燃燒壓力檢測(cè)裝置、帶燃燒壓力檢測(cè)裝置的內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】一種燃燒壓力檢測(cè)裝置，該燃燒壓力檢測(cè)裝置用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的燃燒壓力，其特征在于：燃燒壓力檢測(cè)裝置能夠安裝于將構(gòu)成燃燒室的汽缸頭(4)的內(nèi)部與外部連通的連通孔(4a)，燃燒壓力檢測(cè)裝置具有殼體(30)和在殼體(30)內(nèi)檢測(cè)燃燒壓力的壓電元件等，殼體(30)具有能夠向連通孔(4a)安裝的安裝構(gòu)造部，安裝構(gòu)造部具有能夠供第1密封構(gòu)件(71)安裝的第3外周面(333)、能夠供第2密封構(gòu)件(72)安裝的傾斜面(315a)，在燃燒壓力檢測(cè)裝置安裝于連通孔(4a)時(shí)，傾斜面(315a)配置在比第3外周面(333)靠燃燒室方向的頂端側(cè)。
【專利說明】燃燒壓力檢測(cè)裝置、帶燃燒壓力檢測(cè)裝置的內(nèi)燃機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃燒壓力檢測(cè)裝置以及帶燃燒壓力檢測(cè)裝置的內(nèi)燃機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了通過在燃燒壓力檢測(cè)裝置和構(gòu)造體之間存在密封構(gòu)件來(lái)使燃燒氣體不易向內(nèi)燃機(jī)外部泄漏的技術(shù)，所述燃燒壓力檢測(cè)裝置安裝于內(nèi)燃機(jī)并檢測(cè)燃燒室內(nèi)的壓力，所述構(gòu)造體構(gòu)成燃燒室，并安裝有該燃燒壓力檢測(cè)裝置。
[0003]例如，專利文獻(xiàn)I所述的應(yīng)力檢測(cè)裝置，具有圓筒的由不銹鋼構(gòu)成的殼體，在該殼體的外周面上形成有螺紋部，該螺紋部被螺紋緊固于貫通設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)體的汽缸頭的螺紋孔。此時(shí)，在殼體六角部與發(fā)動(dòng)機(jī)體之間，作為密封用圈將密封墊向汽缸頭的外表面按壓。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開平7-253364號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]在比燃燒壓力檢測(cè)裝置的殼體、與構(gòu)成燃燒室且安裝有該燃燒壓力檢測(cè)裝置的汽缸頭之間的密封部位靠燃燒室一側(cè)，高溫的燃燒氣體流入殼體與汽缸頭之間，所以有可能因構(gòu)成燃燒壓力檢測(cè)裝置的構(gòu)件的熱膨脹等而產(chǎn)生一波長(zhǎng)內(nèi)的檢測(cè)損失和/或反復(fù)波長(zhǎng)內(nèi)的基準(zhǔn)位置錯(cuò)位(溫度漂移)等檢測(cè)誤差。另外，若燃燒氣體流入殼體與汽缸頭的連結(jié)部，則有可能因殼體與汽缸頭的熱膨脹系數(shù)的差等而產(chǎn)生熱應(yīng)變，導(dǎo)致連結(jié)部粘合。
[0009]對(duì)此，也可以考慮通過使密封構(gòu)件存在于殼體的頂端面與汽缸頭之間，并利用殼體與汽缸頭將該密封構(gòu)件在壓力檢測(cè)裝置的緊固方向上壓潰，從而在殼體的頂端部進(jìn)行密封。然而，在該結(jié)構(gòu)中，有可能由于壓力檢測(cè)裝置的小型化，殼體和/或密封構(gòu)件承受不了緊固力而破損，在汽缸頭與壓力檢測(cè)裝置之間的密封部產(chǎn)生間隙，燃燒室內(nèi)的氣體流入該間隙，而產(chǎn)生由檢測(cè)裝置的變形和/或燃燒的混亂引起的燃料經(jīng)濟(jì)性和/或性能惡化。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供在實(shí)現(xiàn)了燃燒壓力檢測(cè)裝置的頂端部的小型化的情況下也能夠抑制燃燒氣體向與汽缸頭的間隙流入的裝置。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]基于該目的，本發(fā)明是一種燃燒壓力檢測(cè)裝置，該燃燒壓力檢測(cè)裝置用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的燃燒壓力，其特征在于，所述燃燒壓力檢測(cè)裝置能夠安裝于將構(gòu)成所述燃燒室的汽缸頭的內(nèi)部與外部連通的連通孔，所述燃燒壓力檢測(cè)裝置具有殼體和在該殼體內(nèi)檢測(cè)燃燒壓力的檢測(cè)部，所述殼體具有能夠向所述連通孔安裝的安裝構(gòu)造部，所述安裝構(gòu)造部具有能夠供第I密封構(gòu)件安裝的第I安裝構(gòu)造部和能夠供第2密封構(gòu)件安裝的第2安裝構(gòu)造部，在所述燃燒壓力檢測(cè)裝置安裝于所述連通孔時(shí)，所述第2安裝構(gòu)造部配置在比所述第I安裝構(gòu)造部靠所述燃燒室方向的頂端側(cè)。
[0013]此處，優(yōu)選，所述殼體具有通過緊固于在所述連通孔形成的陰螺紋而與所述汽缸頭連結(jié)的連結(jié)部，該連結(jié)部設(shè)置在所述第I安裝構(gòu)造部與所述第2安裝構(gòu)造部之間。由此，能夠抑制在連結(jié)部中因殼體與汽缸頭的熱膨脹系數(shù)的差而產(chǎn)生熱應(yīng)變、連接部粘合。
[0014]另外，優(yōu)選，所述第2安裝構(gòu)造部具備斜面部，所述斜面部在安裝于所述汽缸頭的所述連通孔的所述殼體中，隨著從所述頂端側(cè)朝向與所述燃燒室方向相反側(cè)的后端側(cè)靠近而直徑變大，在該斜面部能夠安裝所述第2密封構(gòu)件。由此，能夠通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)燃燒氣體向燃燒壓力檢測(cè)裝置與汽缸頭的間隙的流入的抑制。
[0015]另外，優(yōu)選，所述第I安裝構(gòu)造部，在所述燃燒壓力檢測(cè)裝置安裝于所述連通孔時(shí)，配置在所述燃燒室方向的后端側(cè)且不落入所述連通孔的位置，所述第I密封構(gòu)件安裝在所述汽缸頭與所述第I安裝構(gòu)造部之間。
[0016]另外，優(yōu)選，所述第2安裝構(gòu)造部，在所述燃燒壓力檢測(cè)裝置安裝于所述連通孔時(shí)，配置在所述連通孔內(nèi)，所述第2密封構(gòu)件安裝在所述連通孔與所述第2安裝構(gòu)造部之間。
[0017]另外，如果從其他的觀點(diǎn)來(lái)理解，本發(fā)明為一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)安裝有用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的燃燒壓力的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，具備具有上述特征點(diǎn)的燃燒壓力檢測(cè)裝置。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，在實(shí)現(xiàn)了燃燒壓力檢測(cè)裝置的頂端部的小型化的情況下也能夠抑制燃燒氣體向與汽缸頭的間隙流入，所以能夠防止由構(gòu)成燃燒壓力檢測(cè)裝置的構(gòu)件的熱膨脹等引起的一波長(zhǎng)內(nèi)的檢測(cè)損失、和/或溫度漂移等檢測(cè)誤差。另外，能夠防止由殼體與汽缸頭的熱膨脹系數(shù)差引起的連結(jié)部的粘合等變形。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖2是圖1的II部的放大圖。
