具体实施方式

以下，一面参照附图，一面对本发明的实施方式进行说明。

如图2所示，第一实施方式的压力传感器是安装在发动机的气缸头H，检测作为压力介质的燃烧室内的燃烧气体的压力的压力传感器。

如图1～图3所示，第一实施方式的压力传感器包括：作为划定轴线S的筒状的壳体的外部壳体10及副壳体20、隔板30、遮热板40、环状构件45、保持板50、定位构件60、隔热构件70、压力测量构件80、预负荷赋予构件90、作为第一导电体的导线101、作为第二导电体的导线102、连接器110。

此处，压力测量构件80包含：从壳体的前端侧起在轴线S方向上依次层叠的第一电极81、压电体82、及第二电极83。

预负荷赋予构件90包含：固定构件91、及绝缘构件92。

外部壳体10使用析出硬化系或铁氧体系的不锈钢等金属材料，如图1及图2所示，形成为在轴线S方向上伸长的圆筒状，包括：前端筒状部11、嵌合内周壁12、段差部13、贯穿通道14、形成在外周面的外螺纹部15、凸缘部16、连接器连结部17。

副壳体20使用析出硬化系或铁氧体系的不锈钢等金属材料，如图4及图5所示，形成为在轴线S方向上伸长的圆筒状，包括：嵌合在嵌合内周壁12的外周壁21、将轴线S作为中心的内周壁22、前端面23、里侧端面24。

而且，将副壳体20在组装有隔板30、保持板50、定位构件60、隔热构件70、压力测量构件80、预负荷赋予构件90、导线101、及导线102的状态下，嵌入外部壳体10的内侧并通过焊接等来固定。

隔板30使用具有析出硬化性的不锈钢等金属材料来形成，如图4～图6所示，包括：可挠板状部31、与可挠板状部31连续形成的杆部32。

可挠板状部31形成为可弹性变形的圆板状，可挠板状部31的外径与副壳体20的外径尺寸相等，可挠板状部31的外缘区域通过焊接等而固定在副壳体20的前端面23。

可挠板状部31在比副壳体20的内周壁22的内径更小的圆形区域中划定有效受压部，对应于燃烧气体的压力的负荷发挥作用，而使可挠板状部31在轴线S方向上弹性变形。

杆部32形成为：从可挠板状部31的将轴线S作为中心的中央区域，朝向副壳体20的内侧而在轴线S方向上伸长的圆柱状。

杆部32的外周面与副壳体20的内周壁22隔着圆环状的间隙来配置。

而且，杆部32发挥将可挠板状部31已受到的力经由保持板50、隔热构件70及第一电极81，而传递至压电体82的作用。

另外，通过设置杆部32，当已传导至隔板30的热朝副壳体20内传导时，导热量由面积变窄的杆部32限制。因此，可抑制从隔板30朝内部移动的导热量。

遮热板40使用与隔板30相同的材料，例如，具有析出硬化性的不锈钢等金属材料，形成为格子状。

即，如图6及图7所示，为了划定多个开口部40a，将平行地等间隔排列的多个线状构件41与平行地等间隔排列的多个线状构件42以正交的方式层叠来组装，并以外周区域形成圆形的方式切断，来形成遮热板40。

另外，遮热板40的厚度尺寸形成为与隔板30的可挠板状部31的厚度尺寸相等，遮热板40的外径尺寸形成为可嵌入外部壳体10的前端筒状部11的内侧的大小，即，比内壁面11a的内径尺寸略小的外径尺寸。

作为构成遮热板40的线状构件41、线状构件42的材料，优选导热率小、耐久性优异、刚性高的材料，例如，除所述不锈钢以外，可使用镍合金、铁系合金、钛合金等。作为导热率，例如，优选15W/m·K以下，更优选5W/m·K以下。

当将导热率比隔板30更小的材料用作遮热板40的材料时，可有效地抑制从高温的压力介质经由遮热板40而朝隔板30传导的导热量。

而且，如图4及图5所示，遮热板40以从外侧邻接的方式与隔板30的可挠板状部31重合，在轴线S方向上由环状构件45朝隔板30按压来保持。

即，遮热板40以从外侧覆盖暴露在高温的压力介质(高温的燃烧气体)中的隔板30的方式配置。

形成所述结构的遮热板40作为与隔板30不同的构件来形成，因此，因已从高温的压力介质受到的热而单独地重复进行膨胀及收缩并进行散热，由于是其他构件，因此，与隔板30之间也形成热障壁，以抑制朝隔板30的导热的方式而发挥功能。

