JP7306921B2 - 圧力検出装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧力検出装置の製造方法に関する。

内燃機関等の燃焼室内の圧力を検出する圧力検出装置として、圧電性を有する圧電素子を使用したものが提案されている。

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設けられるダイアフラムと、ハウジング内の軸方向であっ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、ハウジング内の軸方向であってダイアフラムと圧電素子との間にて圧電素子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、を備えた圧力検出装置が記載されている。

また、特許文献２には、燃焼圧センサの外周面を構成する外筒部及び内周面を構成する内筒部からなるハウジングユニットと、ハウジングユニットの燃焼室側の前方に設けられ、前面が受圧面となる受圧リングブロック部と、ハウジングユニット内に配置され受圧リングブロック部からの圧力を検出する複数の圧電素子と、ハウジングユニットの後方に設けられ、圧電素子を支持する支持リングブロック部と、圧電素子に対して予荷重を加える予荷重手段とを備えた燃焼圧センサの製造方法において、支持リングブロック部を圧力軸方向にスライドさせることにより圧電素子に加える予荷重を調整する予荷重調整工程と、予荷重の調整後にハウジングユニットに対して支持リングブロック部を固定する固定工程とを有し、予荷重調整工程は、受圧リングブロック部の受圧部にセッチング処理を行うセッチング処理工程を有していることが記載されている。

特開２０１３－２０５３０７号公報 特開２０１４－１６３９１９号公報

しかしながら、受圧部材に対しセッチングを施すという手法、換言すれば、受圧部材を塑性変形させるために必要な力を加えるという手法を採用したのみでは、圧力の感度バラツキを抑制できないことがあった。
本発明は、圧電素子を含む圧力検出装置の製造において、圧力の感度バラツキを抑制することを目的とする。

本発明の圧力検出装置の製造方法は、一端側から他端側に向かう軸方向に沿って延びる加圧部材に対し、当該加圧部材を伸長させる力を加えることで、当該加圧部材をセッチングするセッチング工程と、外部から受けた圧力に応じた電気信号を出力する圧電素子を、前記加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから挟み込むことで、当該圧電素子に予荷重を付与する付与工程とを含んでいる。
このような圧力検出装置の製造方法において、前記加圧部材は、前記軸方向に沿って貫通孔が設けられることで筒状を呈しており、前記付与工程では、前記圧電素子を、前記加圧部材における前記貫通孔の内部に収容した状態で、当該加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから挟み込むことを特徴とすることができる。
また、前記付与工程では、前記圧電素子の前記一端側を、前記加圧部材の内周面に突き当てるとともに、当該圧電素子の前記他端側を突当部材に突き当てるようにし、前記付与工程の後に、前記圧電素子に予荷重を付与した状態で前記加圧部材および前記突当部材を固定する固定工程とをさらに含むことを特徴とすることができる。
また、前記セッチング工程では、前記加圧部材とともに、当該加圧部材の前記一端側に配置され、前記圧電素子に伝達する圧力を外部から受ける受圧部材をセッチングすることを特徴とすることができる。
また、前記圧電素子は、無機単結晶からなる圧電体を有することを特徴とすることができる。
また、前記圧電体は、ランガサイト系単結晶であることを特徴とすることができる。
また、他の観点から捉えると、本発明の圧力検出装置の製造方法は、一端側から他端側に向かう軸方向に沿って延びる加圧部材を配置するとともに、当該加圧部材の当該一端側に、外部から圧力を受ける受圧部材を配置する配置工程と、前記加圧部材および前記受圧部材を、前記他端側から前記一端側に向かって押すことで、当該加圧部材および当該受圧部材の両者をセッチングするダブルセッチング工程と、外部から受けた圧力に応じた電気信号を出力する圧電素子を、前記加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから挟み込むことで、当該圧電素子に予荷重を付与するとともに、前記受圧部材と当該圧電素子とを、直接または他の部材を介して間接的に接触させることで、当該圧電素子を位置決めする位置決め工程とを含んでいる。
このような圧力検出装置の製造方法において、前記ダブルセッチング工程では、先に前記加圧部材をセッチングし、当該加圧部材に続いて前記受圧部材をセッチングすることを特徴とすることができる。
また、前記加圧部材および前記受圧部材が、同じ材料で構成されていることを特徴とすることができる。

本発明によれば、圧電素子を含む圧力検出装置の製造において、圧力の感度バラツキ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（図３のＩＶ領域）の拡大断面図である。 圧力検出装置を構成する第１内部筐体、第２内部筐体、加圧部材、第１絶縁部材および第２絶縁部材の分解断面図である。 （ａ）は圧力検出装置に設けられた第１収容部材の斜視図であり、（ｂ）は圧力検出装置に設けられた第２収容部材の斜視図である。 圧力検出装置に設けられた回路内蔵部材の斜視図である。 回路内蔵部材に設けられた回路基板の概略構成図である。 （ａ）は圧力検出装置に設けられた圧電モジュールの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩＸＢ－ＩＸＢ断面図である。 圧力検出装置の製造手順を説明するための図である。 セッチング装置の概略構成を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、セッチング装置に設けられるピストンの構造を説明するための図である。 第２構造体の製造手順を示すフローチャートである、 ステップ１０の「仮組立工程」で用いられる第１構造体の構成を示す断面図である。 ステップ１０の「仮組立工程」を説明するための断面図である。 ステップ２０の「設置工程」を説明するための図である。 ステップ３０の「挿入工程」を説明するための図である。 ステップ４０の「加圧工程」を説明するための図である。 ステップ５０の「引抜工程」を説明するための図である。 ステップ６０の「取外工程」およびステップ７０の「溶接工程」を経て得られた、第２構造体の構成を示す断面図である。 第４構造体の構成を示す断面図である。 （ａ）は、加圧部材を単体でセッチングしたときの、加圧部材の変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図であり、（ｂ）は、ダイアフラムヘッド３２を単体でセッチングしたときの、ダイアフラムヘッドの変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。 加圧部材およびダイアフラムヘッドの両者をまとめてセッチングしたときの、ダイアフラムヘッドの変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。

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１００と、圧力検出装置２０と制御装置１００とを電気的に接続する接続ケーブル８０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。また、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。さらに、図４は、圧力検出装置２０の先端側（図３のＩＶ領域）の拡大断面図である。さらにまた、図５は、圧力検出装置２０を構成する第１内部筐体３５、第２内部筐体３６、加圧部材４９、第１絶縁部材５１および第２絶縁部材５２（それぞれの詳細については後述する）の分解断面図である。

圧力検出装置２０は、全体として筒状を呈するとともに外部に露出するように設けられる筐体部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の内部に収容されるとともに一部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、圧力検出装置２０は、図１に示す内燃機関１０に対し、図２における左側が燃焼室Ｃ（図１では下側）を向くとともに、図２における右側が外部（図１では上側）を向くように取り付けられる。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等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。

ここで、本実施の形態では、「先端側」が「一端側」に、「後端側」が「他端側」に、それぞれ対応している。また、本実施の形態では、「中心線方向」が「軸方向」に対応している。

（筐体部の構成）
筐体部３０は、先端外部筐体３１と、先端外部筐体３１の先端側に取り付けられたダイアフラムヘッド３２と、先端外部筐体３１の後端側に取り付けられた中間外部筐体３３と、中間外部筐体３３の後端側に取り付けられた後端外部筐体３４とを備えている。また、筐体部３０は、先端外部筐体３１の内側であってダイアフラムヘッド３２の後端側に取り付けられた第１内部筐体３５と、先端外部筐体３１の内側であって第１内部筐体３５の後端側に取り付けられた第２内部筐体３６とをさらに備えている。

〔先端外部筐体〕
先端外部筐体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。先端外部筐体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鋼等の金属材料によって構成されている。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ６３０や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼（耐熱合金）として知られるＳＵＨ６６０を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金）等を採用することができる。

〔ダイアフラムヘッド〕
受圧部材の一例としての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。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。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ６３０や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼（耐熱合金）として知られるＳＵＨ６６０を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等）を採用することができる。なお、この例では、ダイアフラムヘッド３２を、先端外部筐体３１と同じ材料（例えばＳＵＳ６３０）で構成している。

ダイアフラムヘッド３２は、特に図４に示すように、先端側における中央部に表面中央凹部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を有している。また、ダイアフラムヘッド３２は、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形成された裏面環状凹部３２ｃと、裏面環状凹部３２ｃの存在により、結果として圧力受面３２ａの中央部（表面中央凹部３２ｂの形成部位）から後端側に突出する裏面中央凸部３２ｄとを有している。さらに、ダイアフラムヘッド３２は、圧力受面３２ａの裏面における周縁部を環状に切り欠くことによって形成された裏面環状平坦部３２ｅと、裏面環状凹部３２ｃおよび裏面環状平坦部３２ｅの存在により、結果として裏面中央凸部３２ｄの周囲から後端側に突出する裏面環状凸部３２ｆとを有している。

ダイアフラムヘッド３２は、先端外部筐体３１における先端側の開口部を塞ぐように設けられている。より具体的に説明すると、ダイアフラムヘッド３２の裏面環状平坦部３２ｅに、先端外部筐体３１の先端側が突き当たっている。そして、ダイアフラムヘッド３２と先端外部筐体３１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。

ここで、本実施の形態のダイアフラムヘッド３２は、最も薄手となる裏面環状凹部３２ｃの周辺が外力に応じて伸縮することにより、ばねとして機能するようになっている。そして、ダイアフラムヘッド３２は、燃焼室Ｃ等から受けた圧力（外圧）に伴って振動するようになっている。

〔中間外部筐体〕
中間外部筐体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。中間外部筐体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で構成されている。このような金属材料としては、例えばフェライト系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ４３０ＬＸを例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金）等を採用することができる。なお、この例では、中間外部筐体３３を、先端外部筐体３１とは異なる材料（例えばＳＵＳ４３０ＬＸ）で構成している。

中間外部筐体３３の先端側は、先端外部筐体３１の後端側にはめ込まれるようになっている。そして、中間外部筐体３３と先端外部筐体３１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。

〔後端外部筐体〕
後端外部筐体３４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。後端外部筐体３４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で構成されている。このような金属材料としては、例えばフェライト系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ４３０ＬＸを例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等）を採用することができる。なお、この例では、後端外部筐体３４を、中間外部筐体３３と同じ材料（例えばＳＵＳ４３０ＬＸ）で構成している。

後端外部筐体３４の先端側は、中間外部筐体３３の後端側にはめ込まれるようになっている。そして、後端外部筐体３４と中間外部筐体３３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。

〔第１内部筐体〕
第１内部筐体３５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。第１内部筐体３５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で構成されている。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ６３０や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼（耐熱合金）として知られるＳＵＨ６６０を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等）を採用することができる。なお、この例では、第１内部筐体３５を、ダイアフラムヘッド３２と同じ材料（例えばＳＵＳ６３０）で構成している。また、第１内部筐体３５とダイアフラムヘッド３２とを、異なる材料により構成してもよい。

第１内部筐体３５は、特に図５に示すように、最も先端側に位置する第１先端筒状部３５１と、第１先端筒状部３５１の後端側に位置する第１後端筒状部３５２とを有している。第１内部筐体３５では、第１先端筒状部３５１よりも第１後端筒状部３５２の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第１外側段差部３５３が設けられている。また、第１内部筐体３５の内部に設けられた貫通孔は、先端側から後端側に向かって段階的に内径が増加するようになっており、第１後端筒状部３５２の内側となる部位には、第１内側段差部３５４が設けられている。

第１内部筐体３５の先端側は、ダイアフラムヘッド３２の後端側に突き当たるようになっている。より具体的に説明すると、第１内部筐体３５における第１外側段差部３５３の先端側の面が、ダイアフラムヘッド３２における裏面環状凸部３２ｆの後端側の面に突き当たるようになっている。このとき、第１内部筐体３５における第１先端筒状部３５１は、ダイアフラムヘッド３２における裏面環状凹部３２ｃの内部に位置している。そして、第１内部筐体３５とダイアフラムヘッド３２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（詳細には、後述する第１溶接部Ｗ１（図１４参照））。

