JPH01189537A - 圧力応答装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明の分野は圧力センサの分野であって、本発明は特
に、内燃機関のシリンダ内の圧力変動に応答してエンジ
ン作動を調整する上で使用するため圧力変動に対応した
ｉ′Ｎ￥気信号を提供するシリンダ圧センサに関する。

（従来の技術） 本発明と共通に誼渡されている米国特許第４゜６２０．
４３８号および同第４．６４５．９６５号においては、
シリンダ内の圧力変動を示す初期電気信号を提供すべく
、エンジン作動の間シリンダ圧の変動に応答するようエ
ンジンのシリンダにシールして圧力応答セラミック圧゛
躍材料製の本体を取っ付番ノるために使用する金属本体
を含、むシリンダ圧センサ装置が示されている。金属製
ダイヤフラム等が、希望する圧力応答信号を発生させる
ようにシリンダから圧電材料へ圧力を伝達させる一方シ
リンダ環境のある部分から圧電材料を遮蔽する。前記公
知の装置においては、圧電本体により提供された初期電
気信号を処理してコンピュータ制御手段あるいはエンジ
ンのシリンダから遠隔個所にある他の信号処理手段まで
伝送すべく電子手段が金属製本体に担持されている。

前述のシリンダ圧センサには広第囲に変動する供給圧力
や作動圧力が加えられる。従来前述のような圧力センサ
に使用すべく検討されてぎたセラミック圧電材料は著し
い温度依存性を示している。

また、＋１ｆｆ記圧電材料は比較的に高い応力レベルで
使用されると高度に非線形の応答を示すことが判明して
いる。予想される１［力や温度レベルでの応答直線性を
向上させることによって、センサにより提供される初期
信号が、希望するエンジン制御２１１機能等を達成する
ために使用するより容易かつ好演的に調整されるシリン
ダ圧力センサを提供することが極めて望ましい。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、新規かつ改良された圧力センサを提供
すること、特に自動車のエンジンのシリンダ内の圧力変
動を検出するために使用するようにされた装置を提供覆
ること、出合うことが予想される環境や作動状態での応
答の直線性を向上した圧力センサを提供すること、およ
び信頼性および製作経済性に特徴のある装置を提供する
ことである。

この点に関して、圧電材料は圧力が加えられると若干の
応答の非直線性を示し、かつ圧電材料により強い応力が
加えられるとその非直線性はより大きくなる傾向がある
ことが知られている。また、作用圧力を受番ノ取るよう
従来の要領でセラミック圧電材料の本体が装着されると
、圧電材料本体の表面に対して著しい程度の非線形の荷
重伝達が行われ圧電材料に高度に局部化された応力レベ
ルが発生することも判明している。その結果、圧電材料
は実際に使用されると著しく非線形の電、気信号応答を
提供する傾向がある。即ち作用圧力レベルが低いときで
あってさえも、圧電材料本体の而に対する荷重伝達は初
期的に各係合部の３個の極めて小さい部分に集中する傾
向がある。これらの力の集中により前記の表面部分の近
傍で高度の局部的な応力レベルを発生させる。次に、さ
らに圧ノＪが加えられると、圧電材料本体の表面係合部
分がある程度著しく増える傾向があるが、依然として適
正に係合するのは前記本体の面の極小さい部分でしかな
い。この理由で、局部的な材料の応力は該材料の応答の
直線性が劣るレベルで高いままである。この応力による
好ましくない応答特性は、圧電材料の温度依存性により
悪化する傾向がある。

さらに、加えられた圧力が変化するにつれて発生する係
合部の面積の変化によりさらに圧力に対する希望する信
号変化をぼかしてしまう。さらに、圧電材料の本体の面
の平行性やり°ボート即ら萌記面と係合する圧力供給手
段の欠除が（前記平行性の欠除が本体の面の形成による
のか、あるいはサポート即ち圧力供給手段に対する本体
の取付けによるのかは無関係に）変化する圧力と出力信
号との間の希望する相関関係をさらに修正させる。

