっている。溶接ビード２０３ａの軸線方向ＯＤに沿った最大の幅Ｗ３ａは、溶接ビード２０１ａ、溶接ビード２０２ａの軸線方向ＯＤに沿った幅Ｗ１ａ、Ｗ２ａよりも大きい。また、最も後端の溶接ビード２０３ａの軸線方向ＯＤに沿った幅Ｗ３ａは、溶接ビード２０３ａの端部２０３ｔに向けて、小さくなっている。圧力センサ１００ａのその他の構成は、第１実施形態の圧力センサ１００と同様であるため説明を省略する。

Ｂ２．圧力センサの製造方法：
本実施形態の圧力センサ１００ａの製造では、レーザ溶接工程（図５，ステップＳ１８）において、レーザＬＺは連結部材１８０の軸線方向ＯＤにおける先端１８１の位置から後端１８７側へ軸線方向ＯＤに沿って相対的に移動されつつ照射され、ワーク５００はレーザＬＺの照射開始から終了までの間に軸線Ｏを中心に３回転される。さらに、レーザ溶接工程では、レーザＬＺの出力を徐々に減少させるダウンスロープ制御が行われて、レーザＬＺの照射が終了される。

図１２は、レーザ溶接工程におけるダウンスロープ制御について説明するための図である。図１２には、横軸にレーザＬＺの出力、縦軸に時間が示されている。本実施形態では、レーザ溶接工程において、図１２に破線で示すようにレーザＬＺの出力を徐々に減少させて、レーザＬＺの照射が終了される。その他の圧力センサ１００ａの製造方法は、上述の第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

以上のような本実施形態の圧力センサ１００ａの製造方法によれば、ヒータ１５０に対してレーザＬＺを軸線方向ＯＤに沿って相対的に移動させつつ、軸線方向ＯＤに溶接ビード２０１ａ、２０２ａ、２０３ａが隣り合うように、レーザＬＺを連結部材１８０の外周に３周照射して、連結部材１８０とヒータ１５０とを接合するため、上述の第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、レーザ溶接工程においてダウンスロープ制御を行ってレーザの照射を終了させるため、レーザ溶接により溶融した合金内で発生したガスもしくは侵入したガスが、凝固時に大気中へ放出されないことで形成される溶接ホールの発生を、レーザＬＺの出力を徐々に減少させることなくレーザＬＺの照射を停止させる場合と比較して抑制することができる。

Ｃ．参考例及び変形例：
Ｃ１．参考例１：
上述の種々の実施形態では、連結部材１８０とヒータ１５０とのレーザ溶接工程において、軸線Ｏを中心にワーク５００を回転させつつ、レーザＬＺを軸線方向ＯＤに沿って相対的に移動させて照射した。こうすることで、らせん状の接合部２００、２００ａを形成した。これに対し、レーザＬＺを軸線方向ＯＤに沿って移動させずにワーク５００を軸線Ｏを中心に１回転させながらレーザＬＺを照射した後、溶接ビード２０１、２０２（溶接ビード２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ）が隣り合うようにレーザＬＺの照射軸を軸線方向ＯＤに沿ってヒータ１５０に対して相対的に移動させ、その後レーザＬＺを照射してもよい。こうすることにより、円環状（溶接ビードの中心線の描く仮想曲線が閉じた閉曲線）の溶接ビードが軸線方向ＯＤに複数重なった形状の接合部を形成してもよい。

図１３は、本参考例における圧力センサ１００ｂの接合部２００ｂの形状の例を示す図である。図１３に示す接合部２００ｂは、円環状の溶接ビードが軸線方向ＯＤに複数重なった接合部２００ｂである。このような形状の接合部２００ｂであっても、連結部材１８０の先端部１８２を一周する溶接ビード２０１ｂ、２０２ｂが隣り合って２周以上形成されているため、連結部材１８０の先端部１８２とヒータ１５０とを確実に接合することができる。

なお、本参考例において、溶接ビード２０１ｂ、２０２ｂの少なくとも一方を形成する際には、上述の第２実施形態と同様に、レーザＬＺの出力を徐々に減少させるダウンスロープ制御を行いレーザＬＺの照射を終了させてもよい。すなわち、溶接ビード２０１ｂの軸線方向に沿った幅が、溶接ビード２０１ｂの端部に向けて小さくなっていてもよいし、溶接ビード２０２ｂの軸線方向に沿った幅が、溶接ビード２０２ｂの端部に向けて小さくなっていてもよい。溶接ビード２０１ｂ、２０２ｂをそれぞれダウンスロープ制御を行って形成する場合には、溶接ビード２０１ｂの端部と溶接ビード２０２ｂの端部との周方向における位置は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

Ｃ２．変形例２：
上述の第１実施形態では、レーザ溶接工程において、ヒータ１５０に対してレーザＬＺを軸線方向ＯＤに移動させているが、レーザＬＺに対してヒータ１５０を軸線方向ＯＤに移動させてもよい。また、ヒータ１５０に対してレーザＬＺを相対的に移動させるのであれば、ヒータ１５０とレーザＬＺとを軸線方向ＯＤに異なる速度でそれぞれ移動させてもよい。

Ｃ３．変形例３：
上述の第１実施形態では、ワーク５００を回転させてレーザＬＺを照射させているが、ワーク５００を固定して、軸線Ｏを中心にレーザＬＺを回転させてもよい。また、ワーク５００とレーザＬＺとを軸線Ｏを中心に異なる速度でそれぞれ回転させてもよい。

Ｃ４．変形例４：
上述の種々の実施形態では、連結部材１８０の軸線方向ＯＤにおける先端１８１の位置から、後端１８７側へレーザＬＺを相対的に移動させて照射しているが、第１の筒部１８３の軸線方向ＯＤにおける後端側から、連結部材１８０の先端１８１側へレーザＬＺを相対的に移動させて照射してもよい。

