壓力傳感器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種壓力傳感器，即使該壓力傳感器的殼體和膜片之間的接合部位發生損傷，也能夠抑制不良情況波及到作為壓力檢測對象的裝置。該壓力傳感器具備：筒狀的殼體；膜片，其借助熔融部與所述殼體的一端部相接合；以及傳感器部，其配置于殼體內，膜片所受的壓力能夠傳遞到該傳感器部。在包含殼體的中心軸線的剖面中存在一對熔融部，一對熔融部均以如下方式形成，即隨著自膜片的外表面朝向殼體的另一端部側去而向遠離中心軸線的方向傾斜地延伸。
【專利說明】
壓力傳感器
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種壓力傳感器。
【背景技術】
[0002]以往，作為壓力傳感器，已知有如下傳感器，該傳感器具備筒狀的殼體，將受到壓力作用會發生變形的膜片接合于上述殼體的一端部，并且將能夠傳遞膜片的變形量的傳感器部配置于殼體內(例如，參照專利文獻I)。這樣的壓力傳感器例如通過將設于上述一端部的膜片暴露在內燃機的燃燒室內，從而用于檢測燃燒室內的壓力。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本特開平6-207875號公報
[0006]專利文獻2:日本特公昭48-39753號公報
[0007]專利文獻3:美國專利第4982608號
【發明內容】
[0008]發明要解決的問題
[0009]但是，若長期使用這樣的壓力傳感器，則存在由壓力傳感器受到的熱歷程等所導致的、殼體和膜片之間的接合部位逐漸損傷的可能性。若殼體和膜片之間的接合部位損傷，則存在壓力傳感器的構成要素的一部分脫落到需要檢測壓力的空間內(例如氣缸內)的可能性。若發生這樣的脫落，則會成為導致作為壓力檢測對象的裝置(內燃機)不良的原因，這是不期望的。關于在考慮到由如上所述的熱歷程等導致的損傷的基礎上的殼體和膜片之間的接合部位的結構的適當化，以往，并沒有進行充分的研究。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]本發明是為了解決上述的問題而做出的，能夠通過以下的方案實現本發明。
[00?2] (I)根據本發明的一個方案，提供一種壓力傳感器，該壓力傳感器具備:筒狀的殼體;膜片，其借助熔融部與所述殼體的一端部相接合；以及傳感器部，其配置于所述殼體內，所述膜片所受的壓力能夠傳遞到該傳感器部。在該壓力傳感器中，在包含所述殼體的中心軸線的剖面中存在一對所述熔融部，一對所述熔融部均以如下方式形成，即隨著自所述膜片的外表面朝向所述殼體的另一端部側去而向遠離所述中心軸線的方向傾斜地延伸。
[0013]根據該方案的壓力傳感器，即使在由于反復使用壓力傳感器的過程中的熱歷程等，而在熔融部的外周產生裂紋的情況下，也能夠抑制壓力傳感器的構成構件即包含膜片的構件的脫落。其結果是，能夠抑制由于壓力傳感器的損傷，而使損傷波及到作為壓力測定對象的設備。
[0014](2)在上述方案的壓力傳感器中，在包含所述殼體的中心軸線的剖面中，通過端點A和點B的直線與所述殼體的中心軸線所成的角度Θ1為0.5°以上，所述端點A在所述熔融部中位于最靠所述另一端部側的位置，所述點B是所述熔融部在所述壓力傳感器的所述一端部側的表面中所占的范圍內的、離所述殼體的中心軸線最遠的點。
[0015]根據該方案的壓力傳感器，能夠提高在熔融部的外周產生裂紋時抑制包含有膜片的構件的脫落的效果。