（課題を解決するための手段） 要約したように、本発明による新規で、かつ改良された
圧力センサ装置は、圧電材料製本体の表面主要部分の全
ての部分に概ね均一に荷重を伝達することにより、作用
圧力を大きい領域に分配することによりその作用圧力に
対する応答の直線性を向上させるよう前記本体を取り付
ける手段を有するセラミック圧電材料製本体を含む。本
発明によれば、剛性の荷重分配手段の一端は、圧延材料
製本体の第１の面の主要部分に対して並置され、荷重分
配手段の前記端部は例えば剛性のｈ機付接着材の層によ
り前記本体の第１の面と１確に適合し、かつしっかりと
固定されており、そのため前記の剛性の荷重分配手段は
前記本体の第１の面の全ての部分と概ね均一に？１Ｆｉ
ｆｉを伝達する関係で剛性の適合する接着材と協働する
。剛性の支持手段の方も一端が圧電材料製本体の反対側
の面の主要部分に対して並置され、前記支持手段の前記
端部は、前記の本体の反対側の面に正確に適合し、かつ
しっかりと固定されており、そのため前記本体の反対側
の面の全ての部分に対して概ね均一に荷重を伝達するＩ
ｌｌ係にある。前記の配置において、荷重分配手段と、
圧電本体と剛性の支持手段とが圧電ユニットを形成し、
本発明によれば、そのユニットが、作用圧力が変動する
につれてその応答直線性を向上させてその圧力に正確に
対応する電気信号を発生させるよう、作用圧力を受け取
るべく正確に前記ユニットを取り付ける取付は手段に固
定されるａ前記支持手段は前記取付は手段の孔に締りば
めにより取り付番ノられることにＪ、す、荷重分配手段
と圧電本体とが前記締りばめの個所から片持ち関係で延
び、その上に加えられたｎ力を受け取るように荷重分配
手段の反対側の端部を正確に位置づけることが好ましい
。このように、本発明による新規かつ改良された圧力セ
ンリ°装置は、作用圧力が広範囲にわたって変動する際
、その作用圧力に対ｆるさらに正確かつ高度の直線応答
性を達成する。また、本発明による新規なＬ（電ユニッ
ト取付は構造の性能をさらに向上するように選択した接
点手段、接着手段、熱放散手段、ダイヤフラム手段およ
びセラミック圧電本体の形態や成分が提供される。

本発明による新規かつ改良された圧力センサ装置のその
他の目的、利点および、７１！ｌが、添付図面を参照し
た本発明の好適実施例についての以下の詳細説明から明
らかとなる。

（実施例） 図面を参照すれば、第１図から第３図までにおける１０
は本発明による新規かつ改良された圧力センサ装置の好
適実施例を示し、該装置は取付は手段１２）該取ｆ４け
手段の一端におけるダイヤフラム手段１４および本セン
サ装置を電気制御回路等に接続するための、前記取付は
手段の反対側の端部にある端子手段１６とを含むものと
して示されている。本発明によれば、第２図に示すよう
に、圧電センサユニット１８は加えられた圧りに対応す
る初期電気信号を提供すべく該圧力に応答するように取
付は手段に固定されており、信号処理手段２０は前記初
期電気信号を処理してセンサ装置から遠隔の個所まで伝
送ずべくセンサ装置に内蔵されることが好ましい。セン
サ装置の全体の大きさや形状は自動車の小さい点火プラ
グに類似であることが好ましい。