〔第２内部筐体〕
第２内部筐体３６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。第２内部筐体３６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で構成されている。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ６３０や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼（耐熱合金）として知られるＳＵＨ６６０を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等）を採用することができる。なお、この例では、第２内部筐体３６を、第１内部筐体３５と同じ材料（例えばＳＵＳ６３０）で構成している。

第２内部筐体３６は、特に図５に示すように、最も先端側に位置する第２先端筒状部３６１と、第２先端筒状部３６１の後端側に位置する第２後端筒状部３６２とを有している。第２内部筐体３６では、第２先端筒状部３６１よりも第２後端筒状部３６２の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第２外側段差部３６３が形成されている。また、第１内部筐体３５の内部に設けられた貫通孔は、その内径が略一定となっている。

第２内部筐体３６の先端側すなわち第２先端筒状部３６１の先端側は、第１内部筐体３５における第１後端筒状部３５２の内部に収容されるようになっている。また、第２内部筐体３６の先端側の面が、第２絶縁部材５２（詳細は後述する）の後端側の面に突き当たるようになっている。このとき、第２先端筒状部３６１の後端側および第２後端筒状部３６２は、第１内部筐体３５の後端側に露出するようになっている。そして、第２内部筐体３６と第１内部筐体３５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（詳細には、後述する第２溶接部Ｗ２（図２０参照））。このレーザ溶接は、例えば第２内部筐体３６と第１内部筐体３５との境界部における外周面の一周にわたって、所定間隔をもった複数個のレーザスポットを形成したスポット溶接により行うことができる。なお、スポット溶接ではなく、外周面の一周にわたるシーム溶接により行ってもよい。

（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、先端絶縁部材４３と、後端電極部材４４と、後端絶縁部材４５とを備えている。また、検出機構部４０は、第１コイルバネ４６と、伝導部材４７と、保持部材４８と、加圧部材４９と、絶縁チューブ５０とを備えている。さらに、検出機構部４０は、第１絶縁部材５１と、第２絶縁部材５２と、支持部材５３と、第２コイルバネ５４とを備えている。さらにまた、検出機構部４０は、第１収容部材５５と、第２収容部材５６と、回路内蔵部材５７と、接続部材５８と、閉塞部材５９と、第３絶縁部材６０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、圧電縦効果の圧電作用を示す圧電体を備えている。圧電素子４１は、先端外部筐体３１（および第１内部筐体３５）の内側に配置されている。

ここで、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。したがって、この例では、中心線方向に沿う圧力の変化に応じて、圧電素子４１の先端側の面と後端側の面とに、発生した電荷による信号（電荷信号）が出力されることになる。

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。また、圧電素子４１で用いる圧電体としては、上述した無機材料で構成された単結晶（無機単結晶）を用いるとよく、特にランガサイト系単結晶を用いることが望ましい。

〔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、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。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ６３０や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼（耐熱合金）として知られるＳＵＨ６６０を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等）を採用することができる。なお、この例では、先端電極部材４２を、ダイアフラムヘッド３２と同じ材料（例えばＳＵＳ６３０）で構成している。先端電極部材４２は、先端外部筐体３１の内側且つ圧電素子４１の先端側に配置されており、先端電極部材４２の後端側の面が、圧電素子４１の先端側の面と接触するようになっている。この例において、先端電極部材４２の先端側の面、後端側の面および外周面には、特に金めっき等は施されておらず、先端電極材料を構成する金属材料の地肌がそのまま露出している。また、先端電極部材４２の外径は、圧電素子４１の外径よりも大きくなっている。

〔先端絶縁部材〕
他の部材の一例としての先端絶縁部材４３は、全体として円柱状を呈する部材である。先端絶縁部材４３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。先端絶縁部材４３は、先端外部筐体３１の内側且つ先端電極部材４２の先端側に配置されており、先端絶縁部材４３の後端側の面が、先端電極部材４２の先端側の面と接触するようになっている。一方、先端絶縁部材４３の先端側の面は、ダイアフラムヘッド３２に設けられた裏面中央凸部３２ｄの後端側の面と接触するようになっている。また、先端絶縁部材４３の外径は、先端電極部材４２の外径よりも小さく、且つ、ダイアフラムヘッド３２における裏面中央凸部３２ｄの外径よりも大きくなっている。

〔後端電極部材〕
後端電極部材４４は、全体として円柱状を呈する部材である。後端電極部材４４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。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ６３０や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼（耐熱合金）として知られるＳＵＨ６６０を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等）を採用することができる。なお、この例では、後端電極部材４４を、先端電極部材４２と同じ材料（例えばＳＵＳ６３０）で構成している。後端電極部材４４は、先端外部筐体３１の内側且つ圧電素子４１の後端側に配置されており、後端電極部材４４の先端側の面が、圧電素子４１の後端側の面と接触するようになっている。この例において、後端電極部材４４の後端側の面および外周面には、金めっきが施されている。これに対し、後端電極部材４４の先端側の面すなわち圧電素子４１の後端側と接する面には、特に金めっき等は施されておらず、後端電極部材４４を構成する金属材料の地肌がそのまま露出している。また、後端電極部材４４の外径は、圧電素子４１の外径よりも大きくなっている。

〔後端絶縁部材〕
後端絶縁部材４５は、中空構造を有し且つ全体として環状（円筒状）を呈する部材である。後端絶縁部材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。後端絶縁部材４５は、先端外部筐体３１の内側且つ後端電極部材４４の後端側に配置されており、後端絶縁部材４５の先端側の面が、後端電極部材４４の後端側の面と接触するようになっている。また、後端絶縁部材４５の外径は、圧電素子４１の外径よりも大きくなっている。なお、この例では、後端絶縁部材４５を、先端絶縁部材４３と同じ材料（例えばアルミナセラミックス）で構成している。

〔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ようになっている。第１コイルバネ４６は、導電性を有するとともに耐熱性が高い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。第１コイルバネ４６は、先端外部筐体３１の内側に配置されている。より具体的に説明すると、第１コイルバネ４６の先端側は、後端絶縁部材４５に設けられた貫通孔の内部に配置されており、その先端が、後端電極部材４４の後端側の面と接触するようになっている。一方、第１コイルバネ４６の後端側は、後端絶縁部材４５の後端側に飛び出している。また、第１コイルバネ４６の外径は、後端絶縁部材４５に設けられた貫通孔の内径よりも小さくなっている。

〔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。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。伝導部材４７は、最も先端側に位置する先端棒状部４７１と、先端棒状部４７１の後端側に位置する中間棒状部４７２と、中間棒状部４７２の後端側に位置する後端棒状部４７３とを有している。また、伝導部材４７では、先端棒状部４７１、中間棒状部４７２および後端棒状部４７３の順で、外径が大きくなっている。伝導部材４７は、先端外部筐体３１の内側に配置されている。より具体的に説明すると、伝導部材４７の先端側すなわち先端棒状部４７１の先端側は、第１コイルバネ４６の後端側に挿入されており、後端絶縁部材４５の内部に配置されている。ただし、先端棒状部４７１の先端は、第１コイルバネ４６とは異なり、後端電極部材４４の後端側の面と接触していない。このとき、第１コイルバネ４６の後端は、伝導部材４７における先端棒状部４７１と中間棒状部４７２との境界部（段差部）に突き当たっている。なお、この例では、第１コイルバネ４６と伝導部材４７とが、レーザ溶接によって接合され、一体化している。以上の手順により、第１コイルバネ４６は、後端電極部材４４と伝導部材４７とに挟まれることで、中心線方向に圧縮された状態となっている。一方、伝導部材４７のうちの中間棒状部４７２および後端棒状部４７３は、後端絶縁部材４５の後端側に飛び出している。また、先端棒状部４７１の外径は、第１コイルバネ４６の内径よりも小さくなっており、中間棒状部４７２の外径は、第１コイルバネ４６の内径よりも大きくなっている。

〔保持部材〕
保持部材４８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。保持部材４８は、絶縁性を有するＰＰＳ（Polyphenylenesulfide：ポリフェニレンサルファイド）あるいは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ている。保持部材４８は、最も先端側に位置する先端部と、先端部の後端側に位置する中間部と、中間部の後端側に位置する後端部とを有している。保持部材４８では、先端部、中間部および後端部の順で、外径が大きくなっている。保持部材４８は、先端外部筐体３１の内側と中間外部筐体３３の内側とに跨がって配置されている。そして、保持部材４８の内部には、上記伝導部材４７が収容され、保持されている。より具体的に説明すると、保持部材４８は、伝導部材４７の後端側すなわち後端棒状部４７３の後端側を内部に収容している。以上の手順により、伝導部材４７のうち、先端棒状部４７１および中間棒状部４７２と、後端棒状部４７３の先端側とが、保持部材４８の先端側に飛び出している。一方、保持部材４８の後端には、後端側から先端側に向かう凹部が形成されている。また、保持部材４８に設けられた孔の内径は、伝導部材４７における後端棒状部４７３の外径よりもわずかに大きくなっており、伝導部材４７と保持部材４８とは、圧入（すきまばめ）により一体化している。

〔加圧部材〕
加圧部材４９は、中空構造（貫通孔）を有し且つ全体として筒状を呈する部材である。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で構成されている。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ６３０や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼（耐熱合金）として知られるＳＵＨ６６０を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等）を採用することができる。なお、この例では、加圧部材４９を、ダイアフラムヘッド３２と同じ材料（例えばＳＵＳ６３０）で構成している。加圧部材４９は、先端外部筐体３１の内側であって、第１内部筐体３５の内側と第２内部筐体３６の内側とに跨がって配置されている。

加圧部材４９は、特に図５に示すように、最も先端側に位置する第１筒状部４９１と、第１筒状部４９１の後端側に位置する第２筒状部４９２と、第２筒状部４９２の後端側に位置する第３筒状部４９３と、第３筒状部４９３の後端側に位置する第４筒状部４９４とを有している。加圧部材４９では、第１筒状部４９１よりも第２筒状部４９２の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第１段差部４９５が形成されている。また、第２筒状部４９２よりも第３筒状部４９３の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第２段差部４９６が形成されている。さらに、第３筒状部４９３よりも第４筒状部４９４の外径が小さくなっており、両者の境界部には、第３段差部４９７が形成されている。なお、この例では、第２筒状部４９２および第４筒状部４９４の外径が、略同一に設定されている。また、加圧部材４９の内部に設けられた貫通孔は、先端側から後端側に向かって段階的に内径が増加するようになっており、第１筒状部４９１の内側となる部位には、第４段差部４９８が設けられている。

また、別の観点からみると、加圧部材４９は、第１の内径を有し相対的に後端側に配置される筒部４９ａと、筒部４９ａの先端側に延出して設けられ、第１の内径よりも小さい（狭い）第２の内径を有する延出部４９ｂとを備えたもの、として把握することもできる。すなわち、加圧部材４９のうち、第４段差部４９８よりも後端側となる部位が筒部４９ａであり、第４段差部４９８よりも先端側となる部位が延出部４９ｂである。

加圧部材４９に設けられた貫通孔の内部には、圧電素子４１、先端電極部材４２、後端電極部材４４、後端絶縁部材４５、第１コイルバネ４６等が収容されている。そして、加圧部材４９に設けられた第４段差部４９８の後端側の面が、先端電極部材４２の先端側の面と接触するようになっている。また、加圧部材４９に設けられた貫通孔の先端側の開口部には、先端絶縁部材４３が配置されている。

加圧部材４９における第１筒状部４９１の外径は、第１内部筐体３５の第１内側段差部３５４から先端側の内径よりも小さくなっている。また、第２筒状部４９２、第３筒状部４９３および第４筒状部４９４の各外径は、第１内部筐体３５の第１内側段差部３５４から後端側の内径よりも小さくなっている。さらに、第４筒状部４９４の外径は、第２内部筐体３６の内径よりも小さくなっている。

一方、加圧部材４９に設けられた貫通孔のうち、後端側となる筒部４９ａの内径は、圧電素子４１、先端電極部材４２、後端電極部材４４および後端絶縁部材４５の各外径よりも大きくなっている。また、加圧部材４９に設けられた貫通孔のうち、先端側となる延出部４９ｂの内径は、先端絶縁部材４３の外径よりも大きくなっている。

ここで、本実施の形態の加圧部材４９は、最も薄手となる第１筒状部４９１が外力に応じて伸縮することにより、ばねとして機能するようになっている。そして、加圧部材４９は、後述するように、支持部材５３等とともに圧電素子４１に予荷重を付与するようになっている。