[0016](3)在上述方案的壓力傳感器中，也可以是，所述殼體在所述一端部形成有擴徑部，所述擴徑部隨著朝向所述另一端部側去而擴徑，且所述擴徑部與安裝對象體氣密地接觸;在包含所述殼體的中心軸線的剖面中，使所述角度Θ1小于沿所述擴徑部的表面的直線與所述殼體的中心軸線所成的角度Θ 2。
[0017]根據該方案的壓力傳感器，能夠抑制由于形成熔融部時的熱所引起的擴徑部的表面的變形，進而能夠抑制由于上述變形而使壓力傳感器和安裝對象體之間的密封性受損。此外，即使更深地設置熔融部，也能夠確保擴徑部的表面和熔融部之間的距離，由此能夠提高焊接的強度。
[0018]本發明能夠通過上述以外的各種方案加以實現，例如，能夠通過壓力傳感器的制造方法或壓力傳感器的膜片的焊接方法等方案來實現。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示壓力傳感器的概略結構的說明圖。
[0020]圖2是放大表示壓力傳感器的前端部的構造的剖視圖。
[0021 ]圖3是表示構成元件部的各個構件的外觀的立體圖。
[0022]圖4是表示連接于電極板的端子部的線纜的結構的說明圖。
[0023]圖5是表示組裝前的第2配件、受壓部和緊固螺釘的說明圖。
[0024]圖6是放大表示壓力傳感器的頂端部的狀態的剖面圖。
[0025]圖7是表示用于規定熔融部的傾斜度的直線α的說明圖。
[0026]圖8是表示沿第2配件和膜片42之間的接觸面設置熔融部的結構的說明圖。
[0027]圖9是表示第2實施方式的壓力傳感器的結構的剖面示意圖。
[0028]附圖標記說明
[0029]10、壓力傳感器;20、第I配件；21、軸孔;22、螺紋部；24、工具卡合部；26、熔融部；30、第2配件;31、軸孔;32、緊固螺釘；34、擴徑部；36、軸孔;37、外螺紋部；38、內螺紋部；40、受壓部;42、膜片;44、桿件;45、熔融部；50、元件部;51、壓電元件;52、第I密封件;53、電極板;54、第2密封件;55、絕緣板;56、端子部;57、圓盤部;60、線纜;61、夾套;62、外部導體;63、導電涂層;64、絕緣體;65、內部導體;72、熱收縮管;74、細徑導線;75、平板導線;76、接地導線；145、熔融部。
【具體實施方式】
[0030]Α.第I實施方式的壓力傳感器的整體結構:
[0031]圖1是表示作為本發明的第I實施方式的壓力傳感器10的說明圖。本實施方式的壓力傳感器10安裝于內燃機，用于檢測內燃機的燃燒室內的壓力。如圖1所示，壓力傳感器10具備受壓部40、元件部50、線纜60及筒狀的第I配件20和第2配件30作為主要構成要素。此外，在本說明書中，在壓力傳感器10中沿著中心軸線O將第2配件30側稱為“前端側”，將第I配件20側稱為“后端側”。
[0032]在圖1中，在壓力傳感器10的后端側及自中心軸線O的前端側部分靠紙面右側的那一側圖示出外觀結構。此外，自中心軸線O的前端側部分靠紙面左側的那一側圖示出剖面結構。在本實施方式中，壓力傳感器10的中心軸線O是第I配件20、第2配件30、受壓部40及元件部50的各個構件的中心軸線。
[0033]第I配件20及第2配件30的垂直于中心軸線O的剖面(以下，稱為橫剖面)呈圓環狀，且第I配件20及第2配件30具有沿中心軸線O方向延伸的筒形狀。第I配件20及第2配件30由不銹鋼形成，但也可以使用低碳鋼等其他種類的鋼。