取付は手段は、冷間圧延した鋼等で形成した剛性の金属
要素であって、中央孔１２．１と、前記斂素の端部近傍
で９部１２．３を形成する小径の一方の鎌部１２．２と
、前記要素の端部近傍において（第２図において鎖線で
示す）内燃機関２２のくぼみ２２．１内でシールして取
付は手段をねじで取り付番プるための外ねじ１２．４を
有し、前記要素の前記一端を内燃機関に対面させ、該内
燃機関のピストンシリンダ２２．２内の圧力環境に該要
素を露出させる剛性の金属要素からなることが好ましい
。代替的に前記要素は圧力に露出すべき圧電ユニットを
しニタするためのその他のいずれかの区域で取り付ける
ようにしうる。前記取付は手段は、エンジンのくぼみ２
２．１への本装置の挿入を制限するための取付は肩１２
．５と、信号処理手段２０等を収容するための、前記孔
１２．１と連通ずる取付は手段の他端における室１２．
６と、取付は手段をねじで取り付ｔノるために使用する
六角形の把持手段１２．７と、その上に端子手段１６を
取り付けるための前記の取付は手段の他端に設けた肩１
２．８と、端子手段を都合よく取付参り手段に取り句Ｇ
ノるための他端における転造フランジ１２．９とを提供
することが好ましい。

ダイヤフラム手段１４は、底部１４．１と、１４．３で
示すように溶接等で金属製の取付は手段１２に取り付け
られることが好ましく、孔１２．１の一端をシールする
ためにその縁部仝周でシールを形成することが好ましい
側壁１４．２とを有する全体的にコツプ状の金属部材か
らなることが好ましい。前記コツプの縁部は取付は手段
の肩１２．３と当接して取付は手段へ取り付けやすくし
、かつ溶接部と協働してダイヤフラムを取付は手段上に
正確に位置づけることが好ましい。

好適実施例においては、ダイヤフラム手段、の中央部分
１４．４は第２図においてｆＱ１４．５で示す平面に通
常位置する比較的に大きい平坦な領域を有し、かつダイ
ヤフラムの材料は著しい撓み性を有するインコネルある
いはステンレス鋼等の薄くて耐久性の材料であって、そ
のためダイヤフラムの中央の平坦部分は、追って理解さ
れるようにエンジンの作動中にそのシリンダ２２．２に
介在の流体圧の変動に応答して第２図において矢印１４
．７により指示する方向に、曲率半径１４．６において
側壁１４．２に対して直ちに運動可能で、一方侵述のよ
うに圧電検出エレメント１８と係合し続けることが好ま
しい。

圧７ｕユニット１８は多結晶セラミック圧電材料製のデ
ィスク即ち本体２４を含み、該本体は作用圧力を受け取
るための、該本体の一端におｔＪる第１の、好ましくは
平坦な而２４．１と、反対側の、本体を支持する好まし
くは平坦で平行の而２４．２とを有し、そのため加えら
れた圧力が航記本体の面の間で圧電材料を圧縮し前記圧
力に対応する電気信号を発生させる。前記本体の面２４
．１および２４．２には経流的な製作に見合う稈７１の
平坦度と平行度を備えるのが好ましく、セラミック本体
の材料に正確に適合し、かつセラミック材に対して抵抗
接点を提供するように従来の要領で金属インク等を用い
て本体の各面に薄い導電接点２４．３．２４．４を設け
る。本発明によれば、本発明の範囲内で本体２４には従
来のいずれかのセラミック圧ｆｆｆＩｌ料を用いればよ
いが好適実施例においてはセラミック圧電材料は、Ｘが
ａ１２＊成分の僅かな変動を示す、 Ｆｅ　　　　　Ｃｒ　　　　０ ０．００５−０．０１５　０−０．００１３−Ｘを有す
る、鉛−ストロンチウム−ジルコニウム、鉄−チタン酸
塩からなることが好ましい。

同様の鉛、ストロンチウム、チタニウムおよび鉄成分を
有する従来の圧電材料も公知であり、かつモルパーセン
トが０．５以下の鉄含有量の材料も市販されてきたが、
顕著に鉄含有量の高い前記成分は、比較的にはるかに硬
質の／［特性を有し高圧範囲にわたる応答ｉｆｆ線性金
白上させるためシリンダ圧力に高圧が加えられる場合に
好ましく、クロム成分が鉄含有範囲の下限での低抗性を
向上させ、また材料の放散係数を向上させる。