[0022]圖3是壓力檢測(cè)裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖4是圖3的IV-1V部的剖視圖。
[0024]圖5是圖4的V部的放大圖。
[0025]圖6是表示用于與第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的密封形態(tài)進(jìn)行比較的比較例的圖。
[0026]圖7是第2實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的第2密封構(gòu)件的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖8是第3實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的第2密封構(gòu)件的示意結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029]<第I實(shí)施方式>
[0030]圖1是第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I的示意結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖2是圖1的II部的放大圖。
[0032]內(nèi)燃機(jī)I具備:具有氣缸2a的氣缸體2 ;在氣缸2a內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞3 ;以及汽缸頭4，其連結(jié)于氣缸體2，與氣缸2a以及活塞3等一起形成燃燒室C。內(nèi)燃機(jī)I還具備:壓力檢測(cè)裝置5，其安裝于汽缸頭4，檢測(cè)燃燒室C內(nèi)的壓力；控制裝置6，其基于壓力檢測(cè)裝置5檢測(cè)到的壓力來(lái)控制內(nèi)燃機(jī)I的工作；密封構(gòu)件7，其存在于壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4之間，用于確保燃燒室C內(nèi)的氣密性；以及傳送電纜8，其在壓力檢測(cè)裝置5與控制裝置6之間傳送電信號(hào)。
[0033]在汽缸頭4中，形成有將燃燒室C與外部連通的連通孔4a。連通孔4a從燃燒室C側(cè)開始，具有:第I孔部4b ;直徑從第I孔部4b的孔徑逐漸擴(kuò)大的傾斜部4c ；以及孔徑比第I孔部4b的孔徑大的第2孔部4d。在形成第2孔部4d的周圍的壁，形成有供形成于壓力檢測(cè)裝置5的后述殼體30的陽(yáng)螺紋332a擰入的陰螺紋4e。
[0034]以下，對(duì)壓力檢測(cè)裝置5進(jìn)行詳述。
[0035]圖3是壓力檢測(cè)裝置5的示意結(jié)構(gòu)圖。圖4是圖3的IV-1V部的剖視圖。圖5是圖4的V部的放大圖。
[0036]壓力檢測(cè)裝置5具備:傳感器部100，其具有將燃燒室C內(nèi)的壓力變換為電信號(hào)的壓電元件10 ;信號(hào)處理部200，其對(duì)來(lái)自傳感器部100的電信號(hào)進(jìn)行處理；以及保持構(gòu)件300，其保持信號(hào)處理部200。在將該壓力檢測(cè)裝置5安裝于汽缸頭4時(shí)，傳感器部100的后述膜片頭40先插入在汽缸頭4形成的連通孔4a。在以下的說明中，將圖4的左側(cè)設(shè)為壓力檢測(cè)裝置5的頂端側(cè)，將右側(cè)設(shè)為壓力檢測(cè)裝置5的后端側(cè)。
[0037]首先，對(duì)傳感器部100進(jìn)行說明。
[0038]傳感器部100具備:壓電元件10，其將所接受的壓力變換成電信號(hào)；和殼體30，其為筒形，形成有在內(nèi)部收納壓電元件10等的圓柱形的孔。以下，將形成于殼體30的圓柱形的孔的中心線方向簡(jiǎn)稱為中心線方向。
[0039]傳感器部100還具備:膜片頭40，其設(shè)置為蓋住殼體30的頂端側(cè)的開口部，燃燒室C內(nèi)的壓力對(duì)其進(jìn)行作用；第I電極部50，其設(shè)置在膜片頭40與壓電元件10之間；以及第2電極部55，其相對(duì)于壓電元件10配置在與第I電極部50相反一側(cè)。
[0040]傳感器部100還具備:氧化鋁陶瓷制的絕緣圈60，其對(duì)第2電極部55進(jìn)行電絕緣；支撐構(gòu)件65，其設(shè)置在比絕緣圈60靠后端側(cè)，支撐信號(hào)處理部200的后述的覆蓋構(gòu)件23的端部；以及螺旋彈簧70，其存在于第2電極部55與后述的傳導(dǎo)構(gòu)件22之間。
[0041]壓電元件10具有顯示縱向壓電效應(yīng)的壓電作用的壓電體。所謂縱向壓電效應(yīng)，指的是當(dāng)向與壓電體的電荷產(chǎn)生軸相同方向的應(yīng)力施加軸作用外力時(shí)、在電荷產(chǎn)生軸方向的壓電體的表面產(chǎn)生電荷的作用。本實(shí)施方式的壓電元件10以中心線方向成為應(yīng)力施加軸的方向的方式收納于殼體30內(nèi)。
[0042]接下來(lái)，例示在壓電元件10中利用了橫向壓電效應(yīng)的情況。所謂橫向壓電效應(yīng)，指的是當(dāng)向處于與壓電體的電荷產(chǎn)生軸正交的位置的應(yīng)力施加軸作用外力時(shí)、在電荷產(chǎn)生軸方向的壓電體的表面產(chǎn)生電荷的作用?？梢詫⒍鄰堓^薄地形成為薄板狀的壓電體層疊而構(gòu)成，通過這樣層疊，能夠高效地將壓電體產(chǎn)生的電荷集中而提高傳感器的靈敏度。作為壓電單晶體，能夠例示使用具有縱向壓電效應(yīng)以及橫向壓電效應(yīng)的硅酸鎵鑭系晶體(硅酸鎵鑭、鉭酸鎵鑭、鈮酸鎵鑭、LGTA)和/或水晶、稼磷酸鹽等。另外，在本實(shí)施方式的壓電元件10中，作為壓電體使用硅酸鎵鑭單晶體。
[0043]殼體30具有設(shè)置在頂端側(cè)的第I殼體31和設(shè)置在后端側(cè)的第2殼體32。
[0044]第I殼體31是在內(nèi)部形成有圓柱形的孔310的薄壁圓筒形的構(gòu)件,該圓柱形的孔310形成為直徑從頂端側(cè)到后端側(cè)階梯性不同。在外周面上，在中心線方向的中央部，遍及周向的整個(gè)區(qū)域而設(shè)有從外周面突出的突出部315。
[0045]孔310由從頂端側(cè)到后端側(cè)依次形成的第I孔311和孔徑比第I孔311的孔徑大的第2孔312構(gòu)成。突出部315在頂端部具有直徑從頂端側(cè)向后端側(cè)逐漸變大的傾斜面315a，在后端部具有與中心線方向垂直的垂直面315b。
[0046]第2殼體32是在內(nèi)部形成有圓柱形的孔320的筒形的構(gòu)件，該圓柱形的孔320形成為直徑從頂端側(cè)到后端側(cè)階梯性不同，在外部設(shè)有形成為直徑從頂端側(cè)到后端側(cè)階梯性不同的外周面330。
[0047]孔320由從頂端側(cè)到后端側(cè)依次形成的第I孔321、孔徑比第I孔321的孔徑小的第2孔322、孔徑比第2孔322的孔徑大的第3孔323、孔徑比第3孔323的孔徑大的第4孔324、孔徑比第4孔324的孔徑大的第5孔325構(gòu)成。