[0034]在第I配件20形成有以中心軸線O為中心的貫通孔即軸孔21。此外，在第I配件20的后端側外周面設有螺紋部22及工具卡合部24。螺紋部22具備用于將壓力傳感器10固定于內燃機的氣缸蓋的螺紋槽。工具卡合部24是具有能夠與用于安裝及拆卸壓力傳感器10的工具(未圖示)卡合的外周形狀(例如，橫剖面是六邊形)的部位。
[0035]圖2是放大表示壓力傳感器10的前端部，具體地說是放大表示圖1中區域X所示的部位的剖視圖。第2配件30配置于第I配件20的前端側，第2配件30和第I配件20的前端之間借助熔融部26進行接合。在第2配件30的前端部形成有擴徑部34，該擴徑部34隨著自前端側朝向后端側去而擴徑。在將壓力傳感器安裝于內燃機時，在上述擴徑部34，壓力傳感器10氣密地接觸于內燃機的氣缸蓋。此外，在第2配件30形成有以中心軸線O為中心的貫通孔即軸孔31。在軸孔31內，自前端側朝向后端側去依次配置有受壓部40、元件部50及緊固螺釘32。
[0036]受壓部40具備膜片42及桿件44。膜片42是大致圓形的膜狀的構件，且在第2配件30的前端以封住軸孔31的方式焊接于第2配件30。本實施方式的壓力傳感器10的特征在于對膜片42和第2配件30之間進行焊接而形成的熔融部45的形態，后面詳細說明該熔融部45。
[0037]膜片42在壓力傳感器10的最前端暴露在內燃機的燃燒室內從而構成受壓面，并根據燃燒室內的壓力發生變形。桿件44是沿中心軸線O方向延伸的圓柱狀構件，其前端側的面與膜片42相連接，桿件44與膜片42的變形一同發生位移，從而將膜片42所受的壓力轉變為載荷并傳遞到后端側的元件部50。膜片42越薄，膜片42越易變形，因此，能夠提高壓力傳感器10的靈敏度。此外，桿件44越粗，越容易將膜片42所受的壓力傳遞到后端側，因此，能夠提高壓力傳感器10的靈敏度。在本實施方式中，膜片42及桿件44由不銹鋼形成，但也可以由不同的金屬形成。可以通過切削或鍛造將膜片42及桿件44形成為一體，此外，也可以在分別形成兩者之后，通過焊接等方法將這兩者一體化。
[0038]元件部50包括I個壓電元件51、I個電極板53、I個絕緣板55、兩個第I密封件52及兩個第2密封件54。如圖2所示，在元件部50中，自前端側朝向后端側去，以第2密封件54、第I密封件52、壓電元件51、第I密封件52、電極板53、第2密封件54及絕緣板55的順序依次層疊各個構件。
[0039]圖3是表示構成元件部50的各個構件的外觀的立體圖。如圖3的(A)所示，壓電元件51及第I密封件52是圓盤狀的板狀構件。此外，如圖3的(B)所示，第2密封件54及絕緣板55是圓環狀的板狀構件。壓電元件51在本實施方式中由水晶等形成，但也可以使用由其他種類的材料形成的元件。壓電元件51將自受壓部40傳遞來的載荷轉換為電荷，輸出與膜片42的變形量相應的信號(電壓信號)。第I密封件52及第2密封件54在本實施方式中由不銹鋼形成，但也可以由其他種類的金屬形成。第I密封件52是用于傳遞壓電元件51所產生的電荷的構件。絕緣板55是用于將電極板53和緊固螺釘32之間絕緣的構件。在本實施方式中，絕緣板55由氧化鋁形成，但也可以由其他種類的絕緣性材料形成。
[0040]如圖3的(C)所示，電極板53具備呈大致圓盤狀的板狀構件即圓盤部57和自圓盤部57的大致圓形的表面沿垂直方向延伸的端子部56。電極板53在本實施方式中由不銹鋼形成，但也可以由其他種類的金屬形成。電極板53能夠通過如下方式制作出來，S卩:自不銹鋼的平板沖裁出圓盤部57和端子部56的總體形狀，之后彎折作為端子部56的部分。