圧電ユニット１８はさらに剛性の荷重分配手段２６を含
み、該分配手段の一端は圧電本体の第１の面２４．１の
主要部分にわたって接点２４．３に対して並置され、か
つ前記本体の第１の面部分の全ての部分に対して概ね均
一に荷重を伝達するように前記面に正確に適合し、かつ
しっかりと固定されている。好ましくは、例えば剛性の
荷重分配エレメント２８は金ｆｌｕディスク２８．１と
、剛性のセラミックの圧力伝達部材２８．２と、前記デ
ィスクと圧力伝達部材とを一諸にしっかりと固定して荷
重分配エレメント２８を形成する剛性のＪ１着層２８．
３とを含む。ディスク２８．１は独自でも剛性となるに
十分な＋ｉさを有し、全体的に圧電本体２゛４のそれに
対応する熱膨張係数の比較的に低い導電性金属材料から
形成されることが好ましい。例えば、ディスク２８．１
はＫｏｖａｒの商標で市販されている材料にッケル２３
−３０％、コバルト３０−１７％、マンガン０．６−０
．８％残り鉄）あるいはＩｎｖａｒ　　にッケル３６％
残り鉄）等の、熱膨張係数が６．５Ｘ１０−６ｉｎ／ｉ
ｎ／”Ｆあるいはそれ以下の材料から形成されることが
好ましい。セラミックの分配部材２８．２は全体的に円
筒形で、ステアタイト即ち酸化ジルコン等で形成される
ことが好ましい。前記分配部材の一端はその周囲の一部
に狭い溝２８．４を有し、分配部材の前記端部が例えば
エポキシ等の剛性接着材料２８．３によりディスク２８
．１の一方の側にしっかりと固定されることが好ましい
。両端部の中間で絶１３０．１を有す。

る電線３０の一端は第２図で示すように溝２８．４の位
置においてディスク２８．１に導電関係で固定されてい
ることが好ましい。ディスク２８．１の反対側の端部は
圧電本体の並置して接触した第１の而２４，１に対して
、例えば金属を充てんしたエポキシ、充てんポリイミド
あるいはその他の公知の剛性接着材によりしっかりと固
定されており、萌記接４材は荷重分配エレメントと圧電
本体の接触した面の部分２４．１との間で硬化され、接
触した本体の而に対して正確に適合し、かつしっかりと
固定される。−好適実施例においては、金属粒体充てん
材を含有のエポキシ接着材は金属製ディスク２８．１を
圧電本体２４から正確にＮ隔さじる作用のガラス球ある
いはロンドを含む。良りＩな剛性を備えて熱間サイクル
の間良好な接着保持性を有するように、接着剤は所期用
途のｆｆｌ　Ｉｌｌ　Ｉ　ＩＩ内でガラス変移点を有す
るよう選択づ”る。

圧電ユニット１８はさらに剛性の支持手段３４を含み、
該支持手段の一端は圧電本体の反対側の百２４．２の主
要部分にわたって接点２４．４に対して並置され、かつ
その接触部２４．２に対して正確に適合し、かつしっか
りと固定され、前記本体の反対側の面部分の全ての部分
と概ね均一に荷重を伝達づる関係となっている。例えば
、剛性の支持部材３６は、金属ディスク３６．１と、剛
性の金属支持部材３６．２と前記ディスクと支持部材と
を一緒に固定して剛性な支持部材３６を形成する、３６
．３で示すｌ電性の剛性接着手段とを含むことが好まし
い。ディスク３６．１は独自で剛性となるに十分な厚さ
を有し、かつ前述のディスク２８．１のような金属で形
成されることが好ましい。このように、ディスク３６．
１と２８．１とはヒラミック製本体２４とセンサユニッ
ト１８の他の要素との間で適合する熱膨張係数を向上さ
せるよう作用する。金属製支持部材３６．２は金属製の
取付は手段１２に対応する鋼材料から形成され、その一
部３６．４は直径がディスク３６．１より相対的に大き
くかつ、後述する理由から圧電本体２４および荷重分配
エレメント２８より大きいように選択する。接着手段３
６．３は例えば、前述の接着材３２のような導電性接着
材からなるが、接着手段３６．３はまた、本発明の範囲
内でディスク３６．１と部材３６．２との間の溶接ある
いはろう付は等としてもよい。剛性の支持部材３６では
、ディスク３６．１の一方の側が、前述の接着材３２に
対応する剛性の導電性接着材３７を用いて圧電本体の並
置して接触の面２４．２にしっかりと固定されている。