此处，将遮热板40的多个开口部40a的面积，设定成隔板30的可挠板状部31(有效受压部)的面积的20％～50％的范围。

通过设定成如上所述的范围，可抑制遮热板40遮挡作用于隔板30的压力的坏影响，并获得遮热板40抑制或防止隔板30的热影响的好影响，可获得良好的遮热效果。

环状构件45是将遮热板40保持在规定位置的构件，使用与遮热板40相同的材料，例如，具有析出硬化性的不锈钢等金属材料，如图5及图6所示，从轴线S方向观察形成为圆环状的平板，包括：开口部45a与外周面45b。

环状构件45的外径尺寸形成为可密接并嵌入外部壳体10的前端筒状部11的内侧的大小，即，与内壁面11a的内径尺寸相等的外径尺寸。另外，开口部45a的内径尺寸形成为使隔板30的可挠板状部31的有效受压部露出的尺寸，此处，形成为与副壳体20的内周壁22的内径尺寸相等。

环状构件45从外侧邻接于遮热板40来配置，在已将遮热板40按压在可挠板状部31的状态下，将外周面45b焊接在前端筒状部11的内壁面11a，由此固定在外部壳体10。

此处，将环状构件45的材料设为与遮热板40的材料相同，由此可防止热特性在相互间不同，而将遮热板40稳定地按压并保持在隔板30。

保持板50使用析出硬化系或铁氧体系的不锈钢等金属材料，如图4及图5所示，形成为：成为比杆部32的外径更大的外径的圆板状。

而且，保持板50夹在隔板30的杆部32与隔热构件70之间，将定位构件60以从可挠板状部31分离的方式保持，发挥在隔板30的可挠板状部31与定位构件60之间划定空间的作用。

据此，通过所述空间的存在，可高效率地抑制从隔板30朝副壳体20的内侧的导热。

另外，保持板50只要机械刚性高，则也可以由绝缘材料、其他材料来形成。

定位构件60使用具有电绝缘性及热绝缘性的绝缘材料，如图4及图5所示，形成为在轴线S方向上伸长的大致圆筒状，包括：贯穿孔61、嵌合凹部62、外周面63、以及使导线101与导线102穿过的两个切割槽64。

贯穿孔61作为以轴线S为中心且在轴线S方向上伸长的圆形孔来形成。

嵌合凹部62为了收容保持板50，作为以轴线S为中心的圆形凹部来形成。

外周面63为了嵌合在副壳体20的内周壁22，作为以轴线S为中心的圆筒面来形成。

两个切割槽64在轴线S方向上形成相同的深度尺寸、且设置在环绕轴线S分离180度的点对称的位置。

此处，作为形成定位构件60的绝缘材料，优选热容量大、导热率小的材料。导热率例如优选15W/m·K以下，更优选5W/m·K以下。作为具体的材料，例如可列举：石英玻璃、块滑石、氧化锆、堇青石、镁橄榄石、富铝红柱石、氧化钇等陶瓷，或对导电性材料实施绝缘处理的材料。

而且，定位构件60由抵接在杆部32的保持板50支撑且嵌合在副壳体20的内周壁22，并且，在贯穿孔61内，将隔热构件70、压力测量构件80、以及绝缘构件92以层叠状态进行定位并保持，其中，所述压力测量构件80包含第一电极81、压电体82及第二电极83。

即，定位构件60配置在形成壳体的一部分的副壳体20的内侧，并且发挥将隔热构件70、压力测量构件80及绝缘构件92嵌入贯穿孔61内并在壳体的轴线S上进行定位的作用。

因此，可将定位构件60作为基准，将隔热构件70、构成压力测量构件80的第一电极81、压电体82、第二电极83，一边确保两电极的绝缘性，一边在轴线S上进行定位，来容易地组装。