[0041]回到圖2，緊固螺釘32是用于向元件部50施加預載荷的構件。緊固螺釘32在本實施方式中由不銹鋼形成，但也可以由其他種類的金屬形成。在緊固螺釘32的外表面形成有外螺紋部37，在第2配件30的軸孔31的內壁面中的后端附近形成有與外螺紋部37相對應的內螺紋部38。此外，在緊固螺釘32形成有以中心軸線O為中心的貫通孔即軸孔36。
[0042]在第2配件30的軸孔31內，電極板53以圓盤部57與第I密封件52面接觸，并且端子部56向后端側延伸的方式配置。此時，端子部56以不與配置在比電極板53靠后端側的第2密封件54相接觸的方式，貫穿于第2密封件54及絕緣板55的中央部的孔。此外，端子部56以自緊固螺釘32的軸孔36的內壁面分離的狀態在軸孔36內貫穿。此外，在第2金具30的軸孔31內，構成元件部50的各個構件以自第2配件30的內壁面分離的方式配置。由此，壓電元件51的后端側的表面的電荷利用電極板53的端子部56不發生短路地向后端側傳遞。在元件部50中，為了使施加在壓電元件51的載荷均等，不僅在壓電元件51的后端側配置第2密封件54，在壓電元件51的前端側也配置有第2密封件54。
[0043]此外，在本實施方式中，第2配件30相當于解決問題的方案中的“殼體”。此外，壓電元件51相當于解決問題的方案中的“傳感器部”。此外，沿中心軸線O的前端側相當于解決問題的方案中的“一端部側”，沿中心軸線O的后端側相當于解決問題的方案中的“另一端部側”。
[0044]如圖2所示，在第I配件20的軸孔21內配置有線纜60，如后所述，線纜60借助細徑導線74及平板導線75連接于電極板53的端子部56。該線纜60是用于將壓電元件51的電荷傳遞到未圖示集成電路的構件，該集成電路用于根據壓電元件51的電荷檢測內燃機的燃燒壓。此外，在圖2中針對線纜60并未示出剖面而是示出其外觀狀態。
[0045]圖4是表示線纜60的結構的說明圖。在本實施方式中，作為線纜60，使用具有多層構造的所謂屏蔽線來降低噪音。在圖4的(A)中，自線纜60的中心軸線Ax靠紙面右側的那一側圖示出其外觀結構，自中心軸線Ax靠紙面左側的那一側圖示出剖面結構。此外，在圖4的(B)中，示出圖4的(A)中的B-B剖面的情況。對于線纜60而言，配置有在中央部具備多個導線的內部導體65，并且絕緣體64包圍內部導體65的徑向外側，在絕緣體64的外周面設有導電涂層63，在進一步靠徑向外側的位置設有作為網屏蔽構件的外部導體62，外表面被夾套61所覆蓋。
[0046]如圖4的(A)所示，在線纜60的前端部，自被夾套61覆蓋的部分朝向前端側去，露出有沒有被夾套61覆蓋的外部導體62。此外，自有外部導體62露出的部分朝向前端側去，露出有沒有被外部導體62覆蓋的絕緣體64。此外，自有絕緣體64露出的部分朝向前端側去，露出有沒有被絕緣體64覆蓋的內部導體65。
[0047]如圖2所示，在線纜60的前端部露出的內部導體65借助細徑導線74及平板導線75與端子部56相連接。具體地說，在內部導體65的前端焊接有平板導線75，在平板導線75的前端焊接有呈線圈狀卷繞的細徑導線74的后端，細徑導線74的前端焊接于端子部56的后端部。在此，平板導線75具有比內部導體65窄，且比細徑導線74寬的寬度。而且，平板導線75具有比內部導體65小，且比細徑導線74大的體積。由此，能夠借助端子部56將壓電元件51的電荷傳遞到內部導體65。