剛性の接着層３２および３４は、有機性の導電性材等か
らなるものとして前述したが、これらの面はまた１本発
明の範囲内においてはんだ、あるいはろう等の金属製接
着手段からも形成しうろことを理解すべきである。例え
ば好適実施例においては、接着層は剛性ではあるが展性
の材料で形成され、圧電ユニット１８がある供給圧力レ
ベルでその両端の間で圧縮され展性の金属製の接着材を
変形させて圧電ユニットに正確に適合させ、かつ圧電本
体の面にしっかりと固定させることにより、比較的に低
い作用圧力で圧電ユニットを次に使用する間前記面に極
めてしっかりと固定されるようにする。

本発明によれば、圧電ユニット１８は取付り手段１２に
固定され、荷重分配手段の反対側の端部２６．２を、作
用圧力を受け取り、かつその圧力を圧電本体の面に均一
に供給して作用圧力の変り」に対してさらに正確に、か
つ直線的に応答する圧力センサ装置を提供するために正
確に決定した位置に配置させる。第２図に示す好適実施
例においては、圧電ユニット１８は金属製取付は手段の
孔１２．１へ挿入され、支持部材の直径は、第２図にお
いて３８で示すように前記孔の選定位置において支持部
材の周囲の部分で締つばめにより前記孔に固定されるよ
う選択される。前記支持部材の周囲の部分３６．３は締
つばめを促進するように設けたものである。即ち、圧電
ユニット１８は選定位置において締りばめにより取り付
けられ、そのため荷重分配手段２６と圧電本体２４とは
前記孔内を支持手段から片持ち関係で延び、荷重分配手
段の反対側の端部２６．２をダイヤフラム１４と係合さ
せて圧電本体２４に対して選定した予備負荷圧力を加え
ることが好ましい。電Ｉ！３０は取付は手段の孔に設は
電線を室１２．６へ延ばすように設けた溝４０を介して
孔１２．１を山９通する。

前記配置において、剛性の支持部材は電気回路に圧電本
体２４の一方の側を電気的に接続する位置３８において
取付は手段との良好な電気的係合状態で固定され、圧電
本体の反対側も電線３ｏにより前記回路に簡単に接続さ
れる。希望に応じて、圧電ユニットは第２図において４
１で示すように希望する予備負荷圧力でロックインする
よう締りばめ位置３８で金属製取付は手段１２に溶接す
る。

信号処理手段２０は、追って理解されるようにいずれか
の従来の方法で電線３０および／または取付は手段１２
に、かつ端子手段１６に簡単に接続される。圧電ユニッ
トは容易かつ正確に製作され、取付は手段１２に取り付
ける前に希望に応じて試験等を行ない、次にダイヤフラ
ム１４が受け取る作用圧力に応答して正確な電気信号を
提供する位ｄに確実に正確に位置させて取付は手段１２
に容易かつ正確に取り付けられる。このように、圧電本
体、を適正に取り付けることによりセンサ装置の応答性
の変動は著しく低下するため、作用圧力に対する圧電水
゛体の応答の直線性は、選定された圧電材料自体の特性
による応答直線性の限度に概ね匹敵する。この配置にお
いて、取付けに関わる要素の顕著な改良によるセンナ装
置の改良は極めて著しいものであるため前述のような好
適な鉛−ストロンチウム−ジルコニウム−鉄−チタン酸
塩圧７１料を用いることが望ましく、その新規かつ改良
された圧電材料の特徴は室温から２００℃以上までの広
範囲にわたる温度変化の間の信号応答の直線性を向上し
たことにある。即ち、前記の成分は、変動しつる圧力や
温度条件下でセンサ装置の応答の全体的な直線性を向上
させるために、前述したように圧電ユニット１８を用い
るべく鉄含有量を約０．５％以上に増加したことに特に
適合する。前述のように、圧電ユニット１８は孔１２．
１の壁と、荷重分配手段２６と圧電本体２４との間で、
第２図において２４で示１選択したスペースを右する。