〔絶縁チューブ〕
絶縁チューブ５０は、中心線方向に沿って２つの開口部が設けられることによる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。また、本実施の形態の絶縁チューブ５０は、絶縁性を有する材料によって構成されている。そして、本実施の形態の絶縁チューブ５０は、先端側から順に、先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４４および後端絶縁部材４５を、自身の内側に収容し且つ接触しながら固定することで、自身とともにこれらを一体化（モジュール化）する機能を有している。なお、以下の説明においては、先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４４および後端絶縁部材４５と、絶縁チューブ５０とを、まとめて「圧電モジュール４００」と称することがある。

ここで、絶縁チューブ５０を構成する材料としては、絶縁性を有するものであれば有機、無機を問わず各種材料から選定して差し支えないが、圧電モジュール４００の製造を容易にするという観点からすれば、熱収縮性を有する有機材料（例えば合成樹脂材料）すなわち熱収縮チューブを用いることが望ましい。また、各種合成樹脂材料の中でも、ポリアミド（例えば各種ナイロン）等と比べて、耐熱性、絶縁性および高周波特性に優れるフッ素樹脂材料を用いることが望ましい。そして、フッ素樹脂材料の中でも、連続使用温度２６０℃と優れた熱安定性を持つＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）を用いることができる。また、圧電モジュール４００の使用環境温度が２００℃以下の場合は、ＰＴＦＥやＰＦＡと比べて連続使用温度が低いものの、熱溶融成形が容易なＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）を用いることが望ましい。

絶縁チューブ５０は、先端外部筐体３１の内側であって、加圧部材４９の内側に配置されている。そして、絶縁チューブ５０の先端側の面が、加圧部材４９に設けられた第４段差部４９８の後端側の面と、空隙を介して対峙するようになっている。絶縁チューブ５０の内部には、先端電極部材４２の後端側と、圧電素子４１および後端電極部材４４と、後端絶縁部材４５の先端側とが収容されている。換言すれば、先端電極部材４２の先端側は、絶縁チューブ５０の先端よりも先端側に突出しており、後端絶縁部材４５の後端側は、絶縁チューブ５０の後端よりも後端側に突出している。絶縁チューブ５０の外径は、加圧部材４９に設けられた貫通孔の内径よりも小さく、且つ、この貫通孔の先端側に設けられた開口部の内径よりも大きくなっている。また、絶縁チューブ５０の内径は、圧電素子４１、先端電極部材４２、後端電極部材４４および後端絶縁部材４５の各外径と、それぞれ略等しくなっている。なお、絶縁チューブ５０を含む圧電モジュール４００の詳細については後述する。

〔第１絶縁部材〕
第１絶縁部材５１は、全体として環状を呈する部材である。第１絶縁部材５１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。第１絶縁部材５１は、先端外部筐体３１の内側であって、第１内部筐体３５の内側且つ加圧部材４９の外側に配置されている。そして、第１絶縁部材５１における先端側の面が、第１内部筐体３５における第１内側段差部３５４の後端側の面と接触し、第１絶縁部材５１における後端側の面が、加圧部材４９における第２段差部４９６の先端側の面と接触するようになっている。第１絶縁部材５１の外径は、第１内部筐体３５の第１内側段差部３５４よりも後端側の内径と比べて小さくなっている。また、第１絶縁部材５１の内径は、加圧部材４９における第２筒状部４９２の外径よりも大きくなっている。なお、この例では、第１絶縁部材５１を、後端絶縁部材４５と同じ材料（例えばアルミナセラミックス）で構成している。

〔第２絶縁部材〕
第２絶縁部材５２は、全体として環状を呈する部材である。第２絶縁部材５２は、上記第１絶縁部材５１と同様に、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によって構成されている。第２絶縁部材５２は、先端外部筐体３１の内側であって、第１内部筐体３５の内側且つ加圧部材４９の外側に配置されている。また、第２絶縁部材５２は、第１絶縁部材５１の後端側に配置される。そして、第２絶縁部材５２における先端側の面が、加圧部材４９における第３段差部４９７の後端側の面と接触し、第２絶縁部材５２における後端側の面が、第２内部筐体３６における第２先端筒状部３６１の先端側の面と接触するようになっている。第２絶縁部材５２の外径は、第１内部筐体３５の第１内側段差部３５４よりも後端側の内径と比べて小さくなっている。また、第２絶縁部材５２の内径は、加圧部材４９における第４筒状部４９４の外径よりも大きくなっている。なお、本実施の形態では、第２絶縁部材５２として、上記第１絶縁部材５１と同一寸法のものを用いている。また、この例では、第２絶縁部材５２を、第１絶縁部材５１と同じ材料（例えばアルミナセラミックス）で構成している。

〔支持部材〕
突当部材の一例としての支持部材５３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。支持部材５３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。このような金属材料としては、例えば析出硬化系のステンレス鋼として知られるＳＵＳ６３０や、例えばオーステナイト系の耐熱鋼（耐熱合金）として知られるＳＵＨ６６０を例示することができる。ただし、要求される特性を満たすものであれば、これ以外の各種金属または各種合金（各種ステンレス鋼、各種耐熱鋼あるいは各種耐熱合金等）を採用することができる。なお、この例では、支持部材５３を、加圧部材４９と同じ材料（例えばＳＵＳ６３０）で構成している。支持部材５３は、先端外部筐体３１の内側であって、その先端側が加圧部材４９の内側に配置されている。ただし、支持部材５３の後端側は、加圧部材４９の後端から飛び出した状態となっている。そして、支持部材５３の先端側の面が、後端絶縁部材４５の後端側の面と接触するようになっている。また、支持部材５３と加圧部材４９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（詳細には、後述する第３溶接部Ｗ３（図２２参照））。このレーザ溶接は、例えば支持部材５３と加圧部材４９との境界部における外周面の一周にわたって、所定間隔をもった複数個のレーザスポットを形成したスポット溶接により行うことができる。なお、スポット溶接ではなく、外周面の一周にわたるシーム溶接により行ってもよい。支持部材５３の内部には、第１コイルバネ４６の後端側と、伝導部材４７および保持部材４８の各先端側とが収容されている。支持部材５３の外径は、加圧部材４９に設けられた貫通孔の内径よりもわずかに小さい。また、支持部材５３に設けられた貫通孔の内径は、保持部材４８における先端部の外径よりもわずかに大きい。

〔第２コイルバネ〕
第２コイルバネ５４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ようになっている。第２コイルバネ５４は、導電性を有するとともに耐熱性が高い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。なお、この例では、第２コイルばね５４を、第１コイルばね４６と同じ材料（例えばリン青銅）で構成している。第２コイルバネ５４は、先端外部筐体３１の内側に配置されている。より具体的に説明すると、第２コイルバネ５４の先端側は、支持部材５３の後端側且つ外周面の外側に配置されており、その先端が、加圧部材４９における第４筒状部４９４の後端側の面と接触するようになっている。第２コイルバネ５４の内側には、伝導部材４７、保持部材４８および支持部材５３と、第１収容部材５５の先端側とが配置されている。第２コイルバネ５４の外径は、先端外部筐体３１の内径よりも小さくなっている。また、第２コイルバネ５４の内径は、支持部材５３の外径よりも大きくなっている。

〔第１収容部材〕
図６（ａ）は、圧力検出装置２０に設けられた第１収容部材５５の斜視図を示している。図６（ａ）では、図中左下側が先端側であり、図中右上側が後端側である。ここでは、図２乃至図５に加えて図６（ａ）も参照しながら、第１収容部材５５に関する説明を行う。

第１収容部材５５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。第１収容部材５５は、導電性を有する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。

第１収容部材５５は、最も先端側に位置する第１先端部５５１と、第１先端部５５１の後端側に位置する第１中間部５５２と、第１中間部５５２の後端側に位置する第１後端部５５３とを有している。第１収容部材５５では、第１先端部５５１よりも第１中間部５５２の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第１先端段差部５５４が形成されている。また、第１中間部５５２よりも第１後端部５５３の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第１後端段差部５５５が形成されている。第１収容部材５５は、先端外部筐体３１の内側に配置されている。より具体的に説明すると、第１収容部材５５の先端側すなわち第１先端部５５１の先端側は、支持部材５３の後端側と対峙しており、第１先端部５５１の外周面の外側には、第２コイルバネ５４が対峙している。そして、第１収容部材５５における第１先端段差部５５４の先端側の面には、第２コイルバネ５４の後端が突き当たっている。以上の手順により、第２コイルバネ５４は、加圧部材４９と第１収容部材５５とに挟まれることで、中心線方向に圧縮された状態となっている。第１収容部材５５に設けられた貫通孔の内部には、伝導部材４７および保持部材４８の先端部が収容されている。第１収容部材５５における第１先端部５５１、第１中間部５５２および第１後端部５５３の各外径は、先端外部筐体３１の内径よりも小さくなっている。また、第１先端部５５１の外径は、第２コイルバネ５４の内径よりも小さくなっており、第１中間部５５２の外径は、第２コイルバネ５４の内径よりも大きくなっている。さらに、第１収容部材５５の内径は、保持部材４８の外径よりも大きくなっている。

〔第２収容部材〕
図６（ｂ）は、圧力検出装置２０に設けられた第２収容部材５６の斜視図を示している。図６（ｂ）では、図中左下側が先端側であり、図中右上側が後端側である。ここでは、図２乃至図５に加えて図６（ｂ）も参照しながら、第２収容部材５６に関する説明を行う。

第２収容部材５６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。第２収容部材５６は、上記第１収容部材５５と同様に、導電性を有する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。

第２収容部材５６は、最も先端側に位置する第２先端部５６１と、第２先端部５６１の後端側に位置する第２中間部５６２と、第２中間部５６２の後端側に位置する第２後端部５６３とを有している。第２収容部材５６では、第２先端部５６１よりも第２中間部５６２の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第２先端段差部５６４が形成されている。また、第２中間部５６２よりも第２後端部５６３の外径が大きくなっており、両者の境界部には、第２後端段差部５６５が形成されている。さらに、第２後端部５６３には、その外周面と内周面とを貫く円形状の丸穴５６６が形成されている。第２収容部材５６は、先端外部筐体３１の内側と中間外部筐体３３の内側とに跨がって配置されている。より具体的に説明すると、第２収容部材５６の先端側すなわち第２先端部５６１の先端側は、第１収容部材５５の第１後端部５５３内に収容されており、第２先端段差部５６４の先端側の面が、第１後端部５５３の後端側の面と接触するようになっている。また、第２収容部材５６に設けられた貫通孔の内部には、保持部材４８の中間部および後端部が収容されている。第２収容部材５６における第２先端部５６１、第２中間部５６２および第２後端部５６３の各外径は、それぞれに対峙する先端外部筐体３１および中間外部筐体３３の内径よりも小さくなっている。また、第２収容部材５６の内径は、保持部材４８の外径よりも大きくなっている。さらに、第２収容部材５６における第２先端部５６１の外径は、第１収容部材５５における第１後端部５５３の内径よりもわずかに大きくなっており、第１収容部材５５と第２収容部材５６とは、圧入（しまりばめ）およびレーザ溶接により一体化している。

〔回路内蔵部材〕
回路内蔵部材５７は、特に図３に示すように、圧電素子４１が出力する微弱な電荷による電気信号に、電子回路を用いた各種処理を施す回路基板９１と、回路基板９１を内部に収容することで回路基板９１を封止する封止部９２とを備えている。回路内蔵部材５７は、中間外部筐体３３の内側であって、後端側の一部を除くほぼ全域が、第２収容部材５６の内側に配置されている。特に、回路基板９１は、その全域が第２収容部材５６の内側に配置されている。また、回路内蔵部材５７の先端側は、保持部材４８の後端側に設けられた凹部にはめ込まれるようになっている。そして、回路内蔵部材５７の先端側に設けられた金属板（後述する入力信号板９３：図７参照）が、伝導部材４７の後端側と接触するようになっている。また、回路内蔵部材５７の外周面に設けられた金属板（後述する入力接地板９４：図７参照）が、第２収容部材５６の内周面と接触するようになっている。なお、回路内蔵部材５７の詳細については後述する。

