燃燒壓力傳感器及其製造方法與流程
2023-09-20 17:51:30 2

本發明涉及適於檢測內燃機的燃燒室內的燃燒壓力時使用的燃燒壓力傳感器及其製造方法。
背景技術:
以往,作為檢測內燃機的燃燒室內的燃燒壓力的燃燒壓力傳感器,公知有專利文獻1所公開的壓力傳感器。
該壓力傳感器具備:圓形狀的受壓用隔膜,其一面為承受被測定壓力的受壓面,使該受壓面承受被測定壓力而發生變形;壓力傳遞部件,其一端部與受壓用隔膜的受壓面的相反側的另一面接觸;傳感器晶片,其設置於與壓力傳遞部件的一端部相反的另一端部側,並形成有變形感應元件,該變形感應元件通過藉助壓力傳遞部件被施加與受壓用隔膜所承受的被測定壓力對應的力而產生與其對應的信號;以及圓筒狀部件,其包圍壓力傳遞部件,尤其,作為基本構造,具備如下的構造:通過焊接使由圓筒狀部件構成的殼體的末端部與受壓用隔膜接合,並且通過使位於該受壓用隔膜的中心部後端的壓力傳遞部與壓力傳遞部件抵接,從而將來自壓力傳遞部件的壓力傳遞至後端側的形成有變形感應元件的傳感器晶片。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2010-96656號公報
技術實現要素:
發明要解決的課題
但是,在以上述的專利文獻1中公開的壓力傳感器為代表的現有的燃燒壓力傳感器中存在如下的問題。
即,通常,檢測內燃機的燃燒室內的燃燒壓力的壓力檢測裝置(燃燒壓力傳感器)暴露於燃燒室內的高溫和高壓的環境中,並且另一方面,有時為了提高檢測精度而對受壓部件施加預載荷,因此在向受壓部件側與殼體部件側的基於焊接的接合部施加燃燒壓力和與燃燒壓力相反方向的預載荷的環境下使用該壓力檢測裝置。因此,該接合部的接合深度要求在整周的範圍內沒有不均的均勻性高的深度,但在現有燃燒壓力傳感器中,確保均勻性並不容易,其結果為,存在如下的問題:隔膜的有效受壓半徑進而有效靈敏度中產生不均,不容易得到檢測精度高的燃燒壓力傳感器。
以下,參照圖23和圖24,對該問題具體地進行說明。另外,圖23以示意圖來示出專利文獻1中記載的壓力傳感器,並且,圖24(a)示出圖23中的圓L部的局部提取放大圖,圖24(b)~(d)示出圖24(a)中的圓X部的局部提取放大圖。
圖23所示的壓力傳感器5j具有隔膜40j,該隔膜40j焊接於呈中空筒狀的外殼31j的末端部。由此,隔膜40j的移位經由壓力傳遞部件50j和金屬杆65j傳遞給後端側的形成有變形感應元件10j的傳感器晶片,其中,壓力傳遞部件50j與位於隔膜40j的中心部後端的壓力傳遞部抵接。並且,外殼31j固定於框體32j上,框體32j藉助螺紋部32nj安裝於氣缸蓋4j。由此,以隔膜40j承受在燃燒室C內產生的燃燒壓力,再經由壓力傳遞部件50j傳遞給變形感應元件10j。在變形感應元件10j中,由變形引起的電阻值的變化被轉換為信號,施加給控制裝置6j。
另一方面,在圖24(a)中,10a表示隔膜40j的壓力傳遞部,10b表示薄壁的變形部,10c表示內側的凹部,10d表示外周壁(焊接部)。並且,在y處用單點劃線表示由於熱變形而隔膜40j整體發生變形的位置,並且m表示受壓部的有效受壓半徑。
在該情況下,隔膜40j和外殼31j通過繞一周進行焊接而設置沿著整周的接合部,但在繞一周進行焊接的情況下,由於隔膜和外殼的熱惰性等問題而在開始時、中間時、結束時的條件不同,不容易使焊接深度固定。其結果為,產生圖24(b)~(d)所示那樣的不均。在圖24(b)中用t1表示焊接深度不足的情況下的焊接深度。此時的隔膜的有效受壓半徑為i。在圖24(c)中用t2表示理想的焊接深度的情況下的焊接深度。此時的隔膜的有效受壓半徑為m。在圖24(d)中用t3表示焊接深度過深的情況下的焊接深度。此時的隔膜的有效受壓半徑為n。這樣,在繞一周進行焊接的期間內,焊接深度進而隔膜的有效受壓半徑(i、m、n)中產生不均,結果為,燃燒壓力的靈敏度有可能產生不均。
因此,在專利文獻1中,通過使用SIM分析來求出受壓部的各部分10a、10b、10c、10d的尺寸的最優值,意圖實現降低由熱變形引起的靈敏度的不均,但由於基本的原因在焊接工程中,因此從消除有效靈敏度的不均、實現檢測精度高的燃燒壓力傳感器的觀點來看,依靠專利文獻1的方法存在極限。
本發明的目的在於,提供解決了存在於這樣的背景技術下的課題的燃燒壓力傳感器及其製造方法。
用於解決課題的手段
本發明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)為了解決上述的課題,至少具備:殼體部件(31…),其在末端側設置有具有接合面(31a…)的開口部;受壓部件(40…),其具有通過與殼體部件(31…)的接合面(31a…)面接觸而封閉該開口部的接合面(41a…),燃燒壓力作用於該受壓部件(40…);焊接部(J2…),其將接合面(31a和41a…)彼此接合;以及壓電元件(10…),其收納於殼體部件(31…)中,將從受壓部件(40…)傳遞的基於燃燒壓力的加壓力轉換為信號,在構成該燃燒壓力傳感器(5、5A…)時,特徵在於,至少在一方的接合面(41a…)的一個邊緣側設置有規定的退避部(90…),該退避部(90…)將該一方的接合面(41a…)限定為從另一個邊緣起具有規定的焊接深度t…,並且與對置的另一方的接合面(31a…)形成規定的間隙,並且從一方的接合面(41a…)的另一個邊緣起設置有焊接部(J2…),該焊接部(J2…)至少包含整個所限定的接合面(41a…)。