Ｃ５．変形例５：
上述の種々の実施形態では、溶接ビード２０１と溶接ビード２０２とは重なり合っているが、溶接ビード２０１と溶接ビード２０２との間に隙間が形成されていなければ、溶接ビード２０１と溶接ビード２０２とは重なり合っていなくともよい。

Ｃ６．変形例６：
上述の種々の実施形態では、レーザＬＺとしてファイバーレーザが用いられているが、レーザＬＺは、他のレーザ、例えばパルスＹＡＧレーザ、ＣＯ_２レーザを用いてもよい。

Ｃ７．変形例７：
上述の種々の実施形態では、ヒータ１５０はメタルヒータであるが、ヒータ１５０は、導電性を有するセラミック製の発熱素子が絶縁性を有するセラミック製の基体の内部に配置された構成を有する、セラミックヒータでもよい。

Ｃ８．変形例８：
上述の種々の実施形態では、連結部材１８０の第２の筒部１８５は、第１の筒部１８３よりも大きな半径を有しているが、連結部材１８０の第２の筒部１８５は、第１の筒部１８３よりも小さな半径を有していてもよい。

Ｃ９．変形例９：
上述の種々の実施形態では、棒状部材としてヒータ１５０を用いたが、棒状部材として金属製の円柱状部材を用いてもよい。この場合、円柱状部材は、その一端がキャップ部１２０の開口部１２５（ハウジング１３０の先端）から突出していなくともよい。

Ｃ１０．変形例１０：
上述の種々の実施形態では、センサ素子１６４として、ピエゾ抵抗型素子を用いている。これに対し、センサ素子１６４としては、圧電素子など、異なる種類のセンサ素子を用いることとしてもよい。圧電素子を用いる場合には、圧電素子の両端面を所定の部材で挟持して、燃焼圧によってヒータ１５０が後方に押される力でその圧電素子を圧縮し、その圧縮力の変化に応じて発生する電気信号を測定することで燃焼圧を検出するように、圧力センサ１００、１００ａ、１００ｂを構成してもよい。

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１００、１００ａ、１００ｂ…圧力センサ
１１０…主体金具
１１２…工具係合部
１１４…ネジ部
１１６…配線
１２０…キャップ部
１２２…円筒部
１２４…テーパ部
１２５…開口部
１３０…ハウジング
１３２…センサ固定部材
１３２ａ…外周面
１３３…フランジ部
１３４…伝達スリーブ
１５０…ヒータ
１５２…シース管
１５４…発熱コイル
１５５…絶縁粉末
１５６…シール部材
１６２…ダイアフラム
１６４…センサ素子
１６６…集積回路
１７０…中軸
１８０…連結部材
１８１…先端
１８２…先端部
１８３…第１の筒部
１８４…接続部
１８５…第２の筒部
１８６…後端部
１８７…後端
２００、２００ａ、２００ｂ…接合部
２０１、２０２、２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０１ｂ、２０２ｂ…溶接ビード
２０３ｔ…端部
２５０…接合部
５００…ワーク
６００…チャック装置
６１０、６１２…円筒部
ＬＺ…レーザ
Ｏ…軸線
ＯＤ…軸線方向
Ｙ…径方向

Claims (5)

1. 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
   前記ハウジング内に配置され、前記軸線方向に沿って変位可能な棒状部材と、
   前記軸線方向に沿った前記棒状部材の変位を可能としつつ、自身の一端部が前記棒状部材の外周と連結され、自身の他端部が前記ハウジングと連結される筒状の連結部材と、
   前記棒状部材の変位に応じて圧力を検出するセンサ素子と、を備える圧力センサの製造方法であって、
   前記連結部材の一端部に前記連結部材側から周方向に沿ってレーザを照射することにより、前記連結部材の一端部と前記棒状部材とを溶接するレーザ溶接工程を備え、
   前記レーザ溶接工程では、前記棒状部材に対して前記レーザを前記軸線方向に沿って相対的に移動させつつ、前記軸線方向に溶接ビードが隣り合うように、前記レーザを前記連結部材の外周に２周以上照射して、前記連結部材と前記棒状部材とを接合することを特徴とする、
   圧力センサの製造方法。
2. 請求項１に記載の圧力センサの製造方法であって、
   前記レーザ溶接工程では、前記レーザの出力を徐々に減少させるダウンスロープ制御を行って前記レーザの照射を終了させることを特徴とする、圧力センサの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の圧力センサの製造方法であって、
   前記レーザ溶接工程では、前記連結部材の前記軸線方向における一端の位置から他端側へ前記レーザを照射することを特徴とする、圧力センサの製造方法。
4. 軸線方向に延びる筒状のハウジングと、
   前記ハウジング内に配置され、前記軸線方向に沿って変位可能な棒状部材と、
   前記軸線方向に沿った前記棒状部材の変位を可能としつつ、自身の一端部が前記棒状部材の外周と連結され、自身の他端部が前記ハウジングと連結される筒状の連結部材と、
   前記棒状部材の変位に応じて圧力を検出するセンサ素子と、を備える圧力センサであって、
   前記連結部材の一端部は、前記連結部材と前記棒状部材とが混ざり合った接合部を介して前記棒状部材と連結され、
   前記接合部は、前記連結部材の外周を周方向に１周する溶接ビードが前記軸線方向に２周以上隣り合って形成されており、
   前記接合部は、先端側の溶接ビードと後端側の溶接ビードを備えたらせん状であることを特徴とする、
   圧力センサ。
5. 請求項４に記載の圧力センサであって、
   前記棒状部材はヒータであることを特徴とする、圧力センサ。

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