另外，定位构件60的导热率优选为与隔热构件70的导热率相等、且比绝缘构件92的导热率更小。由此，也可以使定位构件60作为隔热构件发挥功能。

进而，定位构件60由保持板50支撑且从隔板30的可挠板状部31分离来配置，另外，以围绕隔热构件70的方式形成，因此，可更高效率地抑制从隔板30及壳体的壁部朝压电体82的导热。

隔热构件70使用具有电绝缘性及热绝缘性的绝缘材料，如图3～图5所示，形成为：成为与第一电极81的外径相等的外径的规定高度的圆柱状。

此处，作为形成隔热构件70的绝缘材料，优选热容量大、导热率小的材料。导热率例如优选15W/m·K以下，更优选5W/m·K以下。作为具体的材料，例如可列举：石英玻璃、块滑石、氧化锆、堇青石、镁橄榄石、富铝红柱石、氧化钇等陶瓷，或对导电性材料实施绝缘处理的材料。

而且，隔热构件70在副壳体20的内侧，密接在抵接在隔板30的杆部32的保持板50与第一电极81之间来配置。由此，隔热构件70以抑制从隔板30朝第一电极81的导热的方式发挥功能。

即，由隔板30已受到的压力所产生的负荷，经由保持板50、隔热构件70及第一电极81而传递至压电体82，另一方面，从隔板30朝第一电极81的导热由隔热构件70抑制。

因此，热对于与第一电极81邻接的压电体82的影响受到抑制，可防止传感器输出的基准点(零点)的变动，可获得所期望的传感器精度。

压力测量构件80是为了检测压力而发挥功能的构件，如图3～图5所示，在副壳体20的内侧，包括：从前端侧起在轴线S方向上依次层叠的第一电极81、压电体82、以及第二电极83。

第一电极81使用析出硬化系或铁氧体系的不锈钢等导电性的金属材料，形成为：成为可嵌入定位构件60的贯穿孔61内的外径的圆柱状或圆板状。

而且，第一电极81在定位构件60的贯穿孔61内，以一侧的面与隔热构件70密接，另一侧的面与压电体82密接的方式配置。

压电体82形成为：成为不与定位构件60的贯穿孔61接触的尺寸的四棱柱状。

而且，压电体82在定位构件60的贯穿孔61内，以一侧的面与第一电极81密接，另一侧的面与第二电极83密接的方式配置。

由此，压电体82根据由已在轴线S方向上受到的负荷所引起的应变来输出电信号。

另外，作为压电体82，应用由氧化锌(ZnO)、钛酸钡(BaTiO₃)、钛酸锆酸铅(leadzirconate titanate，PZT)等形成的陶瓷，水晶等。

第二电极83使用析出硬化系或铁氧体系的不锈钢等导电性的金属材料，形成为：成为可嵌入定位构件60的贯穿孔61内的外径的圆柱状或圆板状。

而且，第二电极83在定位构件60的贯穿孔61内，以一侧的面与压电体82密接，另一侧的面与绝缘构件92密接的方式配置。

如图3～图5所示，预负荷赋予构件90配置在形成壳体的一部分的副壳体20的内侧，发挥朝隔板30按压压力测量构件80来赋予预负荷，对压力测量构件80给予作为传感器的直线特性的作用，包含：固定构件91及绝缘构件92。

固定构件91使用析出硬化系或铁氧体系的不锈钢等金属材料，形成为：将轴线S作为中心、且在占据与贯穿孔61相等以上的面积的中央区域内不存在空洞或挖空的实心的大致圆柱状。