在該情況下,通過發明的優選的方式,能夠通過形成於受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方的階梯差部(41b…)設置退避部(90…)。並且,能夠在受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方設置突起部(31b…),通過從一個邊緣突出形成該突起部(31b…),覆蓋退避部(90…)。另外,作為受壓部件(40…),能夠使用隔膜40燃燒壓力作用於該隔膜40,並且作為殼體部件(31…),能夠使用圓筒形狀的外殼31,該圓筒形狀的外殼31具有與沿著該隔膜40的外周的接合面41a接合的接合面31a。另一方面,燃燒壓力傳感器(5、5A…)能夠構成為與附設於內燃機501的功能部件一體化,作為該功能部件,能夠使用噴射器、火花塞或電熱塞。此時,作為受壓部件(40…),能夠使用受壓環塊514A,燃燒壓力作用於該受壓環塊514A,並且作為殼體部件(31…),能夠使用圓筒形狀的外側框體511A和圓筒形狀的內側框體512A,其中,該圓筒形狀的外側框體511A具有與沿著該受壓環塊514A的外周的接合面514a接合的接合面511a,該圓筒形狀的內側框體512A具有與沿著該受壓環塊514A的內周的接合面514a接合的接合面512a。
另一方面,本發明的燃燒壓力傳感器的製造方法為了解決上述的課題,使燃燒壓力所作用的受壓部件(40…)上設置的接合面(41a…)與如下的接合面(31a…)面接觸,該接合面(31a…)設置於在殼體部件(31…)的末端側所具有的開口部上,通過焊接部(J2…)將接合面(31a和41a…)彼此接合,從而封閉開口部,並且在殼體部件(31…)中收納將從受壓部件(40…)傳遞的基於燃燒壓力的加壓力轉換為信號並輸出的壓電元件(10…),由此製造燃燒壓力傳感器,此時特徵在於,預先在至少一方的接合面(41a…)的一個邊緣側設置規定的退避部(90…),該退避部(90…)將該一方的接合面(41a…)限定為從另一個邊緣具有規定的焊接深度t…,並且與對置的另一方的接合面(31a…)形成規定的間隙;並且通過在焊接時從一方的接合面(41a…)的另一個邊緣起開始進行焊接而設置焊接部(J2…),該焊接部(J2…)至少包含整個所限定的接合面(41a…)。
在該情況下,通過發明的優選的方式,在受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方形成從一個邊緣突出的突起部(31b…),在接合時能夠通過該突起部(31b…)覆蓋退避部(90…)。並且,在焊接中,能夠使用焊接電子束400…。此時,在設定焊接電子束400…的強度時,優選設定為至少焊接部(J2…)的深度超過設定的焊接深度t…的強度。
發明效果
根據這樣的本發明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)及其製造方法,能夠實現如下的顯著的效果。
(1)由於本發明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)至少在一方的接合面(41a…)的一個邊緣側設置規定的退避部(90…),該規定的退避部(90…)將該一方的接合面(41a…)限定為從另一個邊緣具有規定的焊接深度t…,並且與對置的另一方的接合面(31a…)形成規定的間隙,並且從一方的接合面(41a…)的另一個邊緣起設置至少包含整個所限定的接合面(41a…)的焊接部(J2…),因此能夠使焊接深度t…在所有的焊接位置為恆定。其結果為,能夠使受壓部件(40…)的有效受壓直徑恆定,能夠得到抑制了靈敏度偏差和有效靈敏度的不均的高精度的壓力信號,從而能夠提供檢測精度和可靠性高的燃燒壓力傳感器(5、5A…)。
(2)由於本發明的燃燒壓力傳感器的製造方法為:預先在至少一方的接合面(41a…)的一個邊緣側設置如下的規定的退避部(90…),該退避部(90…)將該一方的接合面(41a…)限定為從另一個邊緣起具有規定的焊接深度t…,並且與對置的另一方的接合面(31a…)形成規定的間隙,並且通過在焊接時從一方的接合面(41a…)的另一個邊緣起開始進行焊接,設置焊接部(J2…),該焊接部(J2…)至少包含整個所限定的接合面(41a…),因此能夠容易且可靠地製造上述的燃燒壓力傳感器(5、5A…)。
(3)通過優選的方式,如果通過形成於受壓部件(40…)或殼體部件(31…)的至少一方的階梯差部(41b…)來設置退避部(90…),則在確保規定的焊接深度t…時能夠以切削等較少的製造工時容易實施。
(4)通過優選的方式,如果在受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方上,設置通過從一個邊緣突出形成而覆蓋退避部(90…)的突起部(31b…),則能夠使焊接濺射物的飛散僅留在退避部(90…)內,因此能夠排除由在壓力檢測部內飛散的焊接濺射物引起的帶電部的絕緣不良等由焊接濺射物引起的不良情況。
(5)通過優選的方式,在本發明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)中,作為受壓部件(40…),能夠使用隔膜40,燃燒壓力作用於該隔膜40,並且作為殼體部件(31…),能夠使用圓筒形狀的外殼31,該圓筒形狀的外殼31具有與沿著該隔膜40的外周的接合面41a接合的接合面31a,或者作為受壓部件(40…),能夠使用受壓環塊514A,燃燒壓力作用於該受壓環塊514A,並且作為殼體部件(31…),能夠使用圓筒形狀的外側框體511A和圓筒形狀的內側框體512A,其中,該圓筒形狀的外側框體511A具有與沿著該受壓環塊514A的外周的接合面514a接合的接合面511a,該圓筒形狀的內側框體512A具有與沿著該受壓環塊514A的內周的接合面514a接合的接合面512a。即,本發明的燃燒壓力傳感器(5、5A…)能夠提供為可以構成為能夠單獨地安裝於內燃機的燃燒室形態的燃燒壓力傳感器,並且也可以構成為安裝於附設於內燃機的燃燒室的功能部件的形態的燃燒壓力傳感器等通用性和應用性高的燃燒壓力傳感器(5、5A…)及其製造方法。
(6)通過優選的方式,如果將燃燒壓力傳感器(5、5A…)與附設於內燃機501功能部件為一體地構成,並且尤其使用噴射器、火花塞或電熱塞作為功能部件,則能夠提供為能夠用於搭載於汽車等的內燃機501的最優的燃燒壓力傳感器(5、5A…)及其製造方法。