〔接続部材〕
接続部材５８は、全体として柱状を呈する部材である。接続部材５８は、絶縁性を有するＰＰＳあるいは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を含んでいる。接続部材５８は、中間外部筐体３３の内側と後端外部筐体３４の内側とに跨がって配置されている。なお、接続部材５８のうち、中間外部筐体３３あるいは後端外部筐体３４と対峙する部位（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している。接続部材５８の先端側には、回路内蔵部材５７の後端側が対峙しており、回路内蔵部材５７に設けられた金属板（後述する受電板９５、出力信号板９６および出力接地板９７：図７参照）が、接続部材５８に設けられた端子にはめ込まれるようになっている。また、接続部材５８の後端側には、接続ケーブル８０を構成する電源線８１、信号線８２および接地線８３（これらの詳細は後述する）の先端側に露出するそれぞれの導体部が挿入されている。接続部材５８の外径は、中間外部筐体３３の後端側の内径よりもわずかに大きくなっており、中間外部筐体３３と接続部材５８とは、圧入（しまりばめ）により一体化している。

〔閉塞部材〕
閉塞部材５９は、全体として柱状を呈する部材である。ただし、閉塞部材５９には、中心線方向に沿って３つの貫通孔が形成されている。閉塞部材５９は、絶縁性を有するゴム材料で構成されている。閉塞部材５９は、その先端側が後端外部筐体３４の内側に配置され、その後端側が後端外部筐体３４の後端よりも外側に飛び出している。閉塞部材５９の先端側は、接続部材５８の後端側と対峙している。また、閉塞部材５９に設けられた３つの貫通孔には、上述した電源線８１、信号線８２および接地線８３が挿入されている。閉塞部材５９の外径は、後端外部筐体３４の後端側の内径よりもわずかに大きくなっており、後端外部筐体３４と閉塞部材５９とは、圧入（しまりばめ）により一体化している。

〔第３絶縁部材〕
第３絶縁部材６０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。ただし、第３絶縁部材６０は、先端側に設けられた円筒状の部位と、後端側に設けられた円環状部の部位とを一体化した構造を有している。第３絶縁部材６０は、絶縁性を有するＰＰＳ等の合成樹脂材料によって構成されている。第３絶縁部材６０は、先端外部筐体３１の内側と中間外部筐体３３の内側とに跨がって配置されている。より具体的に説明すると、第３絶縁部材６０の先端側は、先端外部筐体３１の内側に配置されており、第３絶縁部材６０の後端側は、中間外部筐体３３の内側に配置されている。そして、第３絶縁部材６０における円筒状の部位の外周面は、先端外部筐体３１における後端側の内周面と対峙している。また、第３絶縁部材６０における円環状の部位の先端側の面は、先端外部筐体３１の後端側の面と接触するようになっている。一方、第３絶縁部材６０における円筒状部の部位の内周面は、第１収容部材５５における第１後端部５５３の外周面と、第２収容部材５６における第２中間部５６２の外周面とに対峙している。また、第３絶縁部材６０における円環状の部位の後端側の面は、第２収容部材５６における第２後端段差部５６５の先端側の面と接触するようになっている。第３絶縁部材６０における円筒状の部位の外径は、先端外部筐体３１における後端側の内径よりも小さくなっている。また、第３絶縁部材６０における円環状の部位の外径は、中間外部筐体３３の先端側の内径よりも小さくなっている。一方、第３絶縁部材６０における円筒状の部位の内径は、第１収容部材５５における第１後端部５５３の外径および第２収容部材５６における第２中間部５６２の外径よりも大きくなっている。また、第３絶縁部材６０における円環状の部位の内径は、第２収容部材５６における第２中間部５６２の外径よりも大きくなっている。

（シール部の構成）
シール部７０は、特に図２および図３に示すように、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とを備えている。

〔第１シール部材〕
第１シール部材７１は、全体として環状を呈する部材であり、この例では、断面が四角形状を呈する角リングで構成されている。第１シール部材７１は、耐熱性および耐酸性が高い、表面に錫めっきを施した銅材によって構成されている。そして、第１シール部材７１は、筐体部３０を構成する先端外部筐体３１の外周面に取り付けられている。

〔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、この例では、断面が円形状を呈するＯリングで構成されている。第２シール部材７２は、機械的な復元性が高いフッ素ゴム等の合成ゴム材料によって構成されている。そして、第２シール部材７２は、筐体部３０を構成する後端外部筐体３４の外周面に取り付けられている。この第２シール部材７２は、内燃機関１０の外部から水等が侵入することを防止するシール部材の役割を持つとともに、内燃機関１０の動作時や取付環境の振動等に伴って圧力検出装置２０が振動し、シリンダヘッド１３における連通孔１３ａの内面に衝突するのを防止する防振部材としての役割も持つ。そのため、第２シール部材７２には、機械的な復元性が高い材料の中でも特に、復元性の耐熱特性が高く、振動抑制の機能が長寿命であるフッ素ゴム材料が適している。

［接続ケーブルの構成］
接続ケーブル８０は、特に図２および図３に示すように、撚り合わせられた電源線８１、信号線８２および接地線８３と、これら電源線８１、信号線８２および接地線８３の外周を覆う被覆部材（図示せず）とを備えている。ここで、電源線８１、信号線８２および接地線８３は、それぞれ、錫メッキ軟銅撚り線で構成された導体部と、電子線等を用いて架橋構造を強化してなるポリエチレン（架橋ポリエチレン）等で構成されるとともに導体部の外周を被覆して絶縁する絶縁部とを有している。また、被覆部材は、絶縁性を有するゴム材料または樹脂材料で構成されている。なお、接続ケーブル８０には、必要に応じて、電源線８１、信号線８２および接地線８３を遮へいする遮へい体を設けてもかまわない。

［回路内蔵部材の構成］
次に、上述した回路内蔵部材５７の詳細について説明を行う。
図７は、圧力検出装置２０に設けられた回路内蔵部材５７の斜視図である。なお、図７では、図中左下側が先端側であり、図中右上側が後端側である。

回路内蔵部材５７は、上述したように、回路基板９１と封止部９２とを備えている。また、回路内蔵部材５７は、入力信号板９３と、入力接地板９４と、受電板９５と、出力信号板９６と、出力接地板９７とをさらに備えている。

（回路基板）
図８は、回路内蔵部材５７に設けられた回路基板９１の概略構成図である。ただし、図８は、回路基板９１と、入力信号板９３、入力接地板９４、受電板９５、出力信号板９６および出力接地板９７との接続関係も、併せて示している。以下では、図７および図８を参照しながら、回路基板９１の説明を行う。

回路基板９１は、全体として矩形の板状を呈する部材である。回路基板９１は、各種電子部品（回路素子）を実装するための配線パターンが形成されたプリント配線基板９１１と、プリント配線基板９１１に実装された処理回路９１２とを有している。

本実施の形態では、プリント配線基板９１１として、ガラス布基材エポキシ樹脂をベースとした所謂ガラエポ基板を用いている。そして、プリント配線基板９１１には、入出力用の端子として、入力信号端子９１ａ、入力接地端子９１ｂ、受電端子９１ｃ、出力信号端子９１ｄおよび出力接地端子９１ｅが設けられている。

ここで、入力信号端子９１ａには、入力信号板９３を介して、圧力検出装置２０における正の経路（詳細は後述する）が接続され、入力接地端子９１ｂには、入力接地板９４を介して、圧力検出装置２０における負の経路（詳細は後述する）が接続される。これに対し、受電端子９１ｃには、受電板９５を介して電源線８１が接続され、出力信号端子９１ｄには、出力信号板９６を介して信号線８２が接続され、出力接地端子９１ｅには、出力接地板９７を介して接地線８３が接続される。なお、プリント配線基板９１１では、入力接地端子９１ｂと出力接地端子９１ｅとが、内部で接続されている。

また、処理回路９１２は、圧電素子４１から入力信号端子９１ａを介して入力されてくる電荷信号を積分して電圧信号に変換する積分回路９１２ａと、変換後の電圧信号を増幅して出力信号端子９１ｄに出力する増幅回路９１２ｂとを有している。ここで、積分回路９１２ａおよび増幅回路９１２ｂには、それぞれ演算増幅器（図示せず）が設けられており、受電端子９１ｃを介して、これらを動作させるための電源電圧が供給される。また、積分回路９１２ａおよび増幅回路９１２ｂのグランドは、入力接地端子９１ｂおよび出力接地端子９１ｅに接続される。なお、この例において、処理回路９１２は、所謂集積回路（ＩＣ）で構成されている。

（封止部）
今度は、図７を参照しつつ、封止部９２の説明を行う。
封止部９２は、全体として柱状を呈する部材である。封止部９２は、絶縁性を有するエポキシ等の合成樹脂材料によって構成されている。封止部９２は、最も先端側に位置する小径部９２１と、小径部９２１の後端側に位置する中径部９２２と、中径部９２２の後端側に位置する大径部９２３とを備えている。封止部９２では、小径部９２１、中径部９２２および大径部９２３の順で、外径が大きくなっている。また、小径部９２１、中径部９２２および大径部９２３は、それぞれ、多角形状（例えば八角形）の断面形状を有している。ここで、本実施の形態では、封止部９２における中径部９２２の内部に、回路基板９１が収容されている。

（入力信号板）
入力信号板９３は、全体として板状（短冊状）を呈する部材である。入力信号板９３は、導電性および弾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。入力信号板９３は、封止部９２における小径部９２１の先端側の面から、先端側に突出して配置されている。ただし、入力信号板９３の後端側は、封止部９２の内部に配置され、封止部９２を用いて固定されている。そして、入力信号板９３の先端側は、図７において上方を向くように折り曲げられている。この入力信号板９３は、伝導部材４７の後端側と接触するようになっている。

（入力接地板）
入力接地板９４は、全体として板状（Ｆ字状）を呈する部材である。入力接地板９４も、導電性および弾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。入力接地板９４は、封止部９２における中径部９２２の外周面から外側に突出し、且つ、この外周面に沿って折り曲げられることによって構成されている。ただし、入力接地板９４の一端側は、封止部９２の内部に配置され、封止部９２を用いて固定されている。この入力接地板９４は、第２収容部材５６の内周面と接触するようになっている。

（受電板）
受電板９５は、全体として板状（短冊状）を呈する部材である。受電板９５も、導電性および弾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。受電板９５は、封止部９２における大径部９２３の後端側の面から、後端側に突出して配置されている。ただし、受電板９５の先端側は、封止部９２の内部に配置され、封止部９２を用いて固定されている。そして、受電板９５の後端側は、図７において上方を向くように折り曲げられている。受電板９５は、接続部材５８を介して電源線８１と接続されるようになっている。

（出力信号板）
出力信号板９６は、全体として板状（短冊状）を呈する部材である。出力信号板９６も、導電性および弾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。出力信号板９６は、封止部９２における大径部９２３の後端側の面から、後端側に突出して配置されている。ただし、出力信号板９６の先端側は、封止部９２の内部に配置され、封止部９２を用いて固定されている。また、出力信号板９６は、受電板９５に隣接して配置されている。そして、出力信号板９６の後端側は、図７において下方を向くように折り曲げられている。出力信号板９６は、接続部材５８を介して信号線８２と接続されるようになっている。

（出力接地板）
出力接地板９７は、全体として板状（短冊状）を呈する部材である。出力接地板９７も、導電性および弾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。出力接地板９７は、封止部９２における大径部９２３の後端側の面から、後端側に突出して配置されている。ただし、出力接地板９７の先端側は、封止部９２の内部に配置され、封止部９２を用いて固定されている。また、出力接地板９７は、出力信号板９６に隣接して配置されている。そして、出力接地板９７の後端側は、図７において上方を向くように折り曲げられている。出力接地板９７は、接続部材５８を介して接地線８３と接続されるようになっている。

［圧電モジュールの構成］
次に、上述した圧電モジュール４００の詳細について、説明を行う。
図９（ａ）は、圧力検出装置２０に設けられた圧電モジュール４００の上面図を示しており、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸＢ－ＩＸＢ断面図（圧電モジュール４００の縦断面図）を示している。ここで、図９（ｂ）では、図中における上下方向が中心線方向となっており、図中上側が先端側となっている。