另外，固定构件91在离开中央区域的外周区域内包括两个纵槽91a。

两个纵槽91a分别为了使导线101、导线102穿过，而在环绕轴线S分离180度的点对称的位置上被挖空来形成。

绝缘构件92使用电绝缘性高的绝缘材料，形成为：成为可嵌入定位构件60的贯穿孔61内的外径的圆柱状或圆板状。

即，绝缘构件92形成为：在占据与贯穿孔61相等的面积的整个区域内不存在空洞或挖空的实心形状。

而且，绝缘构件92以维持第二电极83与固定构件91的电绝缘，并且将已传导至压电体82的热朝固定构件91引导来散热的方式发挥功能。

另外，在所述实施方式中，隔热构件70、第一电极81、第二电极83、绝缘构件92形成为大致相同的外径尺寸且大致相同的厚度尺寸，即，形成为大致相同的形状。

作为绝缘构件92的绝缘材料，优选热容量小、导热率大的材料，作为具体的材料，例如可列举：氧化铝、蓝宝石、氮化铝、碳化硅等陶瓷，或对导电性材料实施绝缘处理的材料。

另外，作为绝缘构件92，优选具有比隔热构件70的导热率更大的导热率的构件，例如导热率为30W/m·K以上的构件。另外，作为绝缘构件92，优选热容量比隔热构件70更小的构件。据此，可通过隔热构件70来尽可能地抑制传导至压电体82的导热量，另一方面，已传导至压电体82的热通过绝缘构件92来促进散热。

在形成所述结构的预负荷赋予构件90的组装中，如图4及图5所示，在已将压力测量构件80配置在定位构件60内的状态下，将绝缘构件92以抵接在第二电极83的方式嵌入贯穿孔61内。而且，以固定构件91抵接在绝缘构件92的方式朝轴线S方向的隔板30按压压力测量构件80，在赋予了预负荷的状态下，通过焊接等来将固定构件91固定在副壳体20。

如此，通过预负荷赋予构件90来赋予预负荷，由此可对压力测量构件80给予作为传感器的直线特性。另外，绝缘构件92以维持第二电极83与固定构件91的电绝缘，并且将已传导至压电体82的热朝固定构件91引导来散热的方式发挥功能。因此，作为绝缘构件92，如上所述，优选导热率大、热容量小的构件。

如图2及图4所示，导线101与压力测量构件80的第一电极81电性连接，穿过定位构件60的一侧的切割槽64、固定构件91的一侧的纵槽91a、及外部壳体10的贯穿通道14，在与外部壳体10绝缘且已被导出的状态下被引导至连接器110。

即，第一电极81经由导线101而与连接器110的端子112连接，相对于电路，经由外部连接器而与地面侧(负侧)电性连接。

如图2及图4所示，导线102与压力测量构件80的第二电极83电性连接，穿过定位构件60的另一侧的切割槽64、固定构件91的另一侧的纵槽91a、及外部壳体10的贯穿通道14，在与外部壳体10绝缘且已被导出的状态下被引导至连接器110。

即，第二电极83经由导线102而与连接器110的端子113连接，相对于电路，经由外部连接器而与输出侧(正侧)电性连接。

如图2所示，连接器110包括：与外部壳体10的连接器连结部17结合的结合部111、固定在结合部111并与导线101电气连接的端子112、经由绝缘构件而固定在端子112并与导线102电气连接的端子113。

端子112、端子113与外部连接器的连接端子分别连接。

继而，对形成所述结构的压力传感器的组装作业进行说明。

在作业时，准备外部壳体10、副壳体20、隔板30、遮热板40、环状构件45、保持板50、定位构件60、隔热构件70、第一电极81、压电体82、第二电极83、固定构件91、绝缘构件92、导线101、导线102、以及连接器110。

首先，通过焊接等来将隔板30的可挠板状部31固定在副壳体20的前端面23。

其次，将保持板50及定位构件60嵌入副壳体20内，继而，将隔热构件70、连接有导线101的第一电极81、压电体82、连接有导线102的第二电极83、及绝缘构件92依次层叠并嵌入定位构件60内。

另外，也可以在随后的步骤中，将导线101、导线102与第一电极81及第二电极83分别连接。

其后，将固定构件91以按压绝缘构件92的方式嵌入副壳体20内，在赋予了预负荷的状态下，通过焊接等来将固定构件91固定在副壳体20。

由此，如图4及图5所示，形成传感器组件M。

另外，传感器组件M的组装方法并不限定于所述步骤，也可以事先针对定位构件60来装入保持板50、隔热构件70、第一电极81、压电体82、第二电极83、及绝缘构件92，将已装入所述各种零件的定位构件60嵌入副壳体20内，将固定构件91在赋予了预负荷的状态下通过焊接等来固定在副壳体20。