[0048]第I孔321的孔徑設(shè)定為第I殼體31的外周面的直徑以下，以使得第2殼體32的頂端部以過盈配合而卡合(壓入)于第I殼體31的后端部。
[0049]從頂端側(cè)到后端側(cè)，外周面330由第I外周面331、外徑比第I外周面331的外徑大的第2外周面332、外徑比第2外周面332的外徑大的第3外周面333、外徑比第3外周面333的外徑大的第4外周面334、外徑比第4外周面334的外徑小的第5外周面335構(gòu)成。在第2外周面332的頂端部形成有供擰入于汽缸頭4的陰螺紋4e的陽(yáng)螺紋332a。在第3外周面333，以間隙配合嵌入有后述的第I密封構(gòu)件71，第3外周面333的外徑與第I密封構(gòu)件71的內(nèi)徑的尺寸公差設(shè)定為例如O到0.2mm。第4外周面334的后端部形成為在周向上等間隔地具有6個(gè)倒角的正六棱柱。該形成為正六棱柱的部位是在將壓力檢測(cè)裝置5緊固于汽缸頭4時(shí)供緊固用的工具嵌入、來(lái)傳遞賦予給了工具的旋轉(zhuǎn)力的部位。在第5外周面335的中心線方向上的中央部，遍及整個(gè)圓周而形成有從外周面凹陷的凹部335a。
[0050]另外，第2殼體32在從第4孔324向第5孔325的轉(zhuǎn)換部分即第5孔325的頂端部，設(shè)置有供信號(hào)處理部200的后述的覆蓋構(gòu)件23的基板覆蓋部232的頂端側(cè)的端面抵碰的抵碰面340。在抵碰面340形成有供后述的信號(hào)處理部200的印刷布線基板210的第2連接引腳21b插入的引腳用凹部340a。
[0051]第I殼體31以及第2殼體32存在于接近燃燒室C的位置，所以優(yōu)選使用至少耐-40?350〔°C〕的使用溫度環(huán)境的材料來(lái)制作。具體地說，優(yōu)選使用耐熱性較高的不銹鋼鋼材，例如JIS標(biāo)準(zhǔn)的SUS630、SUS316、SUS430等。
[0052]膜片頭40具有圓筒形的圓筒形部41和形成在圓筒形部41的內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)部42。
[0053]圓筒形部41的后端部具有:進(jìn)入部41a，其以過盈配合與殼體30的第I殼體31的頂端部卡合(壓入)，進(jìn)入該頂端部的內(nèi)部；和抵碰面41b，其與該頂端部的端面31a形成為相同形狀，在卡合時(shí)供該端面31a抵碰。
[0054]內(nèi)側(cè)部42是以蓋住圓筒形部41的頂端側(cè)的開口的方式設(shè)置的圓盤形的構(gòu)件，在后端側(cè)的面的中央部設(shè)有從該面向壓電元件1側(cè)突出的突出部42a。另外，在內(nèi)側(cè)部42的頂端側(cè)的面的中央部設(shè)有從該面向壓電元件10側(cè)凹陷的凹部42b。突出部42a以及凹部42b作為在中央?yún)^(qū)域向后端側(cè)凹陷的凹陷部的一例而發(fā)揮功能。
[0055]因?yàn)槟て^40存在于高溫且高壓的燃燒室C內(nèi)，所以作為膜片頭40的材料，優(yōu)選為彈性高、且耐久性、耐熱性、耐蝕性等優(yōu)異的合金制，例如可例示SUH660。
[0056]第I電極部50是以直徑從頂端側(cè)到后端側(cè)階梯性不同的方式形成的圓柱形的構(gòu)件，由第I圓柱部51和外徑比第I圓柱部51的外徑大的第2圓柱部52構(gòu)成。第I圓柱部51的外徑比膜片頭40的進(jìn)入部41a的內(nèi)徑小，第2圓柱部52的外徑與第I殼體31的第I孔311的孔徑大致相同。而且，配置成第I圓柱部51的頂端側(cè)的端面接觸膜片頭40的內(nèi)側(cè)部42的突出部42a，第2圓柱部52的后端側(cè)的端面接觸壓電元件10的頂端側(cè)的面。通過第2圓柱部52的外周面與第I殼體31的內(nèi)周面接觸、或者第I圓柱部51的頂端側(cè)的端面與膜片頭40接觸，從而壓電元件10的頂端部與殼體30電連接。
[0057]第I電極部50是使燃燒室C內(nèi)的壓力作用于壓電元件10的構(gòu)件，壓電元件10 —側(cè)的端面即第2圓柱部52的后端側(cè)的端面形成為能夠按壓電元件10的端面的整個(gè)面的大小。另外，就第I電極部50而言，中心線方向上的兩端面形成為平行(與中心線方向正交)且形成為平滑面，以能夠使從膜片頭40接受的壓力均等地作用于壓電元件10。
[0058]作為第I電極部50的材質(zhì)，可以例示不銹鋼。
[0059]第2電極部55為圓柱形的構(gòu)件，配置成頂端側(cè)的端面與壓電元件10的后端側(cè)的端面接觸，另一方的端部側(cè)的端面與絕緣圈60接觸。在第2電極部55的后端側(cè)的端面設(shè)有從該端面向后端側(cè)突出的圓柱形的突出部55a。突出部55a具有端面?zhèn)鹊幕瞬亢屯鈴奖仍摶瞬康耐鈴叫〉捻敹瞬?。突出?5a的外徑設(shè)定得比絕緣圈60的內(nèi)徑小，并且突出部55a的長(zhǎng)度設(shè)定得比絕緣圈60的寬度(中心線方向上的長(zhǎng)度)長(zhǎng)，突出部55a的頂端從絕緣圈60露出。該第2電極部55是以在與第I電極部50之間對(duì)壓電元件10施加一定的載荷的方式進(jìn)行作用的構(gòu)件，壓電元件10側(cè)的端面形成為能夠按住壓電元件10的端面的整個(gè)面的大小并且形成為平行且平滑面。第2電極部55的外徑設(shè)定為比第I殼體31的第2孔312的孔徑小，在第2電極部55的外周面與第I殼體31的內(nèi)周面之間存在間隙。
[0060]作為第2電極部55的材質(zhì)，可以例示不銹鋼。
[0061]絕緣圈60是由氧化鋁陶瓷等形成的圓筒形的構(gòu)件，內(nèi)徑(中央部的孔徑)比第2電極部55的突出部55a的基端部的外徑稍大，外徑設(shè)定為與第I殼體31的第2孔312的孔徑大致相同。第2電極部55通過突出部55a插入絕緣圈60的中央部的孔而配置，從而配置成中心位置與第I殼體31的第2孔312的中心相同。
[0062]支撐構(gòu)件65是從頂端側(cè)到后端側(cè)在內(nèi)部形成有直徑不同的多個(gè)圓柱形的孔650且外周面相同的筒形的構(gòu)件。
[0063]孔650由從頂端側(cè)到后端側(cè)依次形成的第I孔651、孔徑比第I孔651的孔徑大的第2孔652以及孔徑比第2孔652的孔徑大的第3孔653構(gòu)成。第I孔651的孔徑比第2電極部55的突出部55a的基端部的外徑大，該突出部55a露出到支撐構(gòu)件65的內(nèi)部。第2孔652的孔徑比后述的信號(hào)處理部200的傳導(dǎo)構(gòu)件22的頂端部的外徑大。第3孔653的孔徑比后述的信號(hào)處理部200的覆蓋構(gòu)件23的端部的外徑小，該覆蓋構(gòu)件23以過盈配合卡合于形成第3孔653的周圍的壁。由此，支撐構(gòu)件65作為支撐覆蓋構(gòu)件23的端部的構(gòu)件而發(fā)揮功能。
[0064]就螺旋彈簧70而言，內(nèi)徑為第2電極部55的突出部55a的頂端部的外徑以上且比基端部的外徑小，外徑比后述的傳導(dǎo)構(gòu)件22的插入孔22a的直徑小。在螺旋彈簧70的內(nèi)側(cè)插入第2電極部55的突出部55a的頂端部，并且螺旋彈簧70插入后述的傳導(dǎo)構(gòu)件22的插入孔22a。螺旋彈簧70的長(zhǎng)度設(shè)定成能夠以壓縮的狀態(tài)存在于第2電極部55與傳導(dǎo)構(gòu)件22之間的長(zhǎng)度。作為螺旋彈簧70的材質(zhì)，優(yōu)選使用彈性較高且耐久性、耐熱性、耐蝕性等優(yōu)異的合金。另外，優(yōu)選通過在螺旋彈簧70的表面實(shí)施鍍金來(lái)提高電傳導(dǎo)。