上述したように、本実施の形態の圧電モジュール４００では、先端側から、先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４４および後端絶縁部材４５が、この順で配列されている。そして、特に図９（ｂ）に示すように、これら先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４４および後端絶縁部材４５の外周面を覆うように、絶縁チューブ５０が配置されている。ここで、絶縁チューブ５０は、中心線方向の中間に位置する圧電素子４１および後端電極部材４４については、それぞれの外周面の全体を覆うようになっている。一方、絶縁チューブ５０は、中心線方向の先端側に位置する先端電極部材４２については、外周面の後端側を覆うものの、外周面の先端側は覆わないようになっている。他方、絶縁チューブ５０は、中心線方向の後端側に位置する後端絶縁部材４５については、外周面の先端側を覆うものの、外周面の後端側は覆わないようになっている。

ここで、本実施の形態の圧電モジュール４００では、先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４４および後端絶縁部材４５の中心線方向と交差（直交）する方向（以下では「径方向」と称する）の中心が、ほぼ重なる（ほぼ一致する）ようになっている。これは、圧電モジュール４００を構成する絶縁チューブ５０の熱収縮に起因するものである。

［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、後端電極部材４４、第１コイルバネ４６および伝導部材４７と電気的に接続される。また、伝導部材４７は、回路内蔵部材５７に設けられた入力信号板９３と電気的に接続される。そして、入力信号板９３は、同じ回路内蔵部材５７に設けられた回路基板９１の入力信号端子９１ａ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４４、第１コイルバネ４６、伝導部材４７および入力信号板９３を介して、回路基板９１の入力信号端子９１ａ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、先端電極部材４２、加圧部材４９および支持部材５３と電気的に接続される。また、加圧部材４９は、第２コイルバネ５４、第１収容部材５５、第２収容部材５６および回路内蔵部材５７に設けられた入力接地板９４と電気的に接続される。そして、入力接地板９４は、同じ回路内蔵部材５７に設けられた回路基板９１の入力接地端子９１ｂと電気的に接続される。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５３、第２コイルバネ５４、第１収容部材５５、第２収容部材５６および入力接地板９４を介して、回路基板９１の入力接地端子９１ｂ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、ダイアフラムヘッド３２は、先端外部筐体３１、中間外部筐体３３および後端外部筐体３４と電気的に接続される。また、ダイアフラムヘッド３２は、第１内部筐体３５および第２内部筐体３６と電気的に接続される。以下では、第２内部筐体３６から、第１内部筐体３５、ダイアフラムヘッド３２、先端外部筐体３１、中間外部筐体３３および後端外部筐体３４に至る電気的な経路を、『筐体経路』と称する。なお、圧力検出装置２０を、図１に示す内燃機関１０のシリンダヘッド１３に取り付けた場合、例えば先端外部筐体３１が、連通孔１３ａの内周面に接触する。このとき、シリンダヘッド１３（およびシリンダブロック１１）と筐体経路とは、略同電位となる。

（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、後端絶縁部材４５、保持部材４８、絶縁チューブ５０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。

（負の経路と筐体経路との関係）
また、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、先端絶縁部材４３、第１絶縁部材５１、第２絶縁部材５２、第３絶縁部材６０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）
さらに、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。

［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裏面中央凸部３２ｄに伝達され、さらに裏面中央凸部３２ｄから先端絶縁部材４３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４４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、正の経路および負の経路を介して、回路基板９１の入力信号端子９１ａおよび入力接地端子９１ｂに電荷信号として供給される。回路基板９１に供給された電荷信号は、回路基板９１に実装された処理回路９１２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９１の出力信号端子９１ｄから出力された出力信号は、接続部材５８および接続ケーブル８０を介して、制御装置１００に送信される。

［圧力検出装置の製造手順］
図１０は、本実施の形態の圧力検出装置２０（実際には、圧力検出装置２０および接続ケーブル８０を一体化してなる接続体）の製造手順を説明するための図である。以下では、図１０に加え、上述した図２乃至図９も参照しながら、上記接続体の製造手順について説明を行う。

（第１構造体の組立）
最初に、ダイアフラムヘッド３２の裏面すなわち後端側と、第１内部筐体３５の先端側とを対峙させる。続いて、ダイアフラムヘッド３２における裏面環状凸部３２ｆの後端側の面に、第１内部筐体３５における第１外側段差部３５３の先端側の面を突き当てる。これに伴い、第１内部筐体３５の第１先端筒状部３５１は、ダイアフラムヘッド３２の裏面環状凹部３２ｃ内に配置される。そして、この状態で、ダイアフラムヘッド３２と第１内部筐体３５との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行う（第１溶接部Ｗ１を形成する）ことで、第１構造体が得られる。

（第２構造体の組立）
次に、第１構造体の第１内部筐体３５に、後端側から、第１絶縁部材５１を挿入する。このとき、第１絶縁部材５１の先端側の面が、第１内部筐体３５における第１内側段差部３５４の後端側の面に突き当たる。これにより、第１絶縁部材５１の外周面は、第１内部筐体３５における後端側の内周面と対峙する。

続いて、第１内部筐体３５に、後端側から、第１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、第１絶縁部材５１の後端側の面に、加圧部材４９における第２段差部４９６の先端側の面が突き当たる。なお、このとき、加圧部材４９における先端側（第１筒状部４９１側）の外周面と、ダイアフラムヘッド３２および第１内部筐体３５の各内周面との間には、エアギャップが形成される。また、このとき、加圧部材４９における第１段差部４９５の先端側の面と、第１内部筐体３５における第１内側段差部３５４の後端側の面との間にも、エアギャップが形成される。さらに、このとき、加圧部材４９における第３筒状部４９３の外周面と、第１内部筐体３５の内周面との間にも、エアギャップが形成される。さらにまた、このとき、加圧部材４９における第４筒状部４９４の後端側は、第１内部筐体３５の後端よりも外側（後端側）に飛び出している。

それから、第１内部筐体３５と加圧部材４９との間に、後端側から、第２絶縁部材５２を挿入する。このとき、第２絶縁部材５２の先端側の面が、加圧部材４９における第３段差部４９７の後端側の面に突き当たる。これにより、第２絶縁部材５２の内周面は、加圧部材４９における第４筒状部４９４の外周面と対峙する。また、第２絶縁部材５２の外周面は、第１内部筐体３５における後端側の内周面と対峙する。

次に、第１内部筐体３５内に、後端側から、第２先端筒状部３６１を先端側として第２内部筐体３６を挿入する。このとき、第２内部筐体３６における第２先端筒状部３６１の先端側の面が、第２絶縁部材５２の後端側の面に突き当たる。これにより、第２内部筐体３６の内周面は、エアギャップを介して、加圧部材４９における第４筒状部４９４の外周面と対峙する。また、第２内部筐体３６における先端側の外周面は、第１内部筐体３５における後端側の内周面と対峙する。さらに、第２内部筐体３６の第２後端筒状部３６２は、第１内部筐体３５の後端よりも外側（後端側）に飛び出している。これにより、第２内部筐体３６における第２外側段差部３６３の先端側の面は、第１内部筐体３５における第１後端筒状部３５２の後端側の面と、エアギャップを介して対峙する。それから、この状態で、加圧部材４９および第１構造体を構成するダイアフラムヘッド３２の両者に対し、「セッチング処理」を施す。そして、この状態で、第１内部筐体３５と第２内部筐体３６との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行う（第２溶接部Ｗ２を形成する）ことで、第２構造体が得られる。なお、第２構造体の具体的な製造手順については後述する。

（第３構造体の組立）
また、上述した第１構造体および第２構造体の組立とは別工程にて、絶縁チューブ５０に、後端側から、先端電極部材４２、圧電素子４１、後端電極部材４４および後端絶縁部材４５をこの順で挿入し、その後絶縁チューブ５０を熱収縮させることで、第３構造体（圧電モジュール４００）を得る（図９参照）。

（第４構造体の組立）
次に、上述した第２構造体の加圧部材４９に、後端側から、先端絶縁部材４３を挿入する。このとき、先端絶縁部材４３における先端側の面が、ダイアフラムヘッド３２における裏面中央凸部３２ｄの後端側の面に突き当たる。

続いて、加圧部材４９に、後端側から、先端電極部材４２を先端側として第３構造体（圧電モジュール４００）を挿入する。このとき、先端電極部材４２の先端側の面が、先端絶縁部材４３の後端側の面に突き当たる。また、このとき、絶縁チューブ５０の外周面は、加圧部材４９の先端側の内周面と対峙する。

次いで、加圧部材４９に対し、後端側から、支持部材５３を挿入する。このとき、支持部材５３の先端側の面が、後端絶縁部材４５の後端側の面に突き当たる。これにより、支持部材５３の先端側の外周面は、加圧部材４９の内周面と対峙する。また、支持部材５３の後端側は、加圧部材４９の後端よりも外側（後端側）に飛び出している。

それから、加圧部材４９に対し、中心線方向に沿って支持部材５３を移動（進退）させることで、各部材を介して圧電素子４１にかかる荷重を調整する、「予荷重付与処理」を施す。そして、荷重の調整がなされた状態で、加圧部材４９と支持部材５３との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行う（第３溶接部Ｗ３を形成する）ことで、第４構造体が得られる。ただし、この説明では、第４構造体の組み立てを行う際に、先端絶縁部材４３を初めて登場させているが、後述するように第２構造体の組み立てを行うときに、第２構造体の内部に先端絶縁部材４３を予め設置しておいてもかまわない。

なお、第４構造体の組み立てにおいて、圧電素子４１に加えられる予荷重の大きさは、上記第２構造体の組み立てにおいて、ダイアフラムヘッド３２および加圧部材４９の両者をセッチングするために加えられる降伏荷重（セッチング応力）の大きさよりも小さく、例えば半分程度である。

（第５構造体の組立）
また、上述した第１構造体乃至第４構造体の組立とは別工程にて、先端外部筐体３１に、後端側から、第３絶縁部材６０を挿入する。このとき、第３絶縁部材６０の後端側に設けられた円環状部の部位の先端側の面が、先端外部筐体３１の後端側の面に突き当たる。これにより、第３絶縁部材６０の先端側に設けられた円筒状の部位の外周面は、先端外部筐体３１の内周面と対峙する。以上の手順により、先端外部筐体３１と第３絶縁部材６０とを有する第５構造体が得られる。

（第６構造体の組立）
さらに、上述した第５構造体の組立とは別工程にて、第１先端部５５１を先端側とする第１収容部材５５に、後端側から、第２先端部５６１を先端側として第２収容部材５６を挿入する。このとき、第２収容部材５６の先端側に位置する第２先端部５６１は、第１収容部材５５の後端側に設けられた第１後端部５５３の内部にはまり込む。そして、この状態で、第１収容部材５５と第２収容部材５６との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行う。

それから、第２コイルバネ５４に、後端側から、第１収容部材５５を先端側として第１収容部材５５および第２収容部材５６の溶接物を挿入する。このとき、第１収容部材５５の第１先端部５５１は、第２コイルバネ５４の後端側の内部に収容され、第１先端段差部５５４の先端側の面に、第２コイルバネ５４の後端が突き当たる。そして、この状態で、第２コイルバネ５４と第１収容部材５５との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行うことで、第６構造体が得られる。

（第７構造体の組立）
次に、上述した第５構造体の先端外部筐体３１に、後端側から、第２コイルバネ５４を先端側として第６構造体を挿入（圧入）する。このとき、第２収容部材５６における第２後端段差部５６５の先端側の面が、第３絶縁部材６０における円環状の部位の後端側の面に突き当たる。また、このとき、第２収容部材５６における第２中間部５６２の外周面が、第３絶縁部材６０における円筒状部の部位の内周面と対峙する。以上の手順により、第５構造体と第６構造体とを有する第７構造体が得られる。