继而，将传感器组件M装入外部壳体10内。即，使导线101、导线102穿过外部壳体10的贯穿通道14，并且将副壳体20嵌入外部壳体10的嵌合内周壁12，使里侧端面24抵接在段差部13。其后，通过焊接来将副壳体20固定在外部壳体10。

继而，在前端筒状部11的内侧，将遮热板40以从外侧覆盖隔板30的方式邻接于隔板30的可挠板状部31来配置。

继而，将环状构件45嵌入前端筒状部11的内侧，在已在轴线S方向上将遮热板40按压在可挠板状部31的状态下，将外周面45b焊接在前端筒状部11的内壁面11a，从而固定在外部壳体10。

由此，遮热板40以经由环状构件45而邻接于可挠板状部31的状态得到保持。

继而，将结合部111固定在外部壳体10的连接器连结部17。

继而，将导线101与端子112连接，其后，将端子112固定在结合部111。

继而，将导线102与端子113连接，其后，将端子113经由绝缘构件而固定在端子112。由此，将连接器110固定在外部壳体10

通过以上方式，完成压力传感器的组装。

另外，所述组装步骤是一例，并不限定于此，也可以采用其他组装步骤。

根据所述第一实施方式的压力传感器，作为与隔板30不同的构件来形成，并且，具有多个开口部40a的遮热板40以覆盖隔板30的可挠板状部31的方式配置，因此，可抑制朝隔板30的导热。具体而言，遮热板40因已从高温的压力介质受到的热而单独地重复进行膨胀及收缩并进行散热，另外，由于是其他构件，因此，与隔板30之间也形成热障壁，可有效地抑制朝隔板30的导热。

由此，抑制或防止由隔板30的热膨胀所引起的应变，减少压力测量构件80的传感器误差，可高精度地检测高温压力介质的压力。

尤其，将遮热板40的多个开口部40a的面积，设定成隔板30的可挠板状部31(有效受压部)的面积的20％～50％的范围，由此可抑制遮热板40遮挡作用于隔板30的压力的坏影响，并获得遮热板40抑制或防止隔板30的热影响的好影响，可获得良好的遮热效果。

另外，已传递至隔板30的热由隔热构件70来隔热，而抑制从隔板30朝第一电极81及压电体82的导热。因此，抑制热对于压电体82的影响，可防止传感器输出的基准点(零点)的变动，可获得所期望的传感器精度。

此处，隔热构件70由绝缘材料形成，第一电极81经由导线101而与电路直接连接，第二电极83经由导线102而与电路直接连接。因此，可防止漏电流的产生，可维持所期望的传感器特性。

进而，壳体包含：外部壳体10、及嵌入并固定在外部壳体10的内侧的副壳体20，在副壳体20配置隔板30、保持板50、定位构件60、隔热构件70、压力测量构件80、以及预负荷赋予构件90。

据此，可针对副壳体20事先装入隔板30、保持板50、定位构件60、隔热构件70、压力测量构件80、以及预负荷赋予构件90，而形成传感器组件M。

因此，在安装形状等对应于应用对象物而不同的情况下，可针对各应用对象仅设定外部壳体10，而共用传感器组件M。

如上所述，根据第一实施方式的压力传感器，可保护隔板30不受高温的压力介质影响并抑制热应变，可抑制或防止由热的影响所引起的传感器精度的下降，可高精度地检测高温压力介质的压力。

图8是表示第二实施方式的压力传感器的图，且为废除第一实施方式的保持遮热板40的环状构件45，而利用外部壳体10的前端筒状部11来保持遮热板40的图，对与第一实施方式相同的结构附加相同的符号并省略说明。

在第二实施方式中，在已将传感器组件M装入外部壳体10内后，将遮热板40插入前端筒状部11的内侧并以邻接于隔板30的可挠板状部31的方式配置。

而且，在外部壳体10的前端筒状部11中，前端环状区域11b以保持遮热板40的外缘部的方式朝轴线S弯折。

如此，通过使前端筒状部11弯折，可不使用如环状构件45那样的其他构件，而使遮热板40邻接于隔板30来保持。

根据第二实施方式的压力传感器，与第一实施方式同样地，可保护隔板30不受高温的压力介质影响并抑制热应变，可抑制或防止由热的影响所引起的传感器精度的下降，可高精度地检测高温压力介质的压力。