[0065]接下來(lái)，對(duì)信號(hào)處理部200進(jìn)行說明。
[0066]信號(hào)處理部200具備:電路基板部21，其對(duì)作為從傳感器部100的壓電元件10得到的微弱的電荷的電信號(hào)至少進(jìn)行放大處理；棒狀的傳導(dǎo)構(gòu)件22，其將在壓電元件10產(chǎn)生的電荷引導(dǎo)到電路基板部21 ;覆蓋構(gòu)件23，其覆蓋這些電路基板部21、傳導(dǎo)構(gòu)件22等；以及O型圈24，其對(duì)電路基板部21等進(jìn)行密封。
[0067]電路基板部21具有印刷布線基板210，所述印刷布線基板210安裝有構(gòu)成用于對(duì)從傳感器部100的壓電元件10得到的微弱的電荷進(jìn)行放大的電路的電子器件等。在印刷布線基板210的頂端部，通過軟釬焊等連接有用于電連接傳導(dǎo)構(gòu)件22的后端部的第I連接引腳21a、和接地用以及定位用的第2連接引腳21b。另外，在印刷布線基板210的后端部，通過軟釬焊等連接有3個(gè)經(jīng)由傳送電纜8的頂端部的連接器8a與控制裝置6電連接的第3連接引腳21c。3個(gè)第3連接引腳21c分別使用于從控制裝置6向印刷布線基板210供給電源電壓以及GND電壓、從印刷布線基板210向控制裝置6供給輸出電壓。
[0068]傳導(dǎo)構(gòu)件22是棒狀(圓柱形)的構(gòu)件，在頂端部形成有供第2電極部55的突出部55a的頂端部插入的插入孔22a。傳導(dǎo)構(gòu)件22的后端部經(jīng)由導(dǎo)線而與電路基板部21的印刷布線基板210電連接。作為傳導(dǎo)構(gòu)件22的材質(zhì)，可以例示黃銅以及鈹銅等。在該情況下，從加工性以及成本的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選黃銅。與此相對(duì)，從電傳導(dǎo)性、高溫強(qiáng)度、可靠性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選鈹銅。
[0069]覆蓋構(gòu)件23具有:傳導(dǎo)構(gòu)件覆蓋部231，其覆蓋傳導(dǎo)構(gòu)件22的外周；基板覆蓋部232，其覆蓋電路基板部21的印刷布線基板210的側(cè)面以及下表面；以及連接部233，其覆蓋與印刷布線基板210連接的第3連接引腳21c的周圍，并且供傳送電纜8的頂端部的連接器8a嵌入。
[0070]傳導(dǎo)構(gòu)件覆蓋部231在中心線方向上，以露出傳導(dǎo)構(gòu)件22的頂端部的方式進(jìn)行覆蓋，設(shè)置有形成為直徑從頂端側(cè)到后端側(cè)階梯性不同的外周面240。從頂端側(cè)到后端側(cè)，夕卜周面240由第I外周面241、外徑比第I外周面241的外徑大的第2外周面242、外徑比第2外周面242的外徑大的第3外周面243、外徑比第3外周面243的外徑大的第4外周面244構(gòu)成。第I外周面241的直徑比支撐構(gòu)件65的第3孔653的孔徑大，傳導(dǎo)構(gòu)件覆蓋部231的頂端部以過盈配合而卡合(壓入)于形成支撐構(gòu)件65的第3孔653的周圍的壁。第2外周面242的直徑形成得比第2殼體32的第2孔322的孔徑小，第3外周面243的直徑形成得比第2殼體32的第3孔323的孔徑小。另外，第4外周面244的直徑比第2殼體32的第4孔324的孔徑大，傳導(dǎo)構(gòu)件覆蓋部231的后端部以過盈配合而卡合(壓入)于形成第2殼體32的第4孔324的周圍的壁。由此，傳導(dǎo)構(gòu)件覆蓋部231的至少中心線方向上的兩端部分別通過與支撐構(gòu)件65、第2殼體32接觸而被支撐，所以即使在惡劣的振動(dòng)環(huán)境下，也能夠抑制帶給傳導(dǎo)構(gòu)件22的壞影響，能夠避免由振動(dòng)引起傳導(dǎo)構(gòu)件22的連接部的斷線和/或接觸不良等。
[0071]基板覆蓋部232是基本上圓筒形的部位，在其側(cè)面設(shè)有用于在內(nèi)部設(shè)置印刷布線基板210的矩形的開口部232a。另外，在基板覆蓋部232的后端側(cè)，形成有用于對(duì)殼體30內(nèi)以及印刷布線基板210設(shè)置部進(jìn)行密封的O型圈24用的圈槽232b。
[0072]連接部233是形成為從基板覆蓋部232的后端側(cè)的端面232c突出、覆蓋與印刷布線基板210連接的3個(gè)第3連接引腳21c的周圍的薄壁的部位。連接部233的后端部開口，在內(nèi)部能夠接受在傳送電纜8的頂端部設(shè)置的連接器8a。另外，在連接部233的后端偵牝形成有連通內(nèi)部與外部的孔233a，通過使在傳送電纜8的連接器8a設(shè)置的鉤子掛于該孔233a，可抑制傳送電纜8的連接器8a從連接部233脫落。
[0073]如以上那樣構(gòu)成的覆蓋構(gòu)件23由樹脂等具有絕緣性的材料成形。另外，覆蓋構(gòu)件23與傳導(dǎo)構(gòu)件22、第I連接引腳21a、第2連接引腳21b以及3個(gè)第3連接引腳21c —起一體成形。更具體地說，覆蓋構(gòu)件23通過向設(shè)置了這些傳導(dǎo)構(gòu)件22、第I連接引腳21a、第2連接引腳21b以及3個(gè)第3連接引腳21c的金屬模按入加熱了的樹脂而成形。
[0074]在將信號(hào)處理部200單元化時(shí)，將電路基板部21的印刷布線基板210從成形了的覆蓋構(gòu)件23的開口部232a插入，并將其設(shè)置于基板覆蓋部232的中央部。在設(shè)置印刷布線基板210時(shí)，將第I連接引腳21a、第2連接引腳21b以及3個(gè)第3連接引腳21c的頂端穿過在板厚方向上貫通的通孔，并進(jìn)行軟釬焊。其后，使用導(dǎo)線將第I連接引腳21a與傳導(dǎo)構(gòu)件22連接。另外，將O型圈24安裝于覆蓋構(gòu)件23的基板覆蓋部232的圈槽232b。O型圈24為由氟系橡膠構(gòu)成的周知的O型的圈。
[0075]接下來(lái)，對(duì)保持構(gòu)件300進(jìn)行說明。
[0076]保持構(gòu)件300是薄壁圓筒形的構(gòu)件，在后〗而部設(shè)有從內(nèi)周面向內(nèi)側(cè)關(guān)出的關(guān)出部300a。保持構(gòu)件300通過在安裝于第2殼體32后、從外部對(duì)與設(shè)置于第5外周面335的凹部335a對(duì)應(yīng)的部位進(jìn)行加壓而擠壓連接。由此，保持構(gòu)件300變得不易相對(duì)于殼體30移動(dòng)，可抑制信號(hào)處理部200相對(duì)于殼體30移動(dòng)。
[0077]如以上那樣構(gòu)成的壓力檢測(cè)裝置5如以下所示那樣進(jìn)行組裝。
[0078]首先，將第I殼體31與膜片頭40卡合(壓入)，直到第I殼體31的端面31a與膜片頭40的抵碰面41b接觸。其后，從與中心線方向交叉的方向(例如與中心線方向正交的方向)向第I殼體31的端面31a與膜片頭40的抵碰面41b接觸的部位照射激光束，來(lái)將第I殼體31與膜片頭40焊接。