(7)通過優選的方式,如果在焊接時使用焊接束400…,則在設置本發明的焊接部(J2…)時,能夠作為最優的方式實施,並且能夠靈活地應對設定為超過焊接深度t…的強度(焊接能力)的條件等,從而能夠容易地進行焊接工序的最優化。
附圖說明
圖1是應用本發明的第一實施方式的內燃機的概略結構圖。
圖2是圖1中的A區域的放大圖。
圖3是第一實施方式的燃燒壓力傳感器的分解立體圖。
圖4是第一實施方式的燃燒壓力傳感器的剖視圖。
圖5是示出第一實施方式的實施例1的燃燒壓力傳感器的一部分的剖視圖。
圖6是圖5中的D區域的提取放大圖。
圖7是示出第一實施方式的實施例2的燃燒壓力傳感器的一部分的剖視圖。
圖8是圖7中的F區域的提取放大圖。
圖9是示出第一實施方式的實施例3的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。
圖10是圖9中的G區域的提取放大圖。
圖11是第一實施方式的實施例4的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。
圖12是圖11中的H區域的提取放大圖。
圖13是應用本發明的第二實施方式的內燃機的概略結構圖。
圖14是圖13中的B區域的提取放大圖。
圖15是將圖14所示的壓力檢測部安裝於功能部件(噴射器)時的說明用立體圖。
圖16是圖15所示的壓力檢測部的分解立體圖。
圖17是第二實施方式的實施例5的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。
圖18是圖17中的I區域的提取放大圖。
圖19是第二實施方式的實施例6的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。
圖20是圖19中的M區域的提取放大圖。
圖21是第二實施方式的實施例7的燃燒壓力傳感器的局部剖視圖。
圖22是圖21中的K區域的提取放大圖。
圖23是示出背景技術的壓力傳感器的結構的示意剖視圖。
圖24是圖23所示的L區域的放大圖。
標號說明
(5、5A…):燃燒壓力傳感器,(10…):壓電元件,(31…):殼體部件,31:外殼,(31a…):殼體部件的接合面,31a:外殼的接合面,(31b…):突起部,(40…):受壓部件,40:隔膜,(41a…):受壓部件的接合面,41a:隔膜的接合面,(41b…):階梯差部,(90…):退避部,(J2…):焊接部,t…:焊接深度,501:內燃機,511A:外側框體,511a:外側框體的接合面,512A:內側框體,512a:內側框體的接合面,514A:受壓環塊,514a:受壓環塊的接合面,400…:焊接束
具體實施方式
接下來,列舉本發明的最優實施方式,參照附圖詳細地進行說明。另外,例示的實施方式是用於將本發明的技術思想具體化的燃燒壓力傳感器的例示,不限於例示的結構。尤其,只要沒有特定的記載,各實施方式中記載的尺寸、材質、形狀、它們相對的配置等就不是限定本發明的範圍的主旨而只是說明例。並且,通過對相同部件(相同結構要素)標註相同的名稱、標號而適當省略詳細的說明。
首先,對本實施方式的概要進行說明。本實施方式的燃燒壓力傳感器與承受燃燒壓力的受壓部件和保持受壓部件和壓力檢測部的殼體部件之間的接合的改良相關。根據本實施方式的焊接構造,能夠使焊接深度為恆定,並且能夠防止焊接濺射物的飛散、排除與壓力檢測部的帶電部的絕緣不良等不良情況。例示的第一實施方式以單獨附設於內燃機的燃燒室的形態、所謂氣缸型的燃燒壓力傳感器的焊接部為對象,另一方面,例示的第二實施方式以安裝於噴射器或火花塞等功能部件而附設於燃燒室的形態、所謂環型的燃燒壓力傳感器的焊接部為對象。
第一實施方式
首先,對第一實施方式進行說明。圖1示出將第一實施方式的燃燒壓力傳感器5組裝於作為一例示出的通常的內燃機1的狀態,並且圖2示出圖1的A區域的放大圖。
內燃機1由氣缸體2、活塞3以及氣缸蓋4構成,並形成有燃燒室C,其中,氣缸體2包含氣缸2a在內,活塞3在該氣缸2a內進行往復運動。並且,在內燃機1為汽油發動機的情況下,該內燃機1通常具備:火花塞(未圖示),其安裝於氣缸蓋4,用於使燃燒室C內的混合氣體爆炸;以及噴射器(未圖示),其安裝於氣缸蓋4,用於向燃燒室C內噴射燃料。
在氣缸蓋4上具有使燃燒室C與外部連通的連通孔4a,在該連通孔4a中安裝本實施方式的燃燒壓力傳感器5。在該情況下,燃燒壓力傳感器5被密封部件7和形成於連通孔4a的螺紋固定,其中,密封部件7存在燃燒壓力傳感器5與氣缸蓋4之間,用於保持燃燒室C內的氣密。並且,在內燃機1中具備:傳送線纜8,其用於傳送燃燒壓力傳感器5檢測的壓力信號;以及控制裝置6,其對發送來的壓力信號進行處理,並向內燃機1發送規定的控制信號。
接下來,參照圖2對將燃燒壓力傳感器5安裝於氣缸蓋4時的具體的構造進行說明。在圖2中,4a表示形成於氣缸蓋4上且連通燃燒室C和外部的上述的連通孔。關於連通孔4a的形狀,從燃燒室C側依次具有第一孔部4b、傾斜部4c以及第二孔部4d,該傾斜部4c的孔徑從第一孔部4b的孔徑逐漸擴大,第二孔部4d的孔徑比第一孔部4b的孔徑大。在形成第二孔部4d的周圍的孔壁上形成有內螺紋部4e,通過使形成於燃燒壓力傳感器5的框體上的外螺紋旋入,隔著第一密封部件71進行緊固固定。
燃燒壓力傳感器5的末端的壓力檢測部100為受壓部,將隔膜40配設在面臨燃燒室C的位置處。此時,使第二密封部件72介於燃燒壓力傳感器5的壓力檢測部100的抵靠部與形成於氣缸蓋4上的連通孔4a的傾斜部4c之間。由此,能夠保持氣密使得混合氣體和燃燒氣體不會從燃燒室C側洩漏。並且,在氣缸蓋4的外側部具備配設有信號處理部200的連接器部233。連接器部233經由連接器8a和傳送壓力信號的傳送線纜8與控制裝置6連接。另外,設置於連接器8a上的掛鈎與形成於連接器部223上的孔233a卡合而進行鎖定。
接下來,參照圖3和圖4對第一實施方式的燃燒壓力傳感器的結構具體地進行說明。另外,在圖3中,位於左側的隔膜40側為燃燒壓力傳感器5的末端側,位於右側的信號處理部200側為燃燒壓力傳感器5的後端側。