（第８構造体の組立）
次に、上述した第４構造体に対し、後端側から、先端外部筐体３１を先端側として第７構造体を挿入する。このとき、先端外部筐体３１における先端側の面が、ダイアフラムヘッド３２における裏面環状平坦部３２ｅの後端側の面に突き当たる。また、このとき、第４構造体におけるダイアフラムヘッド３２以外の各構成要素は、先端外部筐体３１の内部に収容される。また、このとき、第４構造体に設けられた加圧部材４９の後端側の面に、第７構造体に設けられた第２コイルバネ５４の先端側が突き当たる。これに伴い、第２コイルバネ５４は、中心線方向に圧縮される。さらに、このとき、第４構造体における第１内部筐体３５および第２内部筐体３６の外周面は、エアギャップを介して、先端外部筐体３１の内周面と対峙する。さらにまた、このとき、ダイアフラムヘッド３２は、圧力受面３２ａおよび表面中央凹部３２ｂを外側に向けた状態で、先端外部筐体３１とともに外部に露出する。そして、この状態で、先端外部筐体３１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ことで、第８構造体が得られる。

（第９構造体の組立）
また、上述した第１構造体乃至第８構造体の組立とは別工程にて、保持部材４８内に、後端側から、先端棒状部４７１を先端側として伝導部材４７を挿入（圧入）する。このとき、伝導部材４７における先端棒状部４７１および中間棒状部４７２と、後端棒状部４７３の先端側とが、保持部材４８の先端側に飛び出すようにする。これにより、伝導部材４７における後端棒状部４７３の後端側は、保持部材４８の内周面と対峙する。

それから、第１コイルバネ４６に、後端側から、伝導部材４７における先端棒状部４７１を先端側として伝導部材４７および保持部材の一体化物を挿入する。このとき、伝導部材４７における先端棒状部４７１は、第１コイルバネ４６の後端側の内部に収容され、伝導部材４７における先端棒状部４７１および中間棒状部４７２の境界となる面に、第１コイルバネ４６の後端が突き当たる。そして、この状態で、第１コイルバネ４６と伝導部材４７との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を施すことで、第９構造体が得られる。

（第１０構造体の組立）
さらに、上述した第９構造体の組立とは別工程にて、回路基板９１と、入力信号板９３、入力接地板９４、受電板９５、出力信号板９６および出力接地板９７（図１０には、「各種板９３～９７」と記載）とを、封止部９２を用いて封止（ここではトランスファモールド）することで、第１０構造体（回路内蔵部材５７）を得る。

（第１１構造体の組立）
次に、上述した第９構造体の保持部材４８の後端側に設けられた凹部に対し、後端側から、第１０構造体（回路内蔵部材５７）をはめ込むことで、第１１構造体が得られる。このとき、伝導部材４７における後端棒状部４７３の後端には、回路内蔵部材５７の先端側に設けられた入力信号板９３が接触し且つ接続される。

（第１２構造体の組立）
次に、上述した第８構造体の支持部材５３に対し、後端側から、第１コイルバネ４６を先端側として第１１構造体を挿入する。このとき、第１コイルバネ４６の先端は、後端絶縁部材４５に設けられた貫通孔を介して、後端電極部材４４における後端側の面に突き当たる。これに伴い、第１コイルバネ４６は中心線方向に圧縮される。また、このとき、伝導部材４７および保持部材４８の先端側は、支持部材５３の内部に収容され、これらの後端側は、第１収容部材５５および第２収容部材５６の内部に収容される。さらに、このとき、第１０構造体（回路内蔵部材５７）は、第２収容部材５６の内部に収容され、第１０構造体（回路内蔵部材５７）の外周面に設けられた入力接地板９４は、第２収容部材５６の内周面に対峙し且つ接触する。ここで、本実施の形態では、第８構造体に第１１構造体を挿入した状態で、第２収容部材５６に設けられた丸穴５６６に、第１０構造体（回路内蔵部材５７）に設けられた入力接地板９４を対峙させるようにする。換言すれば、外側からみたときに、第２収容部材５６に設けられた丸穴５６６に第１０構造体（回路内蔵部材５７）に設けられた入力接地板９４が見える状態とする。そして、この状態で、丸穴５６６の形成部位にて、丸穴５６６を介して、第２収容部材５６の第２後端部５６３（より具体的には、丸穴５６６の内周面）と、入力接地板９４とをはんだ付けすることで、第１２構造体が得られる。

（第１３構造体の組立）
次に、第１２構造体に、後端側から、接続部材５８を挿入する。このとき、接続部材５８には、第１０構造体（回路内蔵部材５７）の後端側に設けられた受電板９５、出力信号板９６および出力接地板９７が接触し且つ接続される。

続いて、接続部材５８が取り付けられた第１２構造体に、後端側から、接続ケーブル８０を接続する。このとき、接続部材５８の後端側には、接続ケーブル８０を構成する電源線８１、信号線８２および接地線８３のそれぞれが挿入される。これにより、受電板９５は、接続部材５８を介して電源線８１と接続され、出力信号板９６は、接続部材５８を介して信号線８２と接続され、出力接地板９７は、接続部材５８を介して接地線８３と接続される。以上の手順により、第１２構造体と接続部材５８と接続ケーブル８０とを有する第１３構造体が得られる。

（第１４構造体の組立）
また、上述した第１構造体乃至第１３構造体の組立とは別工程にて、中間外部筐体３３に、後端側から、後端外部筐体３４を挿入する。このとき、中間外部筐体３３の後端側と後端外部筐体３４の先端側とが、はめ合うようにする。そして、この状態で、中間外部筐体３３と後端外部筐体３４との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を行うことで、第１４構造体が得られる。

（第１５構造体の組立）
次に、上述した第１３構造体に、後端側から、第１４構造体を挿入する。このとき、先端外部筐体３１の後端側と中間外部筐体３３の先端側とが、はめ合うようにする。また、このとき、第１４構造体の内部に、電源線８１、信号線８２および接地線８３を貫通させるようにする。

続いて、第１３構造体と第１４構造体との連結体に対し、後端側から、閉塞部材５９を挿入する。このとき、閉塞部材５９に設けられた３つの貫通孔に対し、電源線８１、信号線８２および接地線８３を、それぞれ貫通させるようにする。また、このとき、閉塞部材５９の先端側（ほぼ全域）は、後端外部筐体３４の後端部の内部に押し込まれ、固定される。そして、この状態で、先端外部筐体３１と中間外部筐体３３との境界部に、一周にわたってレーザ溶接を施すことで、第１５構造体が得られる。

（第１６構造体の組立）
次に、第１５構造体に、先端側から、第２シール部材７２を挿入する。このとき、第２シール部材７２は、後端外部筐体３４の外周面に設けられた段差部に突き当たって位置決めされる。
続いて、第２シール部材７２が取り付けられた第１５構造体に、先端側から、第１シール部材７１を挿入する。このとき、第１シール部材７１は、先端外部筐体３１の外周面に設けられた段差部に突き当たって位置決めされる。以上の手順により、第１５構造体とシール部７０（第１シール部材７１および第２シール部材７２）とを有する第１６構造体（圧力検出装置２０および接続ケーブル８０の接続体）が得られる。

［第２構造体］
では次に、上述した圧力検出装置２０の製造手順のうちの第２構造体の製造手順について、より具体的な説明を行う。

（セッチング装置）
図１１は、第２構造体の製造に用いられる、セッチング装置６００の概略構成を説明するための図である。なお、本実施の形態では、図１１に示すセッチング装置６００が、第２構造体を構成するダイアフラムヘッド３２および加圧部材４９の両者に対するセッチングを行う。そして、第２構造体における第１内部筐体３５および第２内部筐体３６の溶接は、セッチング装置６００とは異なる装置（図示しないレーザ溶接装置）を用いて行われる。

図１１に示すセッチング装置６００は、セッチングの対象物（例えば第２構造体）を積載可能な台座６１０と、台座６１０の上方に配置され、上下方向に移動自在に設けられたピストン６２０とを備えている。また、セッチング装置６００は、台座６１０のうち、ピストン６２０の下側端部と対向する部位に設けられた貫通孔を貫通して設けられ、上下方向に移動自在に設けられた変位検知針６３０を備えている。なお、この変位検知針６３０には、図示しないばねが取り付けられており、初期状態において、変位検知針６３０の上方の端部が、台座６１０の積載面よりも上方に突出した状態で静止するように位置決めが行われている。なお、変位検知針６３０の位置決めは、ばねに代えて空気圧で行う構成としてもかまわない。そして、セッチング装置６００は、変位検知針６３０による検知結果に基づき、ピストン６２０の動作を制御する動作制御部６４０を備えている。

ここで、セッチング装置６００で用いられる台座６１０およびピストン６２０は、ダイアフラムヘッド３２および加圧部材４９よりも剛性が高い材料（例えば工具鋼）で構成されている。

図１２は、図１１に示すセッチング装置６００で用いられるピストン６２０の構成を説明するための図である。ここで、図１２（ａ）はピストン６２０の斜視図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＸＩＩＢ－ＸＩＩＢ断面図である。なお、図１２（ａ）においては、図中左下側が図１１における下方側に対応しており、図中右上側が図１１における上方側に対応している。また、図１２（ａ）においては、図中左下側が第２構造体における先端側に対応しており、図中右上側が第２構造体における後端側に対応している。

ピストン６２０は、略円柱状を呈するピストン本体６２１と、ピストン本体６２１の長手方向に沿ってその内部を貫通して設けられた穿孔６２２とを有している。また、ピストン６２０は、ピストン本体６２１の先端側に略平面となるように設けられるとともにその中央部には穿孔６２２の一端が形成された先端面６２３と、ピストン本体６２１の側部に設けられた側面６２４と、先端面６２３と側面６２４との境界部に設けられた傾斜面６２５とを有している。

ここで、ピストン６２０のうち、側面６２４が設けられる部位の外径は、加圧部材４９における筒部４９ａ（図５参照）の内径よりもわずかに小さくなっている。また、ピストン６２０のうち、先端面６２３が設けられる部位の外径は、先端絶縁部材４３（図４参照）の外径よりも大きく、且つ、加圧部材４９における筒部４９ａの内径よりも小さくなっている。さらに、先端面６２３に設けられた穿孔６２２の内径は、先端絶縁部材４３の外径よりも小さくなっている。

（第２構造体の製造手順）
図１３は、第２構造体の製造手順を示すフローチャートである。なお、この例では、第１構造体（ダイアフラムヘッド３２および第１内部筐体３５）、加圧部材４９、第１絶縁部材５１、第２絶縁部材５２および第２内部筐体３６を含む第２構造体を製造するに際して、後に第４構造体を構成する先端絶縁部材４３を、製造用の部品として利用している。

図１４は、後述するステップ１０の「仮組立工程」で用いられる第１構造体の構成を示す断面図である。図１５は、後述するステップ１０の「仮組立工程」を説明するための断面図である。図１６は、後述するステップ２０の「設置工程」を説明するための図である。図１７は、後述するステップ３０の「挿入工程」を説明するための図である。図１８は、後述するステップ４０の「加圧工程」を説明するための図である。図１９は、後述するステップ５０の「引抜工程」を説明するための図である。図２０は、後述するステップ６０の「取外工程」およびステップ７０の「溶接工程」を経て得られた、第２構造体の構成を示す断面図である。以下では、図１３を基本としつつ、適宜図１４～図２０を参照しながら、第２構造体の製造手順に関する説明を行う。

〔仮組立工程〕
まず、第２構造体の基本となる第１構造体は、図１４に示すように、相対的に先端側（図中では下側）に位置するダイアフラムヘッド３２と、相対的に後端側（図中では上側）に位置する第１内部筐体３５と、これらダイアフラムヘッド３２と第１内部筐体３５とを、外周面の一周にわたって溶接（レーザ溶接）してなる第１溶接部Ｗ１とを有している。

そして、最初に、上述した第１構造体を含む第２構造体の各構成部材と、第４構造体を構成する先端絶縁部材４３とを、仮組み立てする仮組立工程を実行する（ステップ１０、図１５参照）。

ステップ１０では、まず、上記第１構造体を、自身の後端側（第１内部筐体３５側）が上方を向くように仮置きする。次に、第１構造体の上方すなわち後端側から、第１絶縁部材５１、加圧部材４９、第２絶縁部材５２および第２内部筐体３６を、この順で挿入する。これにより、第２構造体が仮組みされた状態となる。続いて、仮組みされた第２構造体に対し、第１構造体の上方すなわち後端側から、先端絶縁部材４３を挿入する。このとき、先端絶縁部材４３が、加圧部材４９の延出部４９ｂに設けられた開口部にはまり込むようにし、且つ、この先端絶縁部材４３の先端側の面が、ダイアフラムヘッド３２における裏面中央凸部３２ｄの後端側の面に突き当たるようにする。