[0048]此外，自端子部56的前端至比將端子部56和細徑導線74之間連接起來的焊接部靠后端側的位置，包含端子部56的整體及細徑導線74的前端部的范圍被熱收縮管72所覆蓋。由此，提高了端子部56和緊固螺栓32之間的電絕緣的可靠性。在制造壓力傳感器10時，在進行整體的裝配之前事先利用細徑導線74和具有上述端子部56的電極板53之間焊接實現一體化，并利用熱收縮管72加以覆蓋即可。
[0049]此外，在線纜60中，如圖2所示，以自外部導體62的前端進一步向前端側延伸的方式設有自外部導體62連續形成的、由絞合線形成的接地導線76。接地導線76的前端部焊接于緊固螺釘32的后端部。由此，外部導體62借助接地導線76、緊固螺釘32、第2配件30及內燃機的氣缸蓋而接地。
[0050]圖5是表示組裝前的第2配件30、受壓部40及緊固螺釘32的說明圖。在制造壓力傳感器10時，將桿件44自第2配件30的前端側插入于軸孔31內，將膜片42和第2配件30之間焊接起來從而形成熔融部45(參照圖2)。之后，將元件部50自第2配件30的后端側配置于軸孔31內。此時，如所述的那樣將構成元件部50的電極板53與細徑導線74及熱收縮管72—體化即可。之后，將細徑導線74自緊固螺栓32的軸孔36的前端側插入于軸孔36，并自后端側拉出細徑導線74，在該狀態下，將緊固螺釘32的外螺紋部37螺旋緊固于在第2配件30的軸孔31的內壁面形成的內螺紋部38，從而向元件部50施加預載荷(參照圖2)。
[0051]然后，將自緊固螺釘32的后端側拉出的細徑導線74的后端及內部導體65的前端與平板導線75焊接在一起。此外，將接地導線76的前端部和緊固螺釘32的后端部之間焊接起來。此外，使線纜60經過第I配件20的軸孔21內(未圖示)，將第I配件20的前端及第2配件30的后端之間焊接，形成熔融部26(參照圖1及圖2)。之后，向第I配件20的軸孔21內注入熔融橡膠，以橡膠層填滿軸孔21內(未圖示)，從而完成壓力傳感器10。通過形成上述橡膠層，能夠提高壓力傳感器10內的防水性，并且，提高防振性。此外，為了注入到軸孔21內，也可以使用熔融樹脂代替熔融橡膠。
[0052]B.熔融部的結構:
[0053]圖6是放大表示壓力傳感器10的前端部的狀態的剖面圖，表示包含中心軸線O的剖面的狀態。如圖6所示，膜片42借助熔融部45接合于第2配件30。即，膜片42利用焊接而接合于第2配件30，在膜片42和第2配件30之間形成有使兩者熔合的熔融部45。在本實施方式中，上述焊接是激光焊接。作為激光焊接所用的激光，可以使用YAG激光或二氧化碳激光，只要能夠以期望的角度對第2配件30進行激光照射即可。
[0054]在本實施方式中，自壓力傳感器10的前端側朝向后端側去，沿膜片42的外周的全周照射激光從而將膜片42和第2配件30之間焊接起來。其結果是，熔融部45形成為圓環狀，在圖6所示的剖面中，示出將中心軸線O隔在中間的一對熔融部45。對于進行激光焊接時的振蕩方式，間斷地照射激光的脈沖激光和連續地照射激光的CW激光均可以，只要熔融部45呈圓環狀連續地形成，并且確保第2配件30內的氣密性即可。
[0055]如圖6所示，本實施方式的熔融部45以隨著自前端側朝向后端側去而向遠離中心軸線O的方向傾斜地延伸的方式形成。在圖6中，利用直線α表示熔融部45的傾斜度，作為熔融部45的傾斜角度，示出直線α和中心軸線O所成角度Θ1 (直線α和中心軸線O所成角度中的銳角)。