燃燒壓力傳感器5具備:壓力檢測部100,其具有將在燃燒室C內產生的燃燒壓力轉換為電信號的壓電元件;以及信號處理部200,其傳遞並處理來自該壓力檢測部100的信號。在圖3中,對具有隔膜40的壓力檢測部100進行保持的部件為框體32。該框體32在外部具有用於固定於氣缸蓋4的螺紋部和六角螺母部,並且另一方面,在內部具有貫穿孔來收納絕緣部件23的末端部,該絕緣部件23收納電路基板部21。並且,在形成於絕緣部件23的內部的貫穿孔中收納有傳導部件22,該傳導部件22進行與壓力檢測部100的電連接。而且,將壓力檢測部100插入於框體32的末端側的孔中,通過焊接將壓力檢測部100固定於框體32。通過將收納電路基板部21的絕緣部件23的末端側和電路基板部21一同插入框體32的後端側的孔中而將保持部件300插入,並使保持部件300嵌縫於框體32的後端側的槽,由此進行固定。此時,通過將O環24插入絕緣部件23的槽部中而能夠保持電路基板部21的密閉。
另一方面,如圖4所示,傳導部件22的末端側通過後述的螺旋彈簧與壓力檢測部100電連接,並且在後端側通過將傳導部件22的連接部22b焊接於電路基板部21的圖案部來電連接並固定。並且,使第一連接銷21b與電路基板部21連接,使電路基板部21接地到框體32。而且,將三個第二連接銷21c焊接於電路基板部21的圖案部,並將該連接銷21c插入連接器8中(參照圖2)。由此,使基板電路部21與控制裝置6電連接。
實施例1
接下來,參照圖5和圖6對第一實施方式的實施例1的燃燒壓力傳感器5A的結構進行說明。
圖5示出圖4的壓力檢測部100的放大圖。壓力檢測部100由以下部分構成:外殼31,其為該壓力檢測部100的框體;隔膜40,其設置為封閉該外殼31的末端側的開口部,並承受燃燒室C的壓力(燃燒壓力);壓力傳遞部件50,其通過與形成於該隔膜40的突出部42a的後端面42c接觸而傳遞由壓力引起的隔膜40的移位;壓電元件10,其通過與壓力傳遞部件50接觸而從壓力傳遞部件50承受壓力(加壓力)從而產生電荷;第二電極部55,其支承該壓電元件10並且接受產生的電荷作為電信號;絕緣環60,其支承該第二電極部55並使其絕緣;支承部件65,其支承該絕緣環60;以及加壓部件80,其通過一端固定於壓力傳遞部件50並且另一端固定於支承部件65,固定部之間由筒狀部構成。
並且,在外殼31的末端側形成有端面31a,並且如圖6(b)所示,在該端面31a的內周面側從該端面31a突出形成有沿著周向的環狀的突起部31b。另一方面,隔膜40具有圓筒狀的圓筒狀部41和內側部42,該內側部42形成於圓筒狀部41的內側。形成於圓筒狀部41的後端側的端面(接合面)41a與形成於外殼31的末端側的端面(接合面)31a抵接。如圖6(b)所示,在該端面41a的中心側形成有為向末端側凹陷的切口狀並且沿著周向的環狀的階梯差部41b。由此,端面41a的徑向的實際寬度尺寸即焊接距離為t。另外,內側部42是設置為封閉圓筒狀部41的末端側的開口的圓盤狀的薄壁部件,並在中央部設置有從後端面向壓電元件10側突出的突出部42a。並且,在內側部42的末端側的中央部具有凹部42b。
接下來,參照圖5和圖6對製造壓力檢測部100時的焊接方法進行說明。另外,圖6(a)示出圖5的D區域的放大圖,圖6(b)、(c)示出圖6(a)的E區域的放大圖。
按照規定的順序和規定的方法對各焊接部進行焊接並固定,由此壓力檢測部100能夠得到規定的性能。在圖5中,用●標記表示各焊接部J1…。該●標記不表示焊接的形狀,只是示出焊接的位置。並且,關於焊接,通過使用雷射焊接方式,在一周(整周)範圍內連續地進行焊接以使焊接面密封。該焊接方法也能夠同樣適用於後述的其他實施例。
首先,進行焊接部J1的焊接。在該情況下,使加壓部件80的筒狀部從支承部件65的後端側通過。此時,對於形成於支承部件65的外周的環狀的突起65a進行壓入直至形成於加壓部件80的內周的環狀的突起80a鉤掛。形成於支承部件65的突起65a的外徑形成為比對應的加壓部件80的內徑大,以所謂過盈配合的方式嵌合(壓入)。接著,按照絕緣環60、第二電極部55、壓電元件10、壓力傳遞部件50的順序從加壓部件80的末端側進行插入。接著,為了提高壓電元件10的靈敏度和直線性,施加預載荷。在該情況下,對加壓部件80的突起部80a和壓力傳遞部件50,向夾入壓電元件10的方向施加規定的載荷,將加壓部件80的末端側焊接於其與壓力傳遞部件50的卡合部(周面)從而進行固定。由此,能夠設置焊接部J1,從而能夠得到壓電元件部。
接著,進行焊接部J2、J3的焊接。將上述的壓電元件部與外殼31組裝。在該情況下,將壓電元件部從外殼31的末端側插入,先暫時插入至最深處。接著,使外殼31的接合面31a與隔膜40的接合面41a抵接。此時,如圖6(a)所示,對於形成於外殼31的接合面31a的突起部31b,以隔膜40為導引件,通過所謂的間隙配合進行嵌合。而且,在該狀態下,通過焊接束400,對接合面進行焊接部J2的焊接。
在圖6(b)中示出隔膜40的接合面41a與外殼31的接合面31a抵接並設置了焊接部J2的狀態。另外,400表示來自外周側的焊接束。焊接束400設定為到達稍微超過焊接距離t的深度。在該情況下,由於在隔膜40的接合面41a上形成有階梯差部41b,因此在使隔膜40與外殼31抵接時,通過接合面31a和階梯差部41b而形成退避部90的間隙。由此,隔膜40與外殼31的焊接部J2不會行進焊接距離t以上。
並且,圖6(c)示出了焊接束400到達更深處的狀態。示出了在該狀態下藉助退避部90的存在,焊接部J2也不會行進焊接距離t以上的情況。
這樣,在設定焊接深度時,考慮熱惰性等的影響,只要以焊接深度最低也在焊接距離t以上的方式進行選定,就能夠將作為焊接深度的焊接距離t保持為恆定。而且,由於設置於外殼31的接合面31a的突起部31b形成為隔著設置於隔膜40的階梯差部41b與焊接部J2對置,因此發揮了阻止在焊接時產生的焊接濺射物95的飛散使其保持在退避部90內的功能,因此還具有能夠避免向壓電元件所在空間飛散的不良情況的附加效果。