なお、以下では、ステップ１０で得られた、第２構造体の各構成部材および先端絶縁部材４３を仮組み立てしたものを、仮組立体と称する。

〔設置工程〕
次に、ステップ１０で得られた仮組立体を、セッチング装置６００の台座６１０の上に設置する設置工程を実行する（ステップ２０、図１６参照）。

ステップ２０では、セッチング装置６００の台座６１０の上に、上記仮組立体を積載する。具体的に説明すると、仮組立体のダイアフラムヘッド３２に設けられた表面中央凹部３２ｂが、台座６１０の上面から上方に突出する変位検知針６３０に接触するように、台座６１０上に仮組立体を積載する。このとき、仮組立体における後端側は、鉛直上方を向くことになる。そして、台座６１０に仮設置された仮組立体は、図示しない治具によって台座６１０上に固定される。

なお、ここでは、セッチング装置６００の外部で仮組立体を組み立てたのち、得られた仮組立体をセッチング装置６００の台座６１０の上に設置しているが、これに限られるものではなく、セッチング装置６００の台座６１０の上で、仮組立体を組み立ててもよい。また、本実施の形態では、ステップ１０の仮組立工程およびステップ２０の設置工程が、配置工程に対応している。

〔挿入工程〕
続いて、台座６１０の上に設置された上記仮組立体に対し、ピストン６２０を挿入する挿入工程を実行する（ステップ３０、図１７参照）。

ステップ３０では、まず、動作制御部６４０が、台座６１０に仮設置された仮組立体の後端側に、ピストン６２０を配置させる。より具体的に説明すると、動作制御部６４０は、台座６１０から突出する変位検知針６３０の鉛直上方であって、仮組立体の後端側端部よりも上側となる位置に、ピストン６２０の先端面６２３が位置するように、ピストン６２０を移動させる。そして、この状態で、動作制御部６４０は、ピストン６２０を鉛直下方に向けて移動させることにより、台座６１０に設置された仮組立体の後端部側からその内部へと、ピストン６２０を挿入させる。このとき、動作制御部６４０は、ピストン６２０の先端面６２３が、加圧部材４９における延出部４９ｂの後端側の面（第４段差部４９８）に接触するまで、ピストン６２０を挿入していく。

本実施の形態の場合、ピストン６２０の先端面６２３は、先に加圧部材４９に接触し、加圧部材４９に接触してからさらに先端絶縁部材４３に接触するようになっている。そして、本実施の形態では、この順番でピストン６２０が接触していくように、加圧部材４９の初期寸法および初期形状（セッチング前の状態）が定められている。

なお、このようにして、仮組立体の内部にピストン６２０を挿入していくことに伴い、仮組立体の内部（より具体的には加圧部材４９の内側）に存在していた空気は、例えばピストン６２０に設けられた穿孔６２２を介して、仮組立体の外部へと排出される。

〔加圧工程〕
次いで、台座６１０とピストン６２０とを用いて、上記仮組立体を加圧する加圧工程を実行する（ステップ４０、図１８参照）。

ステップ４０では、まず、動作制御部６４０が、ピストン６２０に対し、予め決められた大きさの力を加えるための制御を行う。これに伴い、まず、加圧部材４９には、ピストン６２０と、台座６１０、ダイアフラムヘッド３２、第１内部筐体３５および第１絶縁部材５１とを介した加圧が行われる。また、加圧部材４９が加圧された後、加圧部材４９に続いて、ダイアフラムヘッド３２には、ピストン６２０および先端絶縁部材４３と、台座６１０とを介した加圧が行われる。すなわち、この例では、仮組立体に対して、ピストン６２０および台座６１０を用いた加圧を行うことに伴い、先に加圧部材４９がセッチングされ、後からダイアフラムヘッド３２がセッチングされるようになっている。

このとき、加圧部材４９では、厚さが最も小さい（薄い）部位である第１筒状部４９１（図５参照）に、加えられた力が集中することによって、この部位で塑性変形が生じる。そして、この部位が塑性変形することにより、加圧部材４９にはセッチングが施されることになる。なお、加圧部材４９における第１筒状部４９１は、上述したように、加圧部材４９が圧電素子４１に予加重を付与する際に、ばねとして機能する部位となっている。

これに対し、ダイアフラムヘッド３２では、厚さが最も小さい（薄い）部位である裏面環状凹部３２ｃの近傍に、加えられた力が集中することによって、この部位で塑性変形が生じる。そして、この部位が塑性変形することにより、ダイアフラムヘッド３２にはセッチングが施されることになる。なお、ダイアフラムヘッド３２のうち裏面環状凹部３２ｃの近傍となる部位は、上述したように、ダイアフラムヘッド３２が圧力検知を行う際に、ばねとして機能する部位となっている。

ステップ４０の加圧工程では、ピストン６２０の先端面６２３と、加圧部材４９における延出部４９ｂの後端側の面および先端絶縁部材４３の後端側の面とが接触することになる。そして、この例では、ピストン６２０の先端面の面積と、加圧部材４９に挿入され加圧部材４９の延出部４９ｂの後端側と接触する先端電極部材４２の先端側の面積とが略等しくなるよう、ピストン６２０の先端面６２３の形状が定められている。

このようにして、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２の両者が塑性変形する（セッチングされる）と、ダイアフラムヘッド３２の圧力受面３２ａのうち、裏面環状凹部３２ｃよりも中央部側に位置する表面中央凹部３２ｂは、塑性変形が生じる前よりも先端側へと突出する。すると、これに伴い、ダイアフラムヘッド３２の表面中央凹部３２ｂに接触する変位検知針６３０は、ダイアフラムヘッド３２によって押し込まれることになり、台座６１０に対し沈み込む側（図中において下側）へと移動する。そして、動作制御部６４０は、変位検知針６３０の移動量が予め定められた閾値に到達すると、ピストン６２０を用いた加圧を停止させる。このとき、かかる力の大きさは、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２の両者の降伏荷重の大きさに基づいて定められる。なお、かかる力の大きさは、通常、対象となる部材の降伏荷重の１．１倍程度である。

ここで、ステップ４０の加圧工程において、先に加圧部材４９をセッチングし、これに続いてダイアフラムヘッド３２をセッチングしているのは、次の理由による。本実施の形態の場合、加圧部材４９（実際には第１筒状部４９１）の剛性は、ダイアフラムヘッド３２（実際には裏面環状凹部３２ｃの周辺）の剛性よりも高くなっている。このため、加圧部材４９をセッチングするのに必要な力は、ダイアフラムヘッド３２をセッチングするのに必要な力よりも大きい（この詳細については後述する）。したがって、加圧部材４９よりも先にダイアフラムヘッド３２がセッチングされるような構成を採用した場合、加圧部材４９を必要なだけセッチングした状態では、ダイアフラムヘッド３２が必要以上にセッチングされることになってしまう。このため、本実施の形態では、１工程（ステップ４０の加圧工程）内において、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２の順でセッチングを行うこととしている。

なお、本実施の形態の加圧工程では、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２をセッチングすること以外に、接触する２つの部材（例えば、第１内部筐体３５－第１絶縁部材５１、第１絶縁部材５１－加圧部材４９）の接触部位に存在する、各部材の表面の微小な凹凸を潰す、という処理も行っている。また、本実施の形態では、ステップ４０の加圧工程が、セッチング工程およびダブルセッチング工程の両者に対応している。

〔引抜工程〕
次に、台座６１０上に設置された仮組立体（加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２の両者がセッチングされたもの）から、ピストン６２０を引き抜く引抜工程を実行する（ステップ５０、図１９参照）。

ステップ５０では、まず、動作制御部６４０が、ピストン６２０を、ステップ３０の挿入工程とは逆方向（鉛直上方）に移動させる。これに伴い、ピストン６２０の先端面６２３は、先端絶縁部材４３の後端側の面と加圧部材４９における延出部４９ｂの後端側の面とから離れる。

また、ステップ５０では、ピストン６２０を鉛直上方に移動させる前から、動作制御部６４０が、図示しないコンプレッサを用いて、外部からピストン６２０の穿孔６２２に空気を送り込ませる。これに伴い、仮組立体の内部（より具体的には加圧部材４９の内側）には、ピストン６２０に設けられた穿孔６２２を介して、外部から空気が導入される。これにより、仮組立体において、加圧部材４９の内側に存在し、ステップ４０の加圧工程でピストン６２０の先端面６２３に密着していた先端絶縁部材４３が、ピストン６２０にくっついたまま上方へと移動する、という事態を生じにくくしている。換言すれば、先端絶縁部材４３は、ピストン６２０が鉛直上方へと移動しても、ダイアフラムヘッド３２の裏面中央凸部３２ｄの上に積載されたままの状態を維持できるようになっている。

そして、動作制御部６４０は、ピストン６２０の先端面６２３が集合体の後端から抜けた後、ピストン６２０の鉛直上方への移動を停止させ、且つ、コンプレッサを用いた空気の送り込みを停止させる。

〔取外工程〕
続いて、セッチング装置６００から集合体を取り外す取外工程を実行する（ステップ６０）。

ステップ６０では、セッチング装置６００の台座６１０から、図示しない治具を用いて固定されていた仮組立体（加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２の両者がセッチングされたもの）を取り外す。このとき、この仮組立体は、上述したように、第２構造体の構成部材に加えて、先端絶縁部材４３を備えたものとなっている。

〔溶接工程〕
最後に、セッチング装置６００から取り外された仮組立体（加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２の両者がセッチングされたもの）に対し、溶接を行うことで第２構造体を得る溶接工程を実行する（ステップ７０、図２０参照）。

ステップ７０では、上記仮組立体を、図示しないレーザ溶接装置に設置する。そして、上記仮組立体のうちの、第１内部筐体３５および第２内部筐体３６の境界部に、外周面の一周にわたってレーザ溶接を施すことで、第２溶接部Ｗ２を形成する。このようにして第２溶接部Ｗ２を形成することにより、上記仮組立体は、第１溶接部Ｗ１を介してダイアフラムヘッド３２および第１内部筐体３５を一体化した第１構造体と、第１絶縁部材５１と、加圧部材４９と、第２絶縁部材５２と、第１内部筐体３５とを一体化してなる、第２構造体となる。

ただし、この例では、このようにして得られた第２構造体の内部に、セッチングで使用した先端絶縁部材４３が取り付けられたままとなっている。この先端絶縁部材４３については、後の第４構造体の製造でそのまま使用してもよいし、一旦第２構造体から取り外すようにしてもかまわない。ただし、先端絶縁部材４３にある程度の寸法公差が許容されていることを考慮すると、得られた第２構造体から先端絶縁部材４３を取り外すことなく、そのまま後の第４構造体の製造に流用することが望ましい。

［第４構造体］
では、上述した第２構造体（図２０参照）と、上述した第３構造体（圧電モジュール４００：図９参照）とを含む、第４構造体について説明を行う。

図２１は、第４構造体の構成を示す断面図である。
この第４構造体は、第２構造体と、第２構造体の後端側から第２構造体の内部に挿入されてなる先端絶縁部材４３と、第２構造体の後端側から第２構造体の内部且つ先端絶縁部材４３の後端側に挿入されてなる第３構造体（圧電モジュール４００）と、第２構造体の後端側から第２構造体の内部且つ第３構造体の後端側に挿入されてなる支持部材５３とを備えている。また、第４構造体は、支持部材５３と、第２構造体を構成する加圧部材４９とが、外周面の一周にわたってレーザ溶接されることで形成された第３溶接部Ｗ３により一体化している。

本実施の形態では、第４構造体を製造するに際して、既に先端絶縁部材４３が仮取り付けされた第２構造体に対し、第３構造体すなわち圧電素子４１を含む圧電モジュール４００と、支持部材５３とを、この順に挿入する。そして、第２構造体の先端側と、支持部材５３の後端側との間に、予め定められた力を加えることで、圧電モジュール４００に設けられた圧電素子４１に所定の予荷重を付与する。なお、このときに加えられる力の大きさは、上記第２構造体の製造手順において、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２の両者をセッチングするために加えた力よりも小さくてよく、得られた圧力検出装置２０において、圧電素子４１にがたつきが生じない程度の大きさで十分である。そして、このようにして圧電素子４１に予荷重を付与した状態で、支持部材５３と加圧部材４９とをレーザ溶接して第３溶接部Ｗ３を形成することで、第１構造体を含む第２構造体、第３構造体（圧電モジュール４００）、先端絶縁部材４３および支持部材５３を一体化してなる、第４構造体が得られる。