[0056]圖7在與圖6同樣包含中心軸線O的剖面中，表示用于規定熔融部45的傾斜度的直線α的說明圖。由于在包含中心軸線O的剖面中所表示的一對熔融部45是以中心軸線O為對稱軸呈線對稱的關系，在以下內容中，基于存在于自中心軸線O靠紙面左側的熔融部45進行說明。在圖7中，將處于熔融部45的外周上且位于最靠后端側的位置的點設為端點Α。此外，在圖7中，將熔融部45在壓力傳感器10的前端側表面中所占的范圍中的、離中心軸線O最遠的點設為點B。此外，在圖7中，將熔融部45在壓力傳感器10的前端側表面所占的范圍中的、離中心軸線O最近的點設為點C。如圖7所示，在本實施方式中，利用通過點A和點B的直線α來規定熔融部45的傾斜度。
[0057]此外，在圖7中，也將通過點A和點C的直線作為直線β表示。與直線α同樣地，直線β也隨著自前端側朝向后端側去而向遠離中心軸線O的方向傾斜。在此，由于點C是與點B相比離中心軸線O的距離較短的點，所以直線β的傾斜度比直線α的傾斜度大。在本實施方式中，利用根據熔融部45的外周上的點所導出的近似熔融部45外周的傾斜度的直線中的、傾斜度較小的直線α，規定熔融部45的傾斜度。
[0058]為了形成這樣傾斜的熔融部45，在將膜片42焊接于第2配件30時，只要使激光的照射軸隨著自前端側朝向后端側去而向遠離中心軸線O的方向傾斜即可。在本實施方式中，以上述那樣傾斜的角度形成圓環狀的熔融部45整體。
[0059]根據如以上的方式構成的本實施方式的壓力傳感器10，即使在由于反復使用壓力傳感器10的過程中的熱歷程等，具體地說，由于反復進行由升溫導致的熱膨脹和由冷卻導致的收縮等，而使第2配件30和膜片42之間的接合部位損傷的情況下，也能夠抑制壓力傳感器10的構成構件的脫落。在此，壓力傳感器10的構成構件是包含膜片42的構件，具體地說，例如是受壓部40及元件部50。
[0060]在本實施方式的壓力傳感器10中，膜片42是配置于沿中心軸線O處于前端側的最前端的構件。因此，若包含膜片42的構件自壓力傳感器10脫落，則存在脫落的構件不被構成壓力傳感器10的其他部位所支承，而落入到作為壓力測定對象的設備內的可能性。若上述的壓力傳感器10的構成構件脫落，則壓力傳感器10無法發揮其功能，且若脫落的構件落入到內燃機的燃燒室(氣筒)內，則還存在引起內燃機的損傷的可能性。根據本實施方式的壓力傳感器10，即使因為由熱歷程等所導致的劣化，而使壓力傳感器10發生損傷，也能夠抑制由于壓力傳感器10的損傷而使損傷波及到作為壓力測定對象的設備。
[0061]在此，由于熔融部45是作為焊接對象的金屬構件的母材(第2配件30及膜片42)熔合而形成的，所以熔融部45的組成及組織的狀態與上述母材不同。其結果是，在熔融部45和上述母材之間產生熱膨脹率差，在熔融部45的外周容易產生由熱膨脹率差所引起的裂紋。由于反復進行熱膨脹和收縮而使第2配件30和膜片42之間的接合部位發生損傷的情況是指，通常在熔融部45的外周產生裂紋的情況。在圖7中，利用單點劃線AB及雙點劃線AC表示熔融部45的外周。即，裂紋產生于單點劃線AB和雙點劃線AC中的至少一方的至少一部分。
[0062]如上所述，在本實施方式中，通過點A和點B的直線α隨著自前端側朝向后端側去而向遠離中心軸線O的方向傾斜。因此，盡管在熔融部45的整周沿著單點劃線AB產生裂紋，包含膜片42的構件也會被第2配件30中的裂紋部分處的內壁所支承，從而阻止其向壓力傳感器10的前端側脫落。此外，在沿著雙點劃線AC產生裂紋的情況下，已知直線β的傾斜度大于直線α的傾斜度，第2配件30支承包含膜片42的構件的力變得更強，因此能夠阻止包含膜片42的構件的脫落。因此，根據本實施方式，即使在熔融部45的外周的任意部位產生裂紋，都能夠抑制包含膜片42的構件的脫落。