[0079]其后，將第I電極部50以及壓電元件10從第I殼體31的后端側(cè)的開口部插入。其后，將在第2電極部55的突出部55a的頂端部安裝有螺旋彈簧70并且在第2電極部55的突出部55a插入有絕緣圈60的狀態(tài)的構(gòu)件從第I殼體31的后端側(cè)的開口部插入。其后，將支撐構(gòu)件65從第I殼體31的后端側(cè)的開口部插入。
[0080]其后，為了提高壓電元件10的靈敏度以及直線性，對(duì)第I殼體31內(nèi)的壓電元件10作用預(yù)先設(shè)定的載荷(預(yù)載荷)。即，通過安裝于支撐構(gòu)件65的后端部的專用夾具，來(lái)在中心線方向上從后端側(cè)向頂端側(cè)對(duì)該支撐構(gòu)件65進(jìn)行加壓。而且，加壓到膜片頭40的內(nèi)側(cè)部42的頂端側(cè)的端面的中心線方向上的變位量從對(duì)支撐構(gòu)件65加壓前到變?yōu)轭A(yù)先設(shè)定的長(zhǎng)度。而且，在膜片頭40的內(nèi)側(cè)部42的頂端側(cè)的端面變位了預(yù)先設(shè)定的長(zhǎng)度時(shí)，將支撐構(gòu)件65與第I殼體31固定。作為固定方法,可以例從與中心線方向交叉的方向(例如與中心線方向正交的方向)照射激光束。激光束可以向周向的整個(gè)圓周照射，也可以在周向上等間隔地點(diǎn)狀地照射。在將支撐構(gòu)件65與第I殼體31固定后，卸下上述專用夾具。由此，成為預(yù)載荷作用于第I殼體31內(nèi)的壓電元件10的狀態(tài)。
[0081]其后，將第I殼體31與第2殼體32卡合(壓入)，直到第I殼體31的突出部315的垂直面315b與第2殼體32的頂端側(cè)的端面接觸。其后，從與中心線方向交叉的方向(例如與中心線方向正交的方向)向第I殼體31的垂直面315b與第2殼體32的端面所接觸的部位照射激光束，來(lái)將第I殼體31與第2殼體32焊接。
[0082]其后，將信號(hào)處理部200從第2殼體32的后端側(cè)的開口部插入，直到信號(hào)處理部200的覆蓋構(gòu)件23的基板覆蓋部232的頂端側(cè)的端面抵碰第2殼體32的抵碰面340。此時(shí)，以在第2電極部55的突出部55a安裝的螺旋彈簧70進(jìn)入信號(hào)處理部200的傳導(dǎo)構(gòu)件22的插入孔22a、并且與印刷布線基板210連接的第2連接引腳21b進(jìn)入在第2殼體32的抵碰面340形成的引腳用凹部340a的方式，插入信號(hào)處理部200。
[0083]其后，將保持構(gòu)件300從后端側(cè)嵌入信號(hào)處理部200，直到保持構(gòu)件300的突出部300a抵碰信號(hào)處理部200的基板覆蓋部232的端面232c。在信號(hào)處理部200的端面232c與保持構(gòu)件300的突出部300a接觸的狀態(tài)下，對(duì)保持構(gòu)件300的、與第2殼體32的第5外周面335的凹部335a對(duì)應(yīng)的部位進(jìn)行加壓，從而保持構(gòu)件300擠壓連接于第2殼體32。由此，保持構(gòu)件300變得不易相對(duì)于殼體30移動(dòng)，信號(hào)處理部200變得不易相對(duì)于殼體30移動(dòng)。
[0084]這樣對(duì)壓力檢測(cè)裝置5進(jìn)行組裝。
[0085]在這里，對(duì)上述的壓力檢測(cè)裝置5中的電連接構(gòu)造進(jìn)行說明。
[0086]首先，壓電元件10的頂端側(cè)的端面經(jīng)由金屬制的第I電極部50以及膜片頭40與金屬制的殼體30電連接。
[0087]與此相對(duì)，壓電元件10的后端側(cè)的端面與金屬制的第2電極部55電連接，第2電極部55經(jīng)由突出部55a與金屬制的螺旋彈簧70電連接。另外，螺旋彈簧70與金屬制的傳導(dǎo)構(gòu)件22電連接，傳導(dǎo)構(gòu)件22與印刷布線基板210電連接。另一方面，第2電極部55的突出部55a的外徑比支撐構(gòu)件65的第I孔651的孔徑小，傳導(dǎo)構(gòu)件22的頂端部的外徑比支撐構(gòu)件65的第2孔652的孔徑小。S卩，第2電極部55、螺旋彈簧70以及傳導(dǎo)構(gòu)件22不與支撐構(gòu)件65電連接。因而，從第2電極部55經(jīng)由螺旋彈簧70以及傳導(dǎo)構(gòu)件22而到印刷布線基板210的電荷信號(hào)的傳送路徑，通過各自由絕緣體構(gòu)成的絕緣圈60以及覆蓋構(gòu)件23而與金屬制的殼體30電絕緣。
[0088]在將如以上那樣構(gòu)成的壓力檢測(cè)裝置5向汽缸頭4安裝時(shí)，傳感器部100的膜片頭40先插入在汽缸頭4形成的連通孔4a，將在殼體30的第2殼體32形成的陽(yáng)螺紋332a擰入在汽缸頭4的連通孔4a形成的陰螺紋4e。
[0089]通過將壓力檢測(cè)裝置5安裝于汽缸頭4，殼體30與金屬制的汽缸頭4電連接。因?yàn)樵撈最^4處于電接地的狀態(tài)，所以在壓力檢測(cè)裝置5中，壓電元件10的頂端部經(jīng)由殼體30而接地。在這里，在該例中，成為壓電元件10的側(cè)面與殼體30的內(nèi)壁面可接觸的構(gòu)造，但是因壓電元件10由絕緣體構(gòu)成從而電阻值極大，并且因伴隨壓力變化而產(chǎn)生的電荷在壓電元件10的中心線方向上的兩端部產(chǎn)生，所以不會(huì)特別地成為問題。
[0090]而且，在內(nèi)燃機(jī)I的工作時(shí)，對(duì)傳感器部100的膜片頭40的內(nèi)側(cè)部42賦予燃燒壓力。賦予給了膜片頭40的燃燒壓力作用于由第I電極部50和第2電極部55夾持的壓電元件10，從而在該壓電元件10產(chǎn)生與燃燒壓力相應(yīng)的電荷。而且，在壓電元件10產(chǎn)生的電荷經(jīng)由第2電極部55、螺旋彈簧70、傳導(dǎo)構(gòu)件22而賦予電路基板部21。在賦予給了電路基板部21的電荷利用電路基板部21進(jìn)行了放大處理后，與該電荷相應(yīng)的電壓會(huì)經(jīng)由與電路基板部21連接的第3連接引腳21c、傳送電纜8而供給到控制裝置6。
[0091]接下來(lái)，對(duì)密封構(gòu)件7進(jìn)行說明。
[0092]密封構(gòu)件7具有第I密封構(gòu)件71，該第I密封構(gòu)件71配置在汽缸頭4的形成連通孔4a的周圍的壁的壓力檢測(cè)裝置5緊固方向上的端面4f、與壓力檢測(cè)裝置5的殼體30的設(shè)置第4外周面334的圓柱形的部位的頂端側(cè)的端面334a之間，對(duì)汽缸頭4與壓力檢測(cè)裝置5之間進(jìn)行密封。另外，密封構(gòu)件7具有第2密封構(gòu)件72，該第2密封構(gòu)件72配置在汽缸頭4的連通孔4a的傾斜部4c、與壓力檢測(cè)裝置5的殼體30的第I殼體31的傾斜面315a之間，對(duì)汽缸頭4與壓力檢測(cè)裝置5之間進(jìn)行密封。
[0093]第I密封構(gòu)件71可例示對(duì)銅、不銹鋼、鋁等的金屬板進(jìn)行沖裁而成形的金屬密封墊。截面形狀可形成為S型或者大致矩形。第I密封構(gòu)件71在將壓力檢測(cè)裝置5緊固于汽缸頭4時(shí)，承受緊固方向上的力，以緊固方向上的長(zhǎng)度變短的方式變形，而提高燃燒室C內(nèi)的氣密性。即，通過將壓力檢測(cè)裝置5擰入汽缸頭4，從而在第I密封構(gòu)件71與汽缸頭4之間產(chǎn)生的接觸壓力、以及在第I密封構(gòu)件71與壓力檢測(cè)裝置5的殼體30之間產(chǎn)生的接觸壓力升高。由此，可抑制燃燒氣體從第I密封構(gòu)件71與汽缸頭4之間、以及第I密封構(gòu)件71與壓力檢測(cè)裝置5的殼體30之間泄漏。