好適実施例においては、前記スペースは、その形状に自
在に適合しつるシリコングリース等の熱伝導性であるが
電気絶縁性の材料で充てんされ、そのため作用圧力に対
する圧電ユニット１８の適正な応答を抑制せず、しかも
荷重分配手段２６と圧電本体２４から熱を奪い、その熱
をねじ１２．４あるいは金属製要素を介して例えばエン
ジン２２に放散し、そのため圧電本体２４が露出される
温度範囲限度を低減させる。

対応の参照番号が対応の要素を指示している第３図に示
ず本発明の代替実施例においては、金属要素１２′は底
部４４を形成した孔１２．１’を有し、圧電ユニット１
８′は３８′において前記孔に締まりばめで挿入されて
いる。好適実施例において、圧電ユニット１８′におけ
る支持手段３４′は前記孔の底部に衝接し、ダイヤフラ
ム１４′は荷重分配手段の反対側の端部２６．２’に押
し付けられ、該ダイヤフラムが金属要素１２′に溶接さ
れる前に圧電本体２４′に作用する所望の予負荷の圧縮
力を確立する。

第４図に示す本発明の代替実施例においては、ダイヤフ
ラム手段が省略−されており、そのため圧電ユニット１
８″の反対側の端部２６．２”は直接作用圧力を受け取
るようにされている。、この装置は前記と同じ用途およ
び／または低圧あるいは低温用途に適用される。本装置
においては、例えばシリコングリース４２″のような伝
熱性で電気絶縁性材料が孔１２．１″の形状に自在に適
合しつるが、前記孔内で十分な形状復元能力が保たれる
ようにしている。この配置においては、電気絶縁性材料
の薄いチューブ状エレメント４６が圧′市ユニット１８
″上に嵌合されてグリースあるいはその他の熱放散材料
により孔内に保持され、一方圧ミコニット１８“の片持
ち部分が取付は手段１２″の材料に接地されないよう保
証することが好ましい。

第５図に示す本発明の別の代替実施例においては、圧電
本体４８は圧゛電本体２４に代替する合成材料から形成
されている。即ち、圧電本体４８は、一方のｇＪ４８．
１が、例えば応答ｉｉＩ線慴や抵抗性のような性能特性
の選定した組み合わせ、あるいは比率を有する鉛−ジル
コニウムーチクンＭ塩の如き圧電材料で形成された合成
セラミック圧電本体として形成されている。第２の層部
分４８，２は、例えば前述の鉛−ストロンチウム−ジル
コニウム−鉄−チタン酸塩のような別の種類の圧電材料
から形成されている。この配置においては、少なくとも
一方の層は他方の層の上に形成され、両層間の境界４８
．３に沿って他方の層に正確に適合することが好ましい
。電気接点４８．４および４８．５が本体の両側に対し
て抵抗接触する関係で設けられている。この配置におい
ては、圧電本体の層は協働して合成圧電本体に対して特
定の用途に対してｔｆｒ規かつ有利な、例えば抵抗性と
か応答のｖＸ線性のような性能特性の組み合わせを付与
し、本体４８は前述の本体２４に代替するようにされて
いる。