[0063]圖8是表示不同于第I實施方式的，沿著第2配件30的前端和膜片42之間的接觸面設置熔融部145的結構的說明圖。即，圖8表示自垂直于中心軸線O的方向，具體地說，自圖8中箭頭Zl所示的方向照射激光而進行焊接的情況。由此，形成呈自壓力傳感器的外周面朝向中心軸線方向延伸的形狀的熔融部145。在設有這樣的形狀的熔融部145的情況下，能夠提高焊接的強度，但是若沿著熔融部145的外周產生裂紋，則無法利用第2配件30的壁面支承包含膜片42的構件，因此包含膜片42的構件會脫落。在圖8中，用箭頭表示包含膜片42的構件的脫落方向。
[0064]此外，對于表示熔融部45的傾斜度的直線α和中心軸線O所成角度ΘI，從獲得上述抑制包含膜片42的構件的脫落的效果的觀點來看，期望將其設為0.5°以上。若使熔融部45向上述的方向傾斜，那么即使角度Θ1不足0.5°也能夠獲得抑制包含膜片42的構件的脫落的效果，但為了提高該效果，期望角度Θ1較大。
[0065]另一方面，表示熔融部45的傾斜度的角度Θ1也可以設為以下說明的角度Θ2以上，但期望是設為小于角度Θ2。如上所述，在壓力傳感器10的第2配件30的前端部設有用于與內燃機的氣缸蓋氣密地接觸的擴徑部34。在圖6的剖面圖中，用直線γ表示沿擴徑部34的表面的直線。角度Θ2是擴徑部34的傾斜角度，且是直線γ與中心軸線O所成的角度(直線γ與中心軸線O所成角度中的銳角)。
[0066]在壓力傳感器10中，期望熔融部45和擴徑部34的表面之間的距離較長。其原因在于:在熔融部45靠近擴徑部34的表面地形成的情況下，利用激光照射來設置熔融部45時，存在擴徑部34的表面受到熱的影響而變形的情況，若擴徑部34的表面變形，則存在壓力傳感器10和氣缸蓋之間的密封性受損的可能性。若以上述的角度Θ1小于角度Θ2的方式設置熔融部45，則能夠容易地確保擴徑部34的表面和熔融部45之間的距離，所以能夠抑制由于焊接時的熱所引起的擴徑部34的表面的變形。此外，若以上述的角度Θ1小于角度Θ2的方式設置熔融部45，則能夠更深地設置熔融部45，能夠確保擴徑部34的表面和熔融部45之間的距離，因此能夠提高焊接的強度。
[0067]C.第2實施方式:
[0068]圖9是表示第2實施方式的壓力傳感器的結構的剖面示意圖。第2實施方式的壓力傳感器除了前端的構造以外其他均與第I實施方式同樣，因此對共同的部分標記相同的附圖標記并省略詳細的說明。
[0069]在所述的第I實施方式中，以使膜片42的后端側的表面接觸于第2配件30的前端面的方式，配置膜片42。相對于此，在第2實施方式的壓力傳感器中，以使膜片42的厚度方向的側面接觸于第2配件30的軸孔31的內壁面的方式，配置膜片42。即使在該情況下，通過利用具有與第I實施方式相同形狀的熔融部45將膜片42接合于第2配件30，也能夠獲得與第I實施方式同樣的效果。
[0070]此外，在圖9中，為了與第2實施方式對比，利用箭頭Ζ2假定地表示沿著第2配件30和膜片42之間的接觸面設置熔融部時的激光照射的位置及方向。即使在像這樣沿平行于中心軸線O的方向進行激光照射而設置熔融部的情況下，也能夠提高第2配件30和膜片42之間的焊接強度。但是，若沿著熔融部的外周產生裂紋，則無法利用第2配件30的壁面來支承包含膜片42的構件，因此，包含膜片42的構件可能會脫落。相對于此，根據第2實施方式，使焊接時的激光的照射軸不同于上述箭頭Z2，而是隨著自前端側朝向后端側去而向遠離中心軸線O的方向傾斜。因此，不僅能夠確保第2配件30和膜片42之間的焊接強度，即使在沿熔融部45的外周產生裂紋的情況下，也能夠抑制包含膜片42的構件的脫落。