[0094]第2密封構(gòu)件72可以例示材質(zhì)為氟橡膠(FKM)的、截面為圓形的圈狀的O型圈。第2密封構(gòu)件72在將壓力檢測(cè)裝置5緊固于汽缸頭4時(shí)，利用汽缸頭4的連通孔4a的傾斜部4c與殼體30的第I殼體31的傾斜面315a來(lái)承受與緊固方向交叉的方向上的力而變形，提高燃燒室C內(nèi)的氣密性。即，通過將壓力檢測(cè)裝置5擰入汽缸頭4，從而在第2密封構(gòu)件72與汽缸頭4的連通孔4a的傾斜部4c之間產(chǎn)生的接觸壓力、以及在第2密封構(gòu)件72與殼體30的第I殼體31的傾斜面315a之間產(chǎn)生的接觸壓力升高。由此，可抑制燃燒氣體從第2密封構(gòu)件72與汽缸頭4之間、以及第2密封構(gòu)件72與壓力檢測(cè)裝置5的殼體30之間泄漏。
[0095]如以上所說明那樣，第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I具備:作為構(gòu)成燃燒室的構(gòu)造體的一例的汽缸頭4 ;壓力檢測(cè)裝置5，其具有能夠插入汽缸頭4的連通孔4a的筒形的殼體30 ;第I密封構(gòu)件71，其在汽缸頭4的連通孔4a的外側(cè)對(duì)汽缸頭4與壓力檢測(cè)裝置5之間進(jìn)行密封；以及第2密封構(gòu)件72，其在連通孔4a的內(nèi)部對(duì)汽缸頭4與壓力檢測(cè)裝置5之間進(jìn)行密封。由此，除了利用第I密封構(gòu)件71來(lái)使燃燒氣體不易向內(nèi)燃機(jī)I的外部泄漏之外，還利用第2密封構(gòu)件72來(lái)抑制燃燒氣體流入壓力檢測(cè)裝置5的殼體30與汽缸頭4之間。因而，能夠抑制因構(gòu)成壓力檢測(cè)裝置5的構(gòu)件的熱膨脹而產(chǎn)生檢測(cè)誤差。
[0096]而且，壓力檢測(cè)裝置5的殼體30通過緊固于在汽缸頭4的連通孔4a形成的陰螺紋4e而連結(jié)于汽缸頭4，第2密封構(gòu)件72在該連結(jié)部的頂端側(cè)安裝在完全收置于連通孔4a的內(nèi)部的位置。由此，第2密封構(gòu)件72在比壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4的連結(jié)部靠上游側(cè)對(duì)兩者間進(jìn)行密封，所以可抑制燃燒氣體流入連結(jié)部。因此，能夠抑制在連結(jié)部中因殼體30與鋁制的汽缸頭4的熱膨脹系數(shù)的差而產(chǎn)生熱應(yīng)變，而連接部粘合。
[0097]殼體30的第I殼體31具有直徑隨著從頂端側(cè)向后端側(cè)而變大的作為斜面部的傾斜面315a，在汽缸頭4的連通孔4a設(shè)有直徑隨著從頂端側(cè)向后端側(cè)而擴(kuò)大的傾斜部4c。而且，在第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I中，在壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4連結(jié)的狀態(tài)下，使這些殼體30的傾斜面315a與汽缸頭4的傾斜部4c相對(duì)，并且在兩者之間配置第2密封構(gòu)件72。另外，第2密封構(gòu)件72的尺寸的大小設(shè)定為滿足如下情況:在壓力檢測(cè)裝置5被插入汽缸頭4的連通孔4a而與其連結(jié)了時(shí)，第2密封構(gòu)件72抵接于殼體30的傾斜面315a與連通孔4a的傾斜部4c，被這些傾斜面315a以及傾斜部4c向與插入方向(中心線方向)交叉的方向按附，能夠與這些傾斜面315a以及傾斜部4c相應(yīng)而在與插入方向交叉的方向上變形。由此，第2密封構(gòu)件72能夠可靠性高地對(duì)壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4之間進(jìn)行密封。
[0098]在第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I中，除了在與壓力檢測(cè)裝置5的緊固方向相同的方向上被壓潰而對(duì)壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4之間進(jìn)行密封的第I密封構(gòu)件71之外，還具備在與緊固方向交叉的方向上被壓潰的第2密封構(gòu)件72。因此，利用汽缸頭4的端面4f和傾斜部4c來(lái)承受壓力檢測(cè)裝置5的緊固力。因而，在汽缸頭4的傾斜部4c產(chǎn)生的力與由傾斜部4c承受壓力檢測(cè)裝置5的所有緊固力的情況相比變小。其結(jié)果，即使保持緊固力相同、而減小壓力檢測(cè)裝置5的殼體30的頂端部的直徑的大小，也能夠使得作用于鋁制的汽缸頭4的傾斜部4c的力以及因該力而在汽缸頭4產(chǎn)生的表面壓力不易變得比允許值大。以下對(duì)該情況進(jìn)行詳述。
[0099]圖6是表示用于與第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I的密封形態(tài)進(jìn)行比較的比較例的圖。
[0100]作為壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4之間的密封形態(tài)，如圖6所示，可考慮僅通過配置于壓力檢測(cè)裝置5的膜片頭40的圓筒形部41的頂端面與汽缸頭4的端面4g之間的、例如周知的密封墊79來(lái)進(jìn)行密封的形態(tài)。在該形態(tài)中，通過該密封墊79在緊固方向上被壓潰而對(duì)兩者間進(jìn)行密封。然而，在該形態(tài)中，成為利用汽缸頭4的端面4g承受壓力檢測(cè)裝置5的所有緊固力。因而，若保持緊固力相同而減小壓力檢測(cè)裝置5的殼體30的頂端部的直徑，則密封墊79的直徑也變小，在汽缸頭4產(chǎn)生的表面壓力會(huì)變大直徑變小的量。其結(jié)果，有可能施加于殼體30的表面壓力變大而超過允許值，導(dǎo)致密封墊79破損，燃燒氣體向內(nèi)燃機(jī)I的外部泄漏或者燃燒氣體流入壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4之間。
[0101]接下來(lái)，考慮除了第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I中的、在汽缸頭4的端面4f與壓力檢測(cè)裝置5之間配置的第I密封構(gòu)件71之外，還利用圖6所示的在壓力檢測(cè)裝置5的膜片頭40的圓筒形部41的頂端面與汽缸頭4的端面4g之間配置的密封墊79來(lái)進(jìn)行密封的形態(tài)。在該形態(tài)中，通過第I密封構(gòu)件71和密封墊79的雙方在緊固方向上被壓潰而對(duì)兩者間進(jìn)行密封，利用汽缸頭4的端面4f和端面4g來(lái)承受壓力檢測(cè)裝置5的緊固力。這樣，根據(jù)各部件的尺寸偏差，可能會(huì)使得壓力檢測(cè)裝置5的緊固力的大部分在汽缸頭4的端面4g產(chǎn)生，在汽缸頭4產(chǎn)生的表面壓力或者在殼體30產(chǎn)生的表面壓力可能會(huì)超過允許值。其結(jié)果，燃燒氣體有可能流入壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4之間。