接著,像圖5所示那樣從支承部件65的後端面側朝向末端面側,對暫時插入於外殼31內的壓電元件部施加規定的載荷。此時,通過測定隔膜40的內側部42的移位量而隔膜40的突出部42c與壓力傳遞部件50的抵靠面50a抵接,在進行了規定量移位時,通過上述的焊接束400進行外殼31與支承部件65的焊接。由此,能夠設置焊接部J3,從而能夠得到壓力檢測部100。
接著,進行焊接部J4的焊接。將壓力檢測部100像圖5所示那樣與框體32的末端側的內周部嵌合,此時,使螺旋彈簧70與第二電極部55的突出部55a卡合,由此以壓縮的狀態組裝於傳導部件22的孔部22a中。另外,在傳導部件22嵌合於絕緣部件23的孔中的狀態下,絕緣部件23的末端部23a嵌合於支承部件65的後端側的孔中。在該狀態下,通過上述的焊接束400進行壓力檢測部100的環狀的突起部與框體32的末端側的端面的焊接。由此,能夠設置焊接部J4,壓力檢測部100與信號處理部200電連接,完成了燃燒壓力傳感器5A。
這樣,在實施例1的燃燒壓力傳感器5A中,作為基本構造,至少具備:外殼31,其在末端側設置有具有接合面31a的開口部;隔膜40,其具有接合面41a,該接合面41a通過與外殼31的接合面31a面接觸而將該開口部封閉,燃燒壓力作用於該隔膜40;焊接部J2,其使接合面31a和41a彼此接合;以及壓電元件10,其收納於外殼31內,將基於從隔膜40傳遞來的燃燒壓力的加壓力轉換為信號,並且根據本發明,在至少一方的接合面41a的一個邊緣側具有規定的退避部90,該退避部90將該一方的接合面41a限定為從另一個邊緣具有規定的焊接深度t且使一方的接合面41a與對置的另一方的接合面31a形成規定的間隙,並且從一方的接合面41a的另一個邊緣設置焊接部J2,該焊接部J2至少包含整個限定的接合面41a。
接下來,參照圖4和圖5對燃燒壓力傳感器5A的電連接結構和工作進行說明。
在圖5中,壓電元件10的末端側的端面10a經由金屬制的壓力傳遞部件50和金屬制的隔膜40與金屬制的外殼31電連接。並且,在圖4的信號處理部200,第一連接銷21b的一方被焊接於電路基板部21,並且另一方被壓入設置於金屬制的框體32上的銷用孔部中。由此,電路基板部21的GND接地到框體32。另外,由於框體32與外殼31藉助上述的焊接部J4而接合,因此電連接。
另一方面,壓電元件10的後端側的端面從金屬制的第二電極部55及其突出部55a經由螺旋彈簧70、金屬制的傳導部件22被焊接於電路基板部21,從而與電路基板部21電連接。並且,第二電極部55和突出部55a藉助由絕緣體構成的絕緣環60而與周圍的支承部件65電絕緣,並且還遠離加壓部件80的內周面,因此與加壓部件80電絕緣。而且,在將燃燒壓力傳感器5A安裝於氣缸蓋4時,框體32通過形成於氣缸蓋4的連通孔4a的內螺紋部4e與氣缸蓋4電連接,進而接地到車體。
由此,如果內燃機1為運轉狀態,在燃燒室C內產生燃燒壓力,則該燃燒壓力作用於燃燒壓力傳感器5A末端的隔膜40,基於該作用的移位藉助壓力傳遞部件50傳遞給壓電元件10。其結果為,產生與燃燒壓力對應的電荷。而且,壓電元件10所產生的電荷被供給至電路基板部21,在電路基板部21中進行放大處理,與該電荷對應的電壓經由第二連接銷21c、傳送線纜8被供給至控制裝置6。
由此,根據基於作為第一實施方式的實施例1的燃燒壓力傳感器5A,在單獨地安裝於燃燒室C的形態的燃燒壓力傳感器中,由於在隔膜40的接合面41a上設置有階梯差部41b,因此能夠設置隔膜40與外殼31不抵接的退避部90。其結果為,能夠通過退避部90使焊接深度(焊接距離t)沿著周向為恆定,因此能夠使隔膜40的有效受壓直徑為恆定,從而能夠提供抑制了靈敏度偏差的能夠確保高精度的壓力信號的燃燒壓力傳感器5A。
並且,由於在外殼31的隔著退避部90與焊接部J2對置的位置處存在突起部31b,因此能夠阻止焊接濺射物95的飛散、排除與壓力檢測部內的帶電部的絕緣不良等不良情況,並且,還能夠防止針對隔膜40與壓力傳遞部件50的抵接部的焊接濺射物95的飛散、抑制該抵接部的磨耗劣化等,從而能夠提供可靠性高的燃燒壓力傳感器5A。
另外,考慮熱惰性等的影響,雷射等焊接束400的強度優選設定為焊接深度最低也要超過外殼31與隔膜40的焊接距離t。在實施例1中,示出了在外殼31上設置有突起部31b並在隔膜40上設置有階梯差部41b的情況,但也可以像接下來所示那樣將突起部31b設置於隔膜40,將階梯差部41b設置於外殼31。而且,也可以將突起部31b和階梯差部41b雙方僅設置於外殼31和隔膜40中的一方或雙方。
實施例2
接下來,參照圖7和圖8對第一實施方式的實施例2的燃燒壓力傳感器5B進行說明。
圖7示出燃燒壓力傳感器5B的壓力檢測部100的剖視圖,圖8示出圖7中的F區域的放大圖。圖7所示的燃燒壓力傳感器5B與上述的實施例1的燃燒壓力傳感器5A所示的隔膜40側的接合面的結構在以下點不同:還在外殼31的接合面31a上設置有與階梯差部41b同樣的階梯差部31c。另外,其他的基本結構和組裝順序與實施例1相同,因此對相同部件(相同結構要素)標註相同標號,省略重複的說明的一部分。另外,相同標號是賦予相同部件、相同結構要素的,在標號後添加的字母「B」表示實施例2。因此,在實施例1中,標註「A」。
由此,如圖8所示,也在外殼31側的接合部31a形成有階梯差部31c,因此通過與形成於隔膜40上的上述的階梯差部41b組合,能夠在隔膜40與外殼31之間形成圖8所示那樣的退避部90。因此,在實施例2的燃燒壓力傳感器5B中,能夠擴大為實施例1的退避部90的大致兩倍,因此能夠更可靠地實現使退避部90的焊接深度(焊接距離t)為恆定的效果。
實施例3
接下來,參照圖9和圖10對第一實施方式的實施例3的燃燒壓力傳感器5C進行說明。