图9及图10是表示第三实施方式的压力传感器的图，除变更第一实施方式的遮热板40并废除环状构件45以外，与第一实施方式相同，对与第一实施方式相同的结构附加相同的符号并省略说明。

第三实施方式的压力传感器包括：作为壳体的外部壳体10及副壳体20、隔板30、遮热板140、保持板50、定位构件60、隔热构件70、压力测量构件80、预负荷赋予构件90、作为第一导电体的导线101、作为第二导电体的导线102、连接器110。

遮热板140使用包含与隔板30相同的材料，例如，具有析出硬化性的不锈钢等的单一的金属板材，形成为划定多个开口部140a、外周面140b的圆板状。

另外，遮热板140的厚度尺寸形成为与隔板30的可挠板状部31的厚度尺寸相等，遮热板140的外径尺寸形成为可密接并嵌入前端筒状部11的内侧的大小，即，与内壁面11a的内径尺寸相等的外径尺寸。

作为遮热板140的材料，优选导热率小、耐久性优异、刚性高的材料，例如，除所述不锈钢以外，可使用镍合金、铁系合金、钛合金等。作为导热率，例如，优选15W/m·K以下，更优选5W/m·K以下。

当将导热率比隔板30更小的材料用作遮热板140的材料时，可有效地抑制从高温的压力介质经由遮热板140而朝隔板30传导的导热量。

而且，如图9所示，遮热板140以从外侧邻接的方式与隔板30的可挠板状部31重合，在轴线S方向上被按压在隔板30，外周面140b被焊接在外部壳体10的内壁面11a，由此保持并固定在外部壳体10。

即，遮热板140以从外侧覆盖暴露在高温的压力介质(高温的燃烧气体)中的隔板30的方式配置。

形成所述结构的遮热板140作为与隔板30不同的构件来形成，因此，因已从高温的压力介质受到的热而单独地重复进行膨胀及收缩并进行散热，由于是其他构件，因此，与隔板30之间也形成热障壁，以抑制朝隔板30的导热的方式发挥功能。

此处，将遮热板140的多个开口部140a的面积，设定成隔板30的可挠板状部31(有效受压部)的面积的20％～50％的范围。

通过设定成如上所述的范围，与所述同样地，可抑制遮热板140遮挡作用于隔板30的压力的坏影响，并获得遮热板140抑制或防止隔板30的热影响的好影响，可获得良好的遮热效果。

根据第三实施方式的压力传感器，与第一实施方式及第二实施方式同样地，可保护隔板30不受高温的压力介质影响并抑制热应变，可抑制或防止由热的影响所引起的传感器精度的下降，可高精度地检测高温压力介质的压力。

在所述实施方式中，作为隔板，表示了一体地包括可挠板状部31及杆部32的隔板30，但并不限定于此，也可以采用个别地形成可挠板状部31与杆部32，可挠板状部31作为隔板发挥功能，杆部32作为力传递构件发挥功能的结构。

在所述实施方式中，作为壳体，表示了包含外部壳体10与副壳体20的结构，但并不限定于此，也可以采用一个壳体。

在所述实施方式中，表示了将遮热板40、遮热板140以按压隔板30的可挠板状部31的方式邻接配置的情况，但并不限定于此，也可以在隔板30的外侧，在轴线S方向上与隔板30的可挠板状部31隔着规定间隙来保持遮热板40、遮热板140。

在所述实施方式中，表示了经由环状构件45来保持遮热板40的情况，但并不限定于此，只要确保机械强度，则也可以将遮热板40直接固定在前端筒状部11的内壁面11a。

在所述实施方式中，作为遮热板40、遮热板140的开口部，表示了形成矩形的开口部40a、开口部140a，但并不限定于此，也可以采用形成圆形、其他形状的开口部。

如上所述，本发明的压力传感器可保护隔板不受高温的压力介质影响并抑制热应变，可抑制或防止由热的影响所引起的传感器精度的下降，可高精度地检测高温压力介质的压力，因此，当然可特别用作检测发动机的燃烧室内的燃烧气体等高温压力介质的压力的压力传感器，作为检测燃烧气体以外的高温的压力介质或其他压力介质的压力的压力传感器也有用。