[0102]與此相對(duì)，第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I的第2密封構(gòu)件72配置在相對(duì)于壓力檢測(cè)裝置5的緊固方向傾斜的殼體30的傾斜面315a與連通孔4a的傾斜部4c之間。因而，即使各部件的尺寸產(chǎn)生了偏差，在緊固壓力檢測(cè)裝置5時(shí)，殼體30的傾斜面315a與連通孔4a的傾斜部4c的間隔也不易變小。其結(jié)果，成為利用汽缸頭4的端面4f與傾斜部4c來(lái)承受壓力檢測(cè)裝置5的緊固力。因此，根據(jù)第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I的結(jié)構(gòu)，即使保持緊固力相同而減小壓力檢測(cè)裝置5的殼體30的頂端部的直徑，也能夠使得作用于汽缸頭4的傾斜部4c的力以及因該力而在汽缸頭4產(chǎn)生的表面壓力以及在殼體30產(chǎn)生的表面壓力不易變得比允許值大。
[0103]為了實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)燃機(jī)I的結(jié)構(gòu)，第I實(shí)施方式的壓力檢測(cè)裝置5具備:作為能夠安裝第I密封構(gòu)件71的第I安裝構(gòu)造部的一例的殼體30的第2殼體32的第3外周面333 ；和設(shè)置在比該第3外周面333靠頂端側(cè)、作為能夠安裝第2密封構(gòu)件72的第2安裝構(gòu)造部的一例的第I殼體31的傾斜面315a。
[0104]而且，第I殼體31的傾斜面315a是直徑隨著從頂端側(cè)向后端側(cè)而變大的斜面部，在該傾斜面315a具備第2密封構(gòu)件72并將殼體30插入汽缸頭4的連通孔4a后，第2密封構(gòu)件72抵接于作為該連通孔4a的壁的一例的傾斜部4c并被向與插入方向交叉的方向上按附。由此，可通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)燃燒氣體向壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4的間隙的流入的抑制。
[0105]此外，在上述的第I實(shí)施方式中，將壓力檢測(cè)裝置5與密封構(gòu)件7理解為分開的構(gòu)件，但也可以將密封構(gòu)件7作為構(gòu)成壓力檢測(cè)裝置5的一部分的構(gòu)件來(lái)理解。即，壓力檢測(cè)裝置5也可以作為具備殼體30、作為檢測(cè)部的一例的壓電元件10、第I電極部50及第2電極部55、第I密封構(gòu)件71、以及第2密封構(gòu)件72的裝置來(lái)理解。
[0106]〈第2實(shí)施方式〉
[0107]第2實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I與第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I相比，密封構(gòu)件7的第2密封構(gòu)件73不同。以下，對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
[0108]圖7是第2實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I的第2密封構(gòu)件73的示意結(jié)構(gòu)圖。(a)是第2密封構(gòu)件73的剖視圖，(b)是表示第2密封構(gòu)件73對(duì)汽缸頭4與壓力檢測(cè)裝置5之間進(jìn)行密封的狀態(tài)的局部剖視圖。
[0109]第2實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件73為薄壁且圈狀的構(gòu)件。第2密封構(gòu)件73的截面形狀為矩形，不過其長(zhǎng)邊以及短邊相對(duì)于中心線方向傾斜。而且，其傾斜角度α 3設(shè)定為與壓力檢測(cè)裝置5的第I殼體31的傾斜面315a的傾斜角度a h大致相同。另外，長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度L3設(shè)定為第I殼體31的傾斜面315a的傾斜方向的長(zhǎng)度Lh以下。
[0110]該第2實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件73的材質(zhì)可例示耐熱性優(yōu)異的氟樹脂。其中，還優(yōu)選聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)。在第2密封構(gòu)件73為氟樹脂時(shí)，切削加工等機(jī)械加工性、和/或利用成形模的成形性優(yōu)異，所以能夠容易地設(shè)為上述形狀。
[0111]而且，在第2實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I中，也在壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4連結(jié)的狀態(tài)下，使殼體30的傾斜面315a與汽缸頭4的傾斜部4c相對(duì)，并且在兩者之間配置第2密封構(gòu)件73。另外，第2密封構(gòu)件73的壁厚(短邊的長(zhǎng)度)的大小設(shè)定為滿足如下情況:在壓力檢測(cè)裝置5被插入汽缸頭4的連通孔4a而與其連接了時(shí)，該第2密封構(gòu)件73抵接于殼體30的傾斜面315a與連通孔4a的傾斜部4c。S卩，第2密封構(gòu)件73的壁厚的大小設(shè)定為滿足如下情況:該第2密封構(gòu)件73被這些傾斜面315a以及傾斜部4c向與插入方向(中心線方向)交叉的方向按附，能夠與這些傾斜面315a以及傾斜部4c相應(yīng)而在與插入方向交叉的方向上變形。由此，第2密封構(gòu)件73能夠可靠性高地對(duì)壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4之間進(jìn)行密封，能夠抑制燃燒氣體向壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4的間隙流入。
[0112]〈第3實(shí)施方式〉
[0113]第3實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I與第I實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I相比，密封構(gòu)件7的第2密封構(gòu)件74不同。以下，對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
[0114]圖8是第3實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I的第2密封構(gòu)件74的示意結(jié)構(gòu)圖。(a)是第2密封構(gòu)件74的剖視圖，(b)是表示第2密封構(gòu)件74對(duì)汽缸頭4與壓力檢測(cè)裝置5之間進(jìn)行密封的狀態(tài)的局部剖視圖。