圖9示出燃燒壓力傳感器5C的壓力檢測部100的剖視圖,圖10示出圖9中的G區域的放大圖。燃燒壓力傳感器5C與上述的實施例1的燃燒壓力傳感器5A在以下點不同:將與上述的突起部31b同樣的突起部41c設置於隔膜40側。其他的基本結構與實施例1相同,因此對相同部件(相同結構要素)標註相同標號,省略重複的說明的一部分。另外,相同標號是賦予相同部件、相同結構要素的,在標號後添加的字母「C」表示實施例3。
由此,如圖10所示,隔膜40的圓筒狀部41除了朝向外殼31的抵接面41a和階梯差部41b之外還具備突起部41c。另一方面,與該突起部41c對應地,在外殼31的內徑側設置切口部31d,構成為隔膜40的突起部41c重疊。因此,實施例3的燃燒壓力傳感器5C也能夠得到與上述的實施例1的燃燒壓力傳感器5A同樣的效果。
實施例4
接下來,參照圖11和圖12對第一實施方式的實施例4的燃燒壓力傳感器5D進行說明。
圖11示出燃燒壓力傳感器5D的壓力檢測部100的剖視圖,圖12示出圖11中的H區域的放大圖。圖11所示的燃燒壓力傳感器5D與上述的實施例1的燃燒壓力傳感器5A在以下點不同:將隔膜40和壓力傳遞部件50一體化,使用將該兩個部件的功能合而為一的隔膜45。
因此,如圖12所示,由於隔膜45的圓筒狀部41的接合面41a和階梯差部41b的結構、外殼31的接合面31a和突起部31b的結構與實施例1相同。並且,由於焊接方法也相同,且具有退避部90和突起部31b,因此能夠得到與實施例1的燃燒壓力傳感器5A的情況同樣的效果。另外,由於燃燒壓力傳感器5D的基本結構和組裝順序與實施例1相同,因此對相同部件(相同結構要素)標註相同標號,省略重複的說明的一部分。另外,相同標號是賦予相同部件、相同結構要素的,在標號後添加的字母「D」表示實施例4。
第二實施方式
接下來,對第二實施方式進行說明。圖13示出將第二實施方式的燃燒壓力傳感器5組裝於作為一例示出的通常的內燃機1的狀態,並且圖14~圖16示出第二實施方式的燃燒壓力傳感器508的構造。
圖13示出內燃機501的概略結構圖,圖14示出圖10中B區域的部分放大圖。第二實施方式的燃燒壓力傳感器508是將附設於燃燒室C的噴射器和火花塞等功能部件組合為一體的形態的燃燒壓力傳感器。
圖13示出安裝了具備第二實施方式的燃燒壓力傳感器508的噴射器單元506的內燃機501。該內燃機501由氣缸體502、活塞503以及氣缸蓋504構成,並在內部具有燃燒室C,其中,氣缸體502具有氣缸502a。在內燃機501為汽油發動機的情況下,該內燃機501具備:噴射器單元506,其通過附設於氣缸蓋504上而向燃燒室C內噴射燃料;以及用單點劃線大致標記的火花塞505,其附設於氣缸蓋504上,使燃燒室C內的混合氣體燃燒。並且,噴射器單元506具有在噴射器507的末端部一體設置的燃燒壓力傳感器508。
接下來,參照圖14對將噴射器單元506附設於氣缸蓋504的構造進行說明。在圖14中,在氣缸蓋504上具有使燃燒室C與外部連通的連通孔504a,該連通孔504a用於附設噴射器單元506。該連通孔504a從燃燒室C側依次具有第一孔部504b、比第一孔部504b的孔徑大的第二孔部504c以及比第二孔部504c的孔徑大的第三孔部504d。而且,噴射器單元506以貫穿的狀態安裝於連通孔504a中,構成為燃燒壓力傳感器508位於第一孔部504b的燃燒室C附近,燃燒壓力傳感器508的外徑比第一孔部504b的孔徑稍小。
並且,噴射器單元506的主體部506a經由密封墊560插入於第二孔部504c,通過所謂的間隙配合與該第二孔部504c嵌合。此時,在第三孔部504d中配設有噴射器單元506的凸緣部506b。通過設置於氣缸蓋504的外側的夾緊裝置(未圖示)對噴射器單元506的凸緣部506b的上表面進行夾緊,從而密封墊560被壓縮。由此,保持了氣密性使得混合氣體和燃燒氣體不會從燃燒室C側洩漏。而且,如圖14所示,噴射器單元506具備:連接用的電連接器部570,其安裝於末端部外周,用於將燃燒壓力傳感器508檢測的壓力信號向外部傳送;以及燃料連接器部580,其用於向噴射器507供給燃料。
另一方面,內燃機501具備:信號處理部700,其接受作為從壓電元件得到的微弱的電荷的電信號並進行放大處理;以及控制裝置600,其用於接受處理後的信號並向內燃機發送規定的控制信號。
接下來,參照圖15和圖16對第二實施方式的燃燒壓力傳感器508的結構進行說明。另外,圖15示出將燃燒壓力傳感器508安裝於噴射器507的結構,圖16示出燃燒壓力傳感器508的分解立體圖。
圖15示出在噴射器507的末端部安裝有環型的燃燒壓力傳感器508的情形,在安裝後通過兩者的接合部被焊接而構成為一體化的噴射器單元506。另一方面,在圖16中,第二實施方式的燃燒壓力傳感器508具備:壓力檢測部510,其具有將在燃燒室C內產生的燃燒壓力轉換為電信號的壓電元件;以及傳送單元550,其傳遞來自壓力檢測部510的信號。另外,在以下的說明中,位於圖16的圖中左側的受壓環塊514側為燃燒壓力傳感器508的末端側,圖中右側的傳送單元550側為燃燒壓力傳感器508的後端側。
實施例5
接下來,參照圖17和18對作為第二實施方式的實施例5的燃燒壓力傳感器508A和安裝了該燃燒壓力傳感器508A的噴射器單元506A的結構進行說明。
圖17示出將燃燒壓力傳感器508A組裝於噴射器507的噴射器單元506A的剖視圖,圖18示出圖17中的I區域的放大圖。
如圖17所示,燃燒壓力傳感器508A具備:壓力檢測部510A,其具備檢測壓力的功能;以及傳送單元550,其具有將壓力檢測部510A檢測的壓力作為電信號向外部傳送。壓力檢測部510A作為整體具有圓筒形狀,在內側的開口部510a中收納噴射器507的末端部。由此,噴射器507的末端部從末端面側向後端面側貫穿壓力檢測部510A的開口部510a(參照圖16)。
並且,將傳送單元550的末端面側的連接端子552的端部收納於壓力檢測部510A內,並且使後端面側的傳送電線551通過設置於噴射器507的信號線用的導孔與噴射器507的電連接器部570連接(參照圖14)。而且,連接端子552的後端部和傳送電線551的末端面側的導體部通過壓緊連接管553而電連接。傳送單元550還具備:螺旋彈簧556,其按壓連接端子552而電連接;定位管555,其對連接端子552進行引導並使其絕緣;以及O型環557,其對連接管553周邊進行密封。