このようにして得られた第４構造体では、ダイアフラムヘッド３２および加圧部材４９の両者にセッチングが施されており、また、セッチングが施された加圧部材４９等を介して、圧電素子４１に所望とする予荷重が付与されていることになる。なお、本実施の形態では、第２構造体等を用いて第４構造体を製造する手順が、付与工程、固定工程および位置決め工程の三者に対応している。

［セッチングについて］
ここで、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２のセッチングについて、具体例を挙げて説明を行っておく。

（加圧部材単体でのセッチング）
図２２（ａ）は、本実施の形態で用いた加圧部材４９を単体でセッチングしたときの、加圧部材４９の変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。図２２（ａ）において、横軸は加圧部材４９の中心線方向の変位量（μｍ）であり、縦軸は加圧部材４９にかかる荷重（Ｎ）である。また、図２２（ａ）には、加圧部材４９のセッチング前の特性とセッチング後の特性とを併せて示している。

図２２(ａ)から明らかなように、この例において、加圧部材４９に適切なセッチングを施すためには、加圧部材４９の変位量を４０（μｍ）～６０（μｍ）程度にすることが必要であることがわかる。また、このときに加圧部材４９にかかる荷重は、およそ４００（Ｎ）～６００（Ｎ）程度であることもわかる。

（ダイアフラムヘッド単体でのセッチング）
図２２（ｂ）は、本実施の形態で用いたダイアフラムヘッド３２を単体でセッチングしたときの、ダイアフラムヘッド３２の変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。図２２（ｂ）において、横軸はダイアフラムヘッド３２の中心線方向の変位量（μｍ）であり、縦軸はダイアフラムヘッド３２にかかる荷重（Ｎ）である。また、図２２（ｂ）には、ダイアフラムヘッド３２のセッチング前の特性とセッチング後の特性とを併せて示している。

図２２（ｂ）から明らかなように、この例において、ダイアフラムヘッド３２に適切なセッチングを施すためには、ダイアフラムヘッド３２の変位量を４０（μｍ）～６０（μｍ）程度にすることが必要であることがわかる。また、このときにダイアフラムヘッド３２にかかる荷重は、およそ１００（Ｎ）～１５０（Ｎ）程度であることもわかる。

したがって、図２２（ａ）および図２２（ｂ）から、加圧部材４９をセッチングするために必要な力は、ダイアフラムヘッド３２をセッチングするために必要な力よりも大きいことがわかる。より具体的に説明すると、加圧部材４９をセッチングするために必要な力は、ダイアフラムヘッド３２をセッチングするために必要な力の４倍程度となっていることがわかる。このため、本実施の形態では、上述したステップ４０の加圧工程（図１３参照）において、先に加圧部材４９をセッチングし、後からダイアフラムヘッド３２をセッチングするようにしている。

（加圧部材およびダイアフラムヘッドの両者をまとめてセッチング）
図２３は、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２の両者をまとめてセッチングしたときの、ダイアフラムヘッド３２の変位量とかかる荷重との関係を示すグラフ図である。したがって、図２３は、本実施の形態で採用した手法を用いてセッチングを行った場合に対応している。図２３において、横軸はダイアフラムヘッド３２の中心線方向の変位量（μｍ）であり、縦軸はダイアフラムヘッド３２にかかる荷重（Ｎ）である。

この例では、図中に座標（Ａ）で示す位置が、セッチングを開始する前（ステップ４０の加圧工程の前）の状態に対応している。このとき、変位量は略０（μｍ）であり、荷重も略０（Ｎ）である。

そして、ステップ４０の加圧工程が開始され、ピストン６２０が押し込まれることにより、図中において座標（Ａ）から座標（Ｂ）へと位置が移動していく。この間は、ピストン６２０と加圧部材４９とが接触する一方、ピストン６２０と先端絶縁部材４３とはほとんど接触しない状態となっている。そして、この間は、ピストン６２０によって加圧部材４９が押し込まれることに伴い、加圧部材４９が塑性変形することにより、加圧部材４９がセッチングされる。なお、座標（Ｂ）において、加圧部材４９にかかる力の大きさは、約５８０（Ｎ）となっており、加圧部材４９がセッチングされるのに十分な大きさとなっている（図２２（ａ）も参照）。

ステップ４０の加圧工程の途中で、図中に座標（Ｂ）に示す位置に到達すると、ピストン６２０は、加圧部材４９に接触するのに加えて、先端絶縁部材４３にも接触する状態へと移行する。そして、ステップ４０の加圧工程が続行され、ピストン６２０がさらに押し込まれることにより、図中において座標（Ｂ）から座標（Ｃ）へと位置が移動していく。この間は、ピストン６２０と加圧部材４９とが接触し、且つ、ピストン６２０と先端絶縁部材４３とが接触する状態となっている。そして、この間は、ピストン６２０によって先端絶縁部材４３が押し込まれることに伴い、先端絶縁部材４３を介して押されるダイアフラムヘッド３２が塑性変形することにより、ダイアフラムヘッド３２がセッチングされる。また、この間、加圧部材４９にかかる力の大きさは、座標（Ｂ）にあったときより増加し、加圧部材４９も塑性変形する。座標（Ｃ）において、ダイアフラムヘッド３２にかかる力の大きさは、約１００（Ｎ）以上となっており、ダイアフラムヘッド３２がセッチングされるのに十分な大きさとなっている（図２２（ｂ）も参照）。なお、図中において座標（Ｃ）に到達すると、ステップ４０の加圧工程は終了する。

続いて、ステップ５０の引抜工程が開始され、ピストン６２０が引き抜かれることにより、図中において座標（Ｃ）から座標（Ｄ）へと位置が移動していく。この間は、ピストン６２０と、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２とが接触しない状態となっている。そして、この間は、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２に対する加圧が解除されることに伴い、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２が、弾性変形によって元の状態に戻ろうとする。ただし、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２が延びきることで最終地点となる座標（Ｄ）は、これら加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２に、セッチングに伴う塑性変形が生じているために、原点である座標（Ａ）とは異なる位置になる。この例では、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２をセッチングしたことに伴い、ダイアフラムヘッド３２の中心線方向の位置が５（μｍ）程度ずれていることがわかる。

［その他］
なお、本実施の形態では、セッチング装置６００ではダイアフラムヘッド３２および加圧部材４９の両者のそれぞれに対するセッチングのみを行い、第１内部筐体３５および第２内部筐体３６の溶接（第２溶接部Ｗ２の形成）は別のレーザ溶接装置で行うようにしていたが、これに限られるものではない。例えば、セッチング装置６００にレーザ溶接ヘッド（図示せず）を設け、ダイアフラムヘッド３２および加圧部材４９のセッチングと、第１内部筐体３５および第２内部筐体３６の溶接とを連続的に行ってもかまわない。

また、本実施の形態では、先端絶縁部材４３等を設けることにより、正の経路と筐体経路とを電気的に絶縁するようにしていたが、これに限られるものではなく、正の経路と筐体経路とを電気的に接続する構成を採用してもかまわない。

また、本実施の形態では、棒状の圧力検出装置２０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、例えば特許文献２に記載したようなリング状の装置（燃焼圧センサ）に適用してもかまわない。

また、本実施の形態では、筒状を呈する加圧部材４９を用い、この加圧部材４９の内部に圧電素子４１を収容するとともに、加圧部材４９、圧電モジュール４００の構成要素および支持部材５３を用いて、圧電素子４１に予荷重を付与するようにしていたが、これに限られるものではない。すなわち、圧電素子４１を先端側および後端側から挟み込んで予荷重を付与できる構成であれば、加圧部材４９の形状については適宜設計変更して差し支えない。

また、本実施の形態では、ステップ４０の加圧工程（図１３参照）において、加圧部材４９およびダイアフラムヘッド３２の両者を、まとめてセッチングするようにしていたが、これに限られるものではない。ステップ４０の加圧工程では、少なくとも加圧部材４９のセッチングを行えばよい。

また、本実施の形態では、加圧部材４９の内部に挿入したピストン６２０を押し込むことにより、加圧部材４９を中心線方向に沿って延伸させて、加圧部材４９のセッチングを行うようにしていたが、これに限られるものではない。例えば、加圧部材４９の先端側および後端側をそれぞれクランプで把持し、各クランプを中心線方向に沿って離れる方向にそれぞれ引っ張ることにより、加圧部材４９を中心線方向に沿って延伸させて、加圧部材４９のセッチングを行うようにしてもかまわない。

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…先端外部筐体、３２…ダイアフラムヘッド、３３…中間外部筐体、３４…後端外部筐体、３５…第１内部筐体、３６…第２内部筐体、４０…検出機構部、４１…圧電素子、４２…先端電極部材、４３…先端絶縁部材、４４…後端電極部材、４５…後端絶縁部材、４６…第１コイルバネ、４７…伝導部材、４８…保持部材、４９…加圧部材、５０…絶縁チューブ、５１…第１絶縁部材、５２…第２絶縁部材、５３…支持部材、５４…第２コイルバネ、５５…第１収容部材、５６…第２収容部材、５７…回路内蔵部材、５８…接続部材、５９…閉塞部材、６０…第３絶縁部材、７０…シール部、８０…接続ケーブル、１００…制御装置、４００…圧電モジュール、６００…セッチング装置、６１０…台座、６２０…ピストン、６３０…変位検知針、６４０…動作制御部

Claims (9)

1. 一端側から他端側に向かう軸方向に沿って延びる加圧部材に対し、当該加圧部材を伸長させる力を加えることで、当該加圧部材を塑性変形させるセッチングを行うセッチング工程と、
   外部から受けた圧力に応じた電気信号を出力する圧電素子を、前記加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから挟み込むことで、当該圧電素子に予荷重を付与する付与工程と
   を含む圧力検出装置の製造方法。
2. 前記加圧部材は、前記軸方向に沿って貫通孔が設けられることで筒状を呈しており、
   前記付与工程では、前記圧電素子を、前記加圧部材における前記貫通孔の内部に収容した状態で、当該加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから挟み込むこと
   を特徴とする請求項１記載の圧力検出装置の製造方法。
3. 前記付与工程では、前記圧電素子の前記一端側を、前記加圧部材の内周面に突き当てるとともに、当該圧電素子の前記他端側を突当部材に突き当てるようにし、
   前記付与工程の後に、前記圧電素子に予荷重を付与した状態で前記加圧部材および前記突当部材を固定する固定工程と
   をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の圧力検出装置の製造方法。
4. 前記セッチング工程では、前記加圧部材とともに、当該加圧部材の前記一端側に配置され、前記圧電素子に伝達する圧力を外部から受ける受圧部材をセッチングすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の圧力検出装置の製造方法。
5. 前記圧電素子は、無機単結晶からなる圧電体を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の圧力検出装置の製造方法。
6. 前記圧電体は、ランガサイト系単結晶であることを特徴とする請求項５記載の圧力検出装置の製造方法。
7. 一端側から他端側に向かう軸方向に沿って延びる加圧部材を配置するとともに、当該加圧部材の当該一端側に、外部から圧力を受ける受圧部材を配置する配置工程と、
   前記加圧部材および前記受圧部材を、前記他端側から前記一端側に向かって押すことで、当該加圧部材および当該受圧部材の両者をセッチングするダブルセッチング工程と、
   外部から受けた圧力に応じた電気信号を出力する圧電素子を、前記加圧部材を用いて前記一端側と前記他端側とから挟み込むことで、当該圧電素子に予荷重を付与するとともに、前記受圧部材と当該圧電素子とを、直接または他の部材を介して間接的に接触させることで、当該圧電素子を位置決めする位置決め工程と
   を含む圧力検出装置の製造方法。
8. 前記ダブルセッチング工程では、先に前記加圧部材をセッチングし、当該加圧部材に続いて前記受圧部材をセッチングすることを特徴とする請求項７記載の圧力検出装置の製造方法。
9. 前記加圧部材および前記受圧部材が、同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項７または８記載の圧力検出装置の製造方法。

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