[0115]第3實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件74與第2實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件73相比，以下點(diǎn)不同。即，第3實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件74，在設(shè)有從第2實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件73的中心線方向上的上端部(在圖8中觀察的情況下)向中心線方向上的上側(cè)延伸的延伸部74a的方面不同。延伸部74a是薄壁圓筒形的部位。而且，延伸部74a的內(nèi)徑設(shè)定為以過盈配合與殼體30的第I殼體31的突出部315的外徑卡合(壓入)。另外，延伸部74a的壁厚t4設(shè)定為在該延伸部74a卡合于第I殼體31的突出部315的狀態(tài)下，該延伸部74a的外徑成為汽缸頭4的第2孔部4d的孔徑以下。
[0116]而且，在第3實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I中，也在壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4連結(jié)的狀態(tài)下，使殼體30的傾斜面315a與汽缸頭4的傾斜部4c相對(duì)，并且在兩者之間配置第2密封構(gòu)件74。另外，第2密封構(gòu)件74的傾斜部的壁厚的大小設(shè)定為滿足如下情況:在壓力檢測(cè)裝置5被插入汽缸頭4的連通孔4a而與其連結(jié)了時(shí)，第2密封構(gòu)件74抵接于殼體30的傾斜面315a與連通孔4a的傾斜部4c。即，第2密封構(gòu)件74的傾斜部的壁厚的大小設(shè)定為滿足如下情況:第2密封構(gòu)件74被這些傾斜面315a以及傾斜部4c向與插入方向(中心線方向)交叉的方向按附，能夠與這些傾斜面315a以及傾斜部4c相應(yīng)而在與插入方向交叉的方向上變形。由此，第2密封構(gòu)件74能夠可靠性高地對(duì)壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4之間進(jìn)行密封，能夠抑制燃燒氣體向壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4的間隙流入。
[0117]進(jìn)而，就第3實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件74而言，被殼體30的傾斜面315a與連通孔4a的傾斜部4c按附而變形了的傾斜部的一部分到達(dá)延伸部74a，該延伸部74a變得容易被按附到殼體30的突出部315的外周面與汽缸頭4的形成第2孔部4d的壁面。其結(jié)果，通過使用第3實(shí)施方式的第2密封構(gòu)件74，與汽缸頭4和壓力檢測(cè)裝置5抵接的面積變大，密封性提高。因此，能夠可靠性更高地抑制燃燒氣體向壓力檢測(cè)裝置5與汽缸頭4的間隙流入。
[0118]附圖標(biāo)記說明
[0119]I…內(nèi)燃機(jī)、2…氣缸體、3…活塞、4…汽缸頭、5…壓力檢測(cè)裝置、6…控制裝置、7...密封構(gòu)件、8…傳送電纜、10...壓電兀件、21...電路基板部、22...傳導(dǎo)構(gòu)件、23...覆蓋構(gòu)件、24...0型圈、30…殼體、40…膜片頭、50…第I電極部、55...第2電極部、60...絕緣圈、65...支撐構(gòu)件、70…螺旋彈簧、71...第I密封構(gòu)件、72，73，74...第2密封構(gòu)件、100…傳感器部、200…信號(hào)處理部、300…保持構(gòu)件。
【權(quán)利要求】
1.一種燃燒壓力檢測(cè)裝置，該燃燒壓力檢測(cè)裝置用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的燃燒壓力，其特征在于， 所述燃燒壓力檢測(cè)裝置能夠安裝于將構(gòu)成所述燃燒室的汽缸頭的內(nèi)部與外部連通的連通孔； 所述燃燒壓力檢測(cè)裝置具有殼體和在該殼體內(nèi)檢測(cè)燃燒壓力的檢測(cè)部； 所述殼體具有能夠向所述連通孔安裝的安裝構(gòu)造部； 所述安裝構(gòu)造部具有能夠供第I密封構(gòu)件安裝的第I安裝構(gòu)造部和能夠供第2密封構(gòu)件安裝的第2安裝構(gòu)造部； 在所述燃燒壓力檢測(cè)裝置安裝于所述連通孔時(shí)，所述第2安裝構(gòu)造部配置在比所述第I安裝構(gòu)造部靠所述燃燒室的方向的頂端側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述殼體具有通過緊固于在所述連通孔形成的陰螺紋而與所述汽缸頭連結(jié)的連結(jié)部，該連結(jié)部設(shè)置在所述第I安裝構(gòu)造部與所述第2安裝構(gòu)造部之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述第2安裝構(gòu)造部具備斜面部，所述斜面部在安裝于所述汽缸頭的所述連通孔的所述殼體中，隨著從所述頂端側(cè)朝向與所述燃燒室的方向相反側(cè)的后端側(cè)靠近而直徑變大，在該斜面部能夠安裝所述第2密封構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任I項(xiàng)所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述第I安裝構(gòu)造部，在所述燃燒壓力檢測(cè)裝置安裝于所述連通孔時(shí)，配置在所述燃燒室的方向的后端側(cè)且不落入所述連通孔的位置； 所述第I密封構(gòu)件安裝在所述汽缸頭與所述第I安裝構(gòu)造部之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任I項(xiàng)所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述第2安裝構(gòu)造部，在所述燃燒壓力檢測(cè)裝置安裝于所述連通孔時(shí)，配置在所述連通孔內(nèi)； 所述第2密封構(gòu)件安裝在所述連通孔與所述第2安裝構(gòu)造部之間。
6.一種內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)安裝有用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的燃燒室內(nèi)的燃燒壓力的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1至5中任I項(xiàng)所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置。
【文檔編號(hào)】F02D35/00GK104145108SQ201380011004
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月27日
【發(fā)明者】美齊津剛, 高橋和生, 曾我嘉彥, 安田宏通 申請(qǐng)人:西鐵城精技美優(yōu)達(dá)株式會(huì)社, 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社