另一方面,壓力檢測部510A具備:具有圓筒形狀的前外側框體511A、具有圓筒狀的形狀的前內側框體512A、具有圓筒形狀的後框體513以及具有環狀的形狀的受壓環塊514A。由此,在組裝了前外側框體511A、前內側框體512A、後框體513以及受壓環塊514A後,經由各焊接部使它們結合,由此具有作為壓力檢測部510A整體的框體功能。而且,如圖18所示,受壓環塊514A是通過將受壓部514d和傳遞部514e一體化而構成的,該受壓部514d通過向燃燒室C側露出而承受來自燃燒室的燃燒壓力,該傳遞部514e在受壓部的背面側將受壓部514d所承受的壓力(移位)傳遞給壓力傳遞環515。
並且,在壓力檢測部510A形成由該前外側框體511A、前內側框體512A、後框體513以及受壓環塊514A包圍的內部空間510b。而且,在該內部空間510b中配設有:壓力傳遞環515,其將來自受壓環塊514A的壓力向後端面側傳遞;以及壓電元件群,它們將從壓力傳遞環515傳遞來的壓力轉換為電荷信號。另外,壓電元件群在壓力傳遞環515的後端面側在圓周方向上以60°間隔配設,具備第一壓電元件516~第六壓電元件516(參照圖16)。而且,由於各壓電元件516…分別具有承受壓力而產生電荷的壓電功能,因此相加各壓電元件516…的電荷後輸出。並且,在圖16中,在壓力檢測部510A中,在上述的各壓電元件516…之間,在圓周方向上以60°間隔配設有間隔件517…。
接下來,參照圖17和圖18對於製造實施例5的壓力檢測部510A時的焊接方法進行說明。
按照規定的順序和規定的方法對各焊接部進行焊接固定,由此壓力檢測部510A能夠得到規定的性能。
首先,參照圖17對壓力檢測部510A的預載荷的施加和焊接構造進行說明。在圖17中,使受壓環塊514A與由前外側框體511A和前內側框體512A構成的外殼單元(在以下的說明中,在將前外側框體511A和前內側框體512A作為單元使用的情況下稱為外殼單元)嵌合,從外側和內側對各個接合面進行焊接。在該情況下,通過從外側進行焊接而設置焊接部J1,通過從內側進行焊接而設置焊接部J2。在焊接時,優選先通過夾具對由前外側框體511A和前內側框體512A構成的外殼單元進行定位。由此,能夠得到壓力檢測部510A的框體的前段部分。
在該情況下,如圖18所示,在具有圓筒形狀的前外側框體511A的末端面上具有與受壓環塊514A接合的接合面511a,並且在內部空間510b側具有突起部511b。並且,具有相同的圓筒形狀的前內側框體512A的外徑比前外側框體511A的內徑小。在前內側框體512A的末端面上具有與受壓環塊514A接合的接合面512a,並且在內部空間510b側具有突起部512b。
而且,在受壓環塊514A的端部形成有接合面514a…和階梯差部514b…。由此,在使受壓環塊514A與前外側框體511A和前內側框體512A嵌合時,前外側框體511A和前內側框體512A各自的接合面511a和512a與受壓環塊514A的接合面514a…抵接。而且,通過上述的焊接束400進行焊接,由此能夠設置焊接部J1和焊接部J2。此時,由於通過階梯差部514b…形成了與實施例1同樣的退避部90,因此發揮與實施例1的情況同樣的功能,並且突起部511b和512b也發揮與實施例1的突起部31b同樣的功能。
另一方面,將預先組裝好的元件單元530(參照圖16)從後端面側組裝於上述的框體的前段部分,並且進一步組裝連接端子552、螺旋彈簧556、定位管555。而且,最後組裝後框體513。然後,從後框體513側對暫時組裝好的壓力檢測部510A施加載荷,監視前外側框體511A與後框體513的間隙s(圖17),在變為規定的距離的位置處進行焊接。在該情況下,通過從外側進行焊接而設置焊接部J3,並且通過從內側進行焊接而設置焊接部J4。由此,各壓電元件516…以被施加了規定的預載荷的狀態而被焊接(固定),從而能夠得到圖17所示的壓力檢測部510A。
接著,在噴射器507與燃燒壓力傳感器508A彼此接觸的兩處進行焊接,由此像圖17所示那樣設置了焊接部J5,並且設置了焊接部J6。該兩處是密封部,燃燒壓力傳感器508A和噴射器在一周範圍內接觸。沿著整周對該兩處進行焊接。由此,接觸的部分被密封,並且燃燒壓力傳感器508A與噴射器507一體化,從而完成了圖17所示的噴射器單元506A。
另外,噴射器507和燃燒壓力傳感器508A是通過焊接而被密封的,由此能夠防止在燃燒室C內產生的高壓的混合氣體和燃燒氣體從兩處焊接部向燃燒壓力傳感器的內部洩漏,並且能夠防止向壓力檢測部的內部空間510b漏出。同時,能夠防止經由形成於噴射器507的信號線的導孔向氣缸蓋504的外側洩漏。
接下來,參照圖17對噴射器單元506A的電連接結構和檢測工作進行說明。
在圖17中,各壓電元件516…的後端面側的端面藉助設置於各壓電元件516的後側電極(未圖示)而與設置於後框體513的接地電極層(未圖示)電連接,從而接地。另一方面,各壓電元件516…的末端面側的端面藉助設置於各壓電元件516的前側電極(未圖示)與呈環狀形成於壓力傳遞環515的後端面的輸出電極層(未圖示)電連接。並且,設置於壓力傳遞環515的輸出電極層藉助連接端子552的抵靠部通過螺旋彈簧556的彈簧壓力而與連接端子552電連接。而且,連接端子552從其後端面側的連接部藉助連接管553與傳送電線551的導體部電連接。
另一方面,從連接端子552至連接管553的電荷信號的傳送路徑和從傳送電線551的導體部至噴射器507的電連接器部570的路徑藉助由絕緣體構成的定位管555、密封部557、傳送電線551的樹脂絕緣層而與前外側框體511A、前內側框體512A、後框體513以及噴射器507等金屬部電絕緣。並且,噴射器單元506A通過安裝於圖13所示的內燃機501的氣缸蓋504的連通孔504a中,設置於噴射器507的外周部的凸緣部506b被夾緊件(未圖示)固定,與氣缸蓋504電連接並且接地到車體。