[0071]D.變形例:
[0072]?變形例1:
[0073]在上述各個實施方式中，熔融部45是利用激光焊接形成的，但也可以采用電弧焊、電子束焊等其他的焊接方法。只要能夠以期望的角度形成熔融部45即可，只要以隨著自膜片42的外表面朝向后端側去而向遠離中心軸線O的方向傾斜地延伸的方式形成熔融部45，就能夠獲得與各個實施方式同樣的效果。
[0074]?變形例2:
[0075]在上述各個實施方式中，作為膜片42所受的壓力能夠傳遞到的傳感器部而具備壓電元件51，膜片的變形量作為載荷被傳遞，該壓電元件51將傳遞來的載荷轉換成電荷，但也可以是與此不同的結構。例如，作為上述傳感器部，也可以使用半導體式應變片等。
[0076]變形例3:
[0077]在上述各個實施方式中，壓力傳感器10在其前端部形成有擴徑部34，在擴徑部34，壓力傳感器10與內燃機的氣缸蓋氣密地接觸，但也可以是與此不同的結構。也可以在壓力傳感器的前端部不設擴徑部，而是在比各個實施方式的擴徑部34靠后端側的位置，例如在第I配件20設置用于與上述氣缸蓋氣密地接觸的部位。
[0078]變形例4:
[0079]在上述各個實施方式中，壓力傳感器10用于檢測內燃機的燃燒壓，但也可以是與此不同的結構，例如，也能夠適用于內燃機以外的設備中的氣壓計等。
[0080]本發明不限于上述的實施方式、實施例、變形例，在不脫離本發明的主旨的范圍內能夠以各種結構加以實現。例如，與
【發明內容】
欄中記載的各個方案中的技術特征對應的實施方式、實施例、變形例中的技術特征，為了解決上述問題的一部分或全部，或為了達到上述效果的一部分或全部，可以適當地進行替換、組合。此外，若其技術特征在本說明書中沒有說明成是必須的，則可以適當地加以刪除。
【主權項】
1.一種壓力傳感器，其特征在于， 該壓力傳感器具備:筒狀的殼體;膜片，其借助熔融部與所述殼體的一端部相接合；以及傳感器部，其配置于所述殼體內，所述膜片所受的壓力能夠傳遞到該傳感器部， 在包含所述殼體的中心軸線的剖面中存在一對所述熔融部，一對所述熔融部均以如下方式形成，即隨著自所述膜片的外表面朝向所述殼體的另一端部側去而向遠離所述中心軸線的方向傾斜地延伸。2.根據權利要求1中所述的壓力傳感器，其特征在于， 在包含所述殼體的中心軸線的剖面中，通過端點A和點B的直線與所述殼體的中心軸線所成的角度Θ1為0.5°以上，所述端點A在所述熔融部中位于最靠所述另一端部側的位置，所述點B是所述熔融部在所述壓力傳感器的所述一端部側的表面中所占范圍內的、離所述殼體的中心軸線最遠的點。3.根據權利要求2中所述的壓力傳感器，其特征在于， 所述殼體在所述一端部形成有擴徑部，所述擴徑部隨著朝向所述另一端部側去而擴徑，且所述擴徑部與安裝對象體氣密地接觸， 在包含所述殼體的中心軸線的剖面中，所述角度Θ1小于沿所述擴徑部的表面的直線與所述殼體的中心軸線所成的角度Θ2。
【文檔編號】G01L7/08GK106052936SQ201610228356
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月13日 公開號201610228356.X, CN 106052936 A, CN 106052936A, CN 201610228356, CN-A-106052936, CN106052936 A, CN106052936A, CN201610228356, CN201610228356.X
【發明人】山田達范, 巖渕盾紀
【申請人】日本特殊陶業株式會社