第一６図に示す別の代替実施例においては、別の圧電本
体５０は、例えば前述の鉛−ストロンヂウムージルコニ
ウムー鉄−チタン酸塩のようなセラミック圧電材料の芯
１５０．１を右する合成セラミック圧電本体として形成
されている。好ましくは導電性であるが、圧電効果を示
さない他のセラミック材製の他の層５０．２と５０．３
とが前記芯層の両側に設けられ剛性の荷重分配手段なら
びに剛性の支持手段としてそれぞれ作用する。即ち、そ
の他のセラミック層５０．２と５０，３とは芯層５０．
１の上に形成されることによって該芯層の両側５０．４
および５０．５に精確に適合し、かつしっかりと固定さ
れ、芯層の面に対して概ね均一に荷重を伝達する関係と
なることが好ましい。

金属製接点５０．６および５０．７が導電性の支持手段
と？ｉ？ｉ重分配手段とに抵抗接触して設けられること
が好ましい。この配置において、圧電本体５０は前述の
圧電ユニット１８のような圧電ユニッ１へに代替され、
接着手段等により金属要素１２等に固定される。

本発明の特定実施例について本発明の例示として説明し
てきたが、本発明は特許請求の範囲内に網羅される、開
示実施例に対する修正および均等物を全て包含すること
を理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による圧力センサ装置の斜視図、第２図
は第１図のＩＩ！２−２に沿って視た、増尺衛面図、 第３図は本発明の代替実施例を示す、第２図に類似の部
分断面図、 第４図は本発明の別の代替実施例を示す、第２図に類似
の部分断面図、 第５図は本発明の別の代替実施例に用いる要素の軸線に
沿った断面図、および 第６図は本発明の別の代替実施例に用いる別の要素の＠
線に沿った断面図である。 図において、 １０・・・センサ装置 １２・・・取付は手段 １２．１・・・孔 １４・・・ダイヤフラム手段 １６・・・端子手段 １８・・・圧電ユニット ２０・・・信号処理手段 ２２・・・内燃機関 ２４・・・圧電本体 ２４．１，２４．２・・・面 ２４．３，２４．４・・・接点 ２６・・・荷重分配手段 ３４・・・剛性支持手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の面と反対側の面とを有するセラミック圧電
   材料製の本体と、前記面の間の圧電材料が作用圧力に応
   答して圧縮され、作用圧力に対応した電気信号を提供す
   るよう前記本体を取り付ける手段とを含む、電気信号を
   提供する圧力応答装置において、剛性の荷重分配手段の
   一端が前記本体の第１の面の所定の主要部分に対して並
   置され、かつ前記本体の第１の面部分の全ての部分に対
   して概ね均一な荷重伝達関係となるよう前記本体の第１
   の面部分に正確に適合し、かつしつかりと固定されてお
   り、剛性の支持手段の一端が前記本体の反対側の面の所
   定の主要部分に対して並置され、かつ前記本体の反対側
   の面部分の全ての部分に対して概ね均一な荷重伝達関係
   となるよう前記本体の反対側の面部分に対して正確に適
   合し、かつしつかりと固定されて圧電ユニットを形成す
   るようにされ、前記圧電ユニットの支持手段が選定され
   た位置において前記取付け手段に固定されることによつ
   て、圧電材料の本体と荷重分配手段とが前記取付け手段
   から片持ち状に延び作用圧力を受け取り、前記本体の面
   部分の間の圧電材料を該作用圧力に正確に対応する電気
   信号を提供する均一な程度まで圧縮することを特徴とす
   る圧力応答装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記取付け手段が開口を形成する孔を有する剛性の金属要
   素からなり、ダイヤフラム手段が作用圧力に応答して運
   動可能なるように前記開口に対してシール関係で前記取
   付け手段に配置され、かつ前記圧電ユニットの剛性支持
   手段の周囲部分が選定された位置において前記孔に締り
   ばめで配置され、作用圧力に応答してダイヤフラム手段
   により所定の要領で係合し前記電気信号を提供するよう
   に荷重分配手段を位置づけることを特徴とする圧力応答
   装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項に記載の装置において、前
   記剛性の支持手段が前記の締りばめ位置において前記取
   付け手段の金属成分に溶接され前記荷重分配手段をダイ
   ヤフラム手段に対する希望位置でロックすることを特徴
   とする圧力応答装置。