由此,如果內燃機501為運轉狀態,在燃燒室C產生燃燒壓力,則該燃燒壓力作用於焊接於燃燒壓力傳感器508A的末端的受壓環塊514A,該作用(移位)經由壓力傳遞環515傳遞給各壓電元件516…,在各壓電元件516…中產生與燃燒壓力對應的電荷。各壓電元件516…所產生的電荷從各壓電元件516…的末端面側的端面經由各前側電極傳送至設置於壓力傳遞環515的輸出電極層。而且,傳送至輸出電極層的電荷信號從壓接的連接端子552經由連接管553傳送至傳送電線551的導體部。並且,傳送至導體部的電荷信號經由噴射器507的電連接器部570供給至信號處理部700。而且,供給至信號處理部700的電荷信號被進行信號處理,與該電荷對應的電壓供給至控制裝置600。由此,控制裝置600能夠對包含構成噴射器單元506A的噴射器507等功能部件在內的內燃機的各部分進行與燃燒壓力對應的規定的控制。
由此,根據基於作為第二實施方式的實施例5的燃燒壓力傳感器508A,即使是安裝於附設於燃燒室C的作為功能部件的噴射器507的燃燒壓力傳感器508A,也在受壓環塊514A與外殼單元(前外側框體511A和前內側框體512A)抵接的接合面上設置有基於階梯差部514b…的退避部90…,因此能夠使焊接時的焊接深度(焊接距離t)沿著周向為恆定、即、使有效受壓面積為恆定。由此,能夠提供抑制了靈敏度偏差的能夠確保高精度的壓力信號的燃燒壓力傳感器508A和噴射器單元506A。
並且,由於將突起部511b、512b設置在外殼單元(前外側框體511A和前內側框體512A)的隔著退避部514b(90)…與焊接部J1、J2對置的位置處,因此能夠阻止焊接濺射物的飛散,排除與壓力檢測部內的帶電部的絕緣不良等不良情況,並且,還能夠防止針對受壓環塊514A與壓力傳遞環515的抵接部的焊接濺射物的飛散,抑制該抵接部的磨耗劣化等,從而能夠提供為可靠性高的燃燒壓力傳感器508A和噴射器單元506A。
另外,考慮熱惰性等的影響,雷射等焊接束400的強度優選設定為焊接深度最低也要超過外殼單元與受壓環塊514A的焊接距離t。
實施例6
接下來,參照圖19和圖20對第二實施方式的實施例6的燃燒壓力傳感器508B進行說明。
圖19示出安裝了燃燒壓力傳感器508B的噴射器單元506B的剖視圖,圖20示出圖19中的M區域的放大圖。實施例6的燃燒壓力傳感器508B與上述的實施例5的燃燒壓力傳感器508A(圖17、圖18)不同的點為:在燃燒壓力傳感器508B的情況下,將突起部514c…設置於受壓環塊514B側。
即,如圖20所示,在受壓環塊514B與前外側框體511B、以及受壓環塊514B與前內側框體512B的各接合部,在受壓環塊514B側分別設置有突起部514c…。
因此,由於實施例6的燃燒壓力傳感器508B也設置有與上述的實施例5的燃燒壓力傳感器508A同樣的退避部90…,因此能夠得到與實施例5的燃燒壓力傳感器508A同樣的效果。其他的基本結構與實施例5相同,因此對相同部件(相同結構要素)標註相同標號,省略重複的說明的一部分。另外,相同標號是賦予相同部件、相同結構要素的,在標號後添加的字母「B」表示實施例6。因此,在實施例5中,標註「A」。
實施例7
接下來,參照圖21和圖22對第二實施方式的實施例7的燃燒壓力傳感器508A進行說明。
圖21示出安裝了燃燒壓力傳感器508A的火花塞505(火花塞單元509A)的剖視圖,圖22示出圖21中的K區域的放大圖。實施例7的燃燒壓力傳感器508A與上述的實施例5的燃燒壓力傳感器508A(圖17、圖18)不同的點為:在實施例7中,將燃燒壓力傳感器508A設置於火花塞505。即,如圖21所示,使用火花塞505代替噴射器507作為功能部件,與火花塞505的形狀對應地,與壓力檢測部510A的接合部的形狀雖然不同,但是基本結構是相同的。
因此,由於實施例7的燃燒壓力傳感器508A也設置有與上述的實施例5的燃燒壓力傳感器508A同樣的退避部90…,因此即使在安裝燃燒壓力傳感器508A的對象不同的情況下,也能夠得到與實施例5的燃燒壓力傳感器508A同樣的效果。其他的基本結構與實施例5相同,因此對相同部件、相同結構要素標註相同標號,省略重複的說明的一部分。
在第二實施方式(實施例5~實施例7)中,通過將燃燒壓力傳感器508A、508B分別安裝於噴射器507、火花塞506來構成噴射器單元506A、火花塞單元509A,但此外,即使在將燃燒壓力傳感器508A…安裝於電熱塞等各種功能部件的情況下,也能夠通過設置同樣的退避部90…而同樣地實施。另外,突起部511b,512b也可以設置於受壓環塊514A側。
以上,對第一實施方式(實施例1~實施例4)和第二實施方式(實施例5~實施例7)詳細地進行了說明,但本發明不限於這樣的實施方式,關於細節部分的結構、形狀、素材、數量、方法等,能夠在不脫離本發明的主旨的範圍內任意地變更、增加、刪除。
例如,例示了通過形成於受壓部件(40…)或殼體部件(31…)中的至少一方的階梯差部(41b…)而設置退避部(90…)的情況,但該階梯差部(41b…)的截面形狀不限於實施例,只要能夠實現本發明的作用效果,也能夠應用包含梯形在內的矩形狀、圓弧形狀、三角形狀等各種形狀。同樣地,只要能夠實現本發明的作用效果,突起部(31b…)的形狀和大小也能夠應用各種形態。並且,從確保焊接品質的觀點看來,不僅受壓部件(40…)或殼體部件(31…)的焊接,本發明也能夠同樣地適用或應用於其他焊接部J1…J6,從廣義的技術思想的觀點看來,這些也是包含於本發明的概念。作為焊接方式,示出了使用雷射焊接方式的例子,但只要能夠實現本發明,也能夠使用其他各種焊接方式。
產業上的可利用性
本發明的燃燒壓力傳感器及其製造方法能夠廣泛地利用於檢測內燃機的燃燒壓力等各種燃燒壓力的用途。並且,燃燒壓力傳感器可以以單體使用,也可以安裝於噴射器、火花塞、電熱塞等各種功能部件而使用。