WO2017010416A1

WO2017010416A1 - 圧力センサ

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Publication number: WO2017010416A1
Application number: PCT/JP2016/070237
Authority: WO
Inventors: 山田　達範; 俊介津荷; 祐介藤; 盾紀岩渕; 大希後藤
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: EP3324168A1; CN108027295A; US20180202886A1; CN108027295B; EP3324168A4; US10578506B2

Abstract

測定誤差を小さくできる技術を開示する。　圧力センサは、筐体と、筐体の先端側に接合部を介して接合され圧力に応じて撓むダイアフラムと、圧力によって変化する電気的特性を有するセンサ部と、ダイアフラムとセンサ部とを接続する接続部と、ダイアフラムの先端側に配置されダイアフラムに直接的または間接的に接続され熱を受ける受熱部と、を備えている。軸線に垂直な断面上で、受熱部からダイアフラムまでの部分の断面を包含し輪郭の全長が最小の仮想的な最小包含領域の面積の最小値を、接続面積Ｓｎとし、ダイアフラムと受熱部とを軸線に垂直な投影面上に投影する場合の投影面上において、接合部に囲まれた領域の面積を、ダイアフラム有効面積Ｓｄとする場合に、（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２５、が満たされる。

Description

圧力センサ

　本開示は、内燃機関の燃焼室内の圧力を測定する圧力センサに関する。

　圧力センサとして、エンジンヘッドに装着される主体金具と、ダイアフラムと受圧ロッドとを有する受圧部材と、受圧ロッドにねじ込まれる押えねじと、押えねじの頭部と主体金具との間に挟まれた圧電センサと、を有するものが、提案されている。ダイアフラムが燃焼圧を受けると、ダイアフラムが後方に押されることで、受圧ロッドを介して、圧電センサへ荷重が伝わる。圧電センサは、荷重の変化を電気出力の変化に変換する。ここで、高温の燃焼ガスによるダイアフラムの熱変形量を少なくするために、ダイアフラムの前面に、熱遮蔽板が配設されている。

特開平７－３１８４４８号公報特開平７－１９９８１号公報

　ところが、熱遮蔽板のような受熱のための部材を用いて測定誤差を小さくする点については、十分な工夫が成されていないのが実情であった。

　本開示は、受熱のための部材を用いて測定誤差を小さくできる技術を開示する。

　本開示は、例えば、以下の適用例を開示する。

［適用例１］筒状の筐体と、前記筐体の先端側に接合部を介して接合され前記筐体の軸線に交差する方向に拡がり受圧した圧力に応じて撓むダイアフラムと、前記筐体内に配置され前記圧力によって変化する電気的特性を有するセンサ部と、前記ダイアフラムと前記センサ部とを接続する接続部と、前記ダイアフラムの先端側に配置され前記ダイアフラムに直接的または間接的に接続された、熱を受ける受熱部と、を備える圧力センサであって、
　前記軸線に垂直な断面上で、前記受熱部から前記ダイアフラムまでの部分の断面を包含し、かつ、輪郭の全長が最小となる仮想的な領域である最小包含領域の面積の最小値を、接続面積Ｓｎとし、
　前記ダイアフラムと前記受熱部とを、前記軸線に垂直な投影面上に投影する場合に、前記投影面上において、
　　前記接合部に囲まれた領域の面積を、ダイアフラム有効面積Ｓｄとする場合に、
　（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２５、を満たす、
　圧力センサ。

　この構成によれば、受熱部を用いて測定誤差を小さくできる。

［適用例２］適用例１に記載の圧力センサであって、
　前記投影面上において、前記受熱部の面積を、受熱面積Ｓｎ２とする場合に、
　（Ｓｎ２／Ｓｄ）≧０．８を満たす、
　圧力センサ。

［適用例３］適用例１に記載の圧力センサであって、
　（Ｓｎ２／Ｓｄ）≧１．０、を満たす
　圧力センサ。

　この構成によれば、受熱部を用いて測定誤差をさらに小さくできる。

［適用例４］適用例２または３に記載の圧力センサであって、
　前記受熱部と前記ダイアフラムとの間の隙間の前記軸線に平行な方向の最小距離を、最小距離ｄとする場合に、
　ｄ≦０．５ｍｍ、を満たす、
　圧力センサ。

［適用例５］適用例２から４のいずれか１項に記載の圧力センサであって、
　（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．１、を満たす、
　圧力センサ。

［適用例６］適用例１に記載の圧力センサであって、
　前記受熱部は、板状の受熱板を含み、
　前記受熱板の厚さをｔとする場合に、
　ｔ≧０．２１ｍｍを満たす、圧力センサ。

　上記構成によれば、受熱板を用いて測定誤差を小さくできる。

［適用例７］適用例６に記載の圧力センサであって、
　前記軸線を含む断面において、前記受熱板の後端側の面と、前記軸線と垂直な方向と、がなす角度θの絶対値は、２０度以内である、
　圧力センサ。

　上記構成によれば、測定誤差をより小さくできる。

［適用例８］適用例１に記載の圧力センサであって、
　前記受熱部は、
　　前記軸線に交差する方向に拡がる板部と、
　　前記板部の縁から前記先端側に突出する側壁部と、
　を備え、
　前記側壁部は、前記板部の縁の全周に亘って形成されており、
　前記側壁部には、前記板部の縁に沿って並ぶ複数の貫通孔が形成されており、
　前記複数の貫通孔の前記軸線に平行な方向の長さの最大値は、０．３ｍｍ以上であり、
　前記軸線に垂直、かつ、前記複数の貫通孔を通らない前記側壁部の断面において、前記側壁部の外周長を、外周長Ｃ１とし、
　前記軸線に垂直、かつ、前記複数の貫通孔を通る前記側壁部の断面において、前記側壁部の外周面に対応する部分の長さの合計を、壁長Ｃ２とする場合に、
　（Ｃ２／Ｃ１）≦０．６、を満たす、
　圧力センサ。

　この構成によれば、受熱部の板部が燃焼室内を流れるガスを受ける場合に、ガスが、側壁部の複数の貫通孔を通じて側壁部の内周側から外周側へ流れる。このようにガスが側壁部の貫通孔から外周側に向かって流れるので、燃焼室内で生じたカーボンが側壁部の外周側を流れて受熱部とダイアフラムとの間に流入することを、抑制できる。

［適用例９］適用例８に記載の圧力センサであって、
　前記側壁部の内周面と、前記板部の前記先端側の面と、の接続部分は、丸められている、
　圧力センサ。

　この構成によれば、板部の先端側の面から側壁部の貫通孔へガスが流れ易くなるので、貫通孔から外周側へ流れるガスの流速の低下を抑制できる。従って、カーボンが側壁部の外周側を流れて受熱部とダイアフラムとの間に流入することを、抑制できる。

［適用例１０］適用例８または９に記載の圧力センサであって、
　前記軸線を中心とする中心角が９０度である任意の方向の角度範囲内において、
　　前記外周長Ｃ１のうち前記角度範囲内に含まれる部分の長さを、部分外周長Ｃ１ａとし、
　　前記壁長Ｃ２のうち前記角度範囲内に含まれる部分の長さを、部分壁長Ｃ２ａとする場合に、
　（Ｃ２ａ／Ｃ１ａ）≦０．６、を満たす、
　圧力センサ。

　この構成によれば、軸線から見た複数の貫通孔の分布が特定の方向に偏ることが抑制されるので、貫通孔から外周側に向かうガスの流れが側壁部の全周のうちの一部に偏ることが抑制される。従って、カーボンが側壁部の外周側を流れて受熱部とダイアフラムとの間に流入することを、適切に抑制できる。

［適用例１１］適用例８から１０のいずれか１項に記載の圧力センサであって、
　前記軸線を含む前記側壁部の平断面において、内周側から外周側に向かう方向のうち、前記軸線に垂直な方向の角度をゼロ度とし、前記先端側に傾斜する方向の角度を正の角度とし、後端側に傾斜する方向の角度を負の角度とする場合に、前記貫通孔の前記後端側の内面の角度は、－４０度以上２０度以下である、
　圧力センサ。

　この構成によれば、貫通孔から外周側に向かうガスの流れによって受熱部とダイアフラムとの間にカーボンが流入することを、抑制できる。

　なお、本明細書に開示の技術は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、圧力センサ、その圧力センサを搭載する内燃機関等の態様で実現することができる。

第１実施形態としての圧力センサ１０を示す説明図である。圧力センサ１０の先端部を拡大して示す断面図である。素子部５０の分解斜視図である。圧力センサ１０の動作の説明図である。参考例の圧力センサ１０ｘの動作の説明図である。第１実施形態の圧力センサ１０のパラメータの説明図である。第１評価試験において圧力センサによって測定される圧力の波形の例を示すグラフである。第２実施形態の圧力センサ１０ａの説明図である。第２実施形態の圧力センサ１０ａ（図６）のパラメータの説明図である。第２評価試験において圧力センサによって測定される圧力の波形の例を示すグラフである。第２評価試験の結果を示すグラフである。第３実施形態の圧力センサ１０ｂの説明図である。第４実施形態の圧力センサ１０ｃの説明図である。第５実施形態の圧力センサ１０ｄの先端部を拡大して示す断面図である。第５実施形態の受熱部９０ｄの説明図である。第５実施形態のシミュレーションに用いられたモデルの概略図である。第５実施形態のシミュレーションに用いられたモデルの概略図である。第５実施形態のシミュレーション結果を示すグラフである。第５実施形態の複数のモデルの流入距離ｄｘを示すグラフである。第６実施形態の受熱部の説明図である。第７、第８実施形態の受熱部の説明図である。第７、第８実施形態のシミュレーション結果を示すグラフである。側壁部９２ｄの軸線ＣＬに垂直な断面の一部の説明図である。第２実施形態の変形例を示す図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．圧力センサ１０の構成
　図１は、第１実施形態としての圧力センサ１０を示す説明図である。本実施形態の圧力センサ１０は、内燃機関に取り付けられて、内燃機関の燃焼室内の圧力を検出するために用いられる。図１に示すように、圧力センサ１０は、主な構成要素として、筒状の第１金具２０、第２金具８０と、第３金具３５と、受圧部４０と、受熱部９０と、素子部５０と、ケーブル６０と、を備えている。中心軸ＣＬは、圧力センサ１０の中心軸である。以下、中心軸ＣＬを軸線ＣＬとも呼び、軸線ＣＬに平行な方向を、「軸線方向」とも呼ぶ。軸線ＣＬを中心とする円の径方向を、単に「径方向」とも呼び、軸線ＣＬを中心とする円の周方向を、単に「周方向」とも呼ぶ。また、軸線ＣＬに沿って第１金具２０から受圧部４０へ向かう方向を、「先端方向Ｄｆ」と呼び、先端方向Ｄｆの反対方向を、「後端方向Ｄｒ」と呼ぶ。先端方向Ｄｆ側を「先端側」と呼び、後端方向Ｄｒ側を「後端側」とも呼ぶ。

　図１には、圧力センサ１０の先端側の部分の軸線ＣＬよりも左側の断面構成が示されている。この断面は、軸線ＣＬを含む平断面（平面で切断された断面）である。また、図１には、圧力センサ１０の他の部分の外観構成が示されている。本実施形態では、圧力センサ１０の軸線ＣＬは、第１金具２０と第２金具８０と第３金具３５と受圧部４０と受熱部９０と素子部５０とのそれぞれの中心軸でもある。

　第１金具２０と第２金具８０と第３金具３５とは、軸線ＣＬに垂直な断面(以下、横断面とも呼ぶ）が円環状であって軸線方向に延びる筒形状を有している。本実施形態では、第１金具２０と第２金具８０と第３金具３５とは、ステンレス鋼で形成されている。ただし、他の材料（例えば、低炭素鋼などの鋼、種々の金属材料）を採用してもよい。

　第１金具２０には、軸線ＣＬを中心とする貫通孔である軸孔２１が形成されている。また、第１金具２０の後端側外周面には、ねじ部２２および工具係合部２４が設けられている。ねじ部２２は、圧力センサ１０を内燃機関のシリンダヘッドに固定するためのねじ溝を備えている。工具係合部２４は、圧力センサ１０の取り付けおよび取り外しに用いられる工具（図示しない）に係り合う外周形状（例えば、横断面が六角形）を有する。

　図２は、圧力センサ１０の先端部、具体的には図１に領域Ｘとして示す部位を拡大して示す断面図である。この断面は、軸線ＣＬを含む平断面である。第２金具８０は、第１金具２０の先端側に配置されており、第１金具２０の先端に接合部２６を介して接合されている。接合部２６は、第１金具２０と第２金具８０とが溶接（例えば、レーザ溶接）の際に、溶融した部分である（以下、接合部２６を「溶接部２６」または「溶接痕２６」とも呼ぶ）。接合部２６は、第１金具２０と第２金具８０とが一体化した部分である。接合部２６は、第１金具２０の成分と第２金具８０の成分とを含んでいる。第３金具３５は、第２金具８０の先端側に配置されており、第２金具８０に接合部８９を介して接合されている。接合部８９は、第２金具８０と第３金具３５とが溶接（例えば、レーザ溶接）の際に、溶融した部分である（以下、接合部８９を「溶接部８９」または「溶接痕８９」とも呼ぶ）。接合部８９は、第２金具８０と第３金具３５とが一体化した部分である。接合部８９は、第２金具８０の成分と第３金具３５の成分とを含んでいる。第３金具３５の先端部には、先端側から後端側に向かって拡径する拡径部３４が形成されている。圧力センサ１０が内燃機関に取り付けられる場合、拡径部３４は、内燃機関のシリンダヘッドに密着する。

　第２金具８０には、軸線ＣＬを中心とする貫通孔である軸孔８１が形成されている。第３金具３５には、軸線ＣＬを中心とする貫通孔である軸孔３９が形成されている。第１金具２０の軸孔２１と、第２金具８０の軸孔８１と、第３金具３５の軸孔３９とは、第１金具２０の軸孔２１に連通する連続な貫通孔を形成している。第２金具８０の軸孔８１内には、先端側から後端側に向かって順に、素子部５０と押さえねじ３２とが、配置されている。第３金具３５の軸孔３９内には、受圧部４０が配置されている。

　受圧部４０は、ダイアフラム４２とロッド４４とを備えている。ダイアフラム４２は、軸線ＣＬを中心とする略円形の膜である。ダイアフラム４２の外周側の縁４２ｏは、全周に亘って、第２金具８０の先端部に溶接されている（例えば、レーザ溶接）。ダイアフラム４２の後端側の面の中央部には、ロッド４４が接続されている。ロッド４４は、軸線ＣＬを中心とする円柱状の部分であり、ダイアフラム４２から後端方向Ｄｒ側に向かって延びている。ロッド４４の後端部４９には、素子部５０が接続されている。ダイアフラム４２とロッド４４とは、ステンレス鋼を用いて、一体的に形成されている（例えば、鍛造や削り出し）。ただし、ダイアフラム４２とロッド４４とを別々に形成した後に、溶接などによりダイアフラム４２とロッド４４とを一体化してもよい。また、他の材料（例えば、低炭素鋼などの鋼、種々の金属材料）を採用してもよい。

　ダイアフラム４２の先端側の面には、受熱部９０が接合されている（例えば、レーザ溶接）。受熱部９０は、軸線ＣＬを中心とする円盤状の板状部材である（受熱板とも呼ぶ）。後端方向Ｄｒを向いて圧力センサ１０を見る場合、ダイアフラム４２のおおよそ全体が、受熱部９０によって隠されている。受熱部９０は、接合部９９を介して、ダイアフラム４２（ひいては、受圧部４０）に、接合されている。接合部９９は、受熱部９０とダイアフラム４２（ひいては、受圧部４０）とが溶接時に溶融した部分である（以下、接合部９９を「溶接部９９」または「溶接痕９９」とも呼ぶ）。このような接合部９９は、受熱部９０とダイアフラム４２とが一体化した部分である。また、接合部９９は、受熱部９０の成分とダイアフラム４２の成分とを含んでいる。接合部９９は、受熱部９０の中央部に形成されている。受熱部９０は、本実施形態ではステンレス鋼を用いて形成されているが、他の金属を用いて形成されてもよい。

　ダイアフラム４２は、第３金具３５の先端において、軸孔３９を塞いでいる。ダイアフラム４２は、内燃機関の燃焼室内に露出し、ダイアフラム４２の先端方向Ｄｆ側の面４２ｆは、受圧面を形成する。本実施形態では、受圧面４２ｆは、ダイアフラム４２と受熱部９０との間の隙間９５を通じて、燃焼室内の圧力を受け得る。また、ダイアフラム４２は、受熱部９０を通じて、燃焼室内の圧力に応じた荷重を受け得る。そして、ダイアフラム４２は、燃焼室内の圧力に応じて変形する。ロッド４４は、ダイアフラム４２の変形に応じて軸線ＣＬに沿って変位することによって、ダイアフラム４２が受けた圧力に応じた荷重を、後端側の素子部５０に伝達する。ダイアフラム４２を薄くするほど、ダイアフラム４２が変形し易くなるので、圧力センサ１０の感度を高めることができる。

　押さえねじ３２は、第２金具８０の軸孔８１の後端側に取り付けられている。押さえねじ３２には、軸線ＣＬを中心とする貫通孔である軸孔３６が形成されている。押さえねじ３２の外周面には、雄ねじ３７が形成されている。第２金具８０の軸孔８１の後端側の部分の内周面には、押さえねじ３２の雄ねじ３７に対応する雌ねじ８８が形成されている。押さえねじ３２は、第２金具８０の後端側から、軸孔８１内にねじ込まれている。押さえねじ３２と受圧部４０のロッド４４との間には、素子部５０が挟まれている。押さえねじ３２は、素子部５０に対して、予荷重を印加する。押さえねじ３２を第２金具８０にねじ込む場合の押さえねじ３２の回転数を調整することによって、適切な予荷重を容易に実現できる。従って、圧力測定の精度を向上できる。なお、押さえねじ３２は、ステンレス鋼で形成されている。ただし、他の材料（例えば、低炭素鋼などの鋼、種々の金属材料）を採用してもよい。

　素子部５０は、２個の電極５２と、２個の電極５２に挟まれた圧電素子５１と、先端側の電極５２の先端側に配置された押さえ板５４と、後端側の電極５２から後端方向Ｄｒに向かって順番に並ぶリード部５３、押さえ板５４、絶縁板５５と、を備えている。図２に示すように、押さえ板５４、電極５２、圧電素子５１、電極５２、リード部５３、押さえ板５４、絶縁板５５は、先端側から後端側に向かってこの順番に、積層されている。絶縁板５５の後端側の面は、押さえねじ３２の先端側の面に支持されている。ロッド４４の後端部４９は、先端側の押さえ板５４の先端側の面に接触している。圧電素子５１は、先端側の電極５２と押さえ板５４とを介して、ロッド４４に接続されている。ロッド４４と、先端側の押さえ板５４と電極５２との全体は、ダイアフラム４２と圧電素子５１とを接続する接続部１００を形成している。

　図３は、素子部５０の分解斜視図である。図示するように、圧電素子５１と電極５２とは軸線ＣＬを中心とする円盤状の板状部材である。押さえ板５４と絶縁板５５とは、軸線ＣＬを中心とする円環状の板状部材である。圧電素子５１は、本実施形態では水晶を用いて形成されているが、他の材料で形成された圧電素子を採用してもよい。圧電素子５１上では、受圧部４０（図２）からロッド４４を通じて伝達された荷重に応じて、電荷が生じる。圧電素子５１は、荷重に応じた電荷（例えば、電気信号）を、２個の電極５２を通じて、出力する。出力された電気信号に基づいて、ダイアフラム４２の変形量、すなわち、燃焼室内の圧力を特定可能である。このように、圧電素子５１は、受圧部４０が受けた圧力によって変化する電気的特性を有している。電極５２と押さえ板５４とは、本実施形態ではステンレス鋼を用いて形成されているが、他の金属を用いて形成されてもよい。絶縁板５５は、リード部５３と押さえねじ３２（図２）との間を絶縁するための部材である。本実施形態では、絶縁板５５はアルミナで形成されているが、他種の絶縁性材料で形成されてもよい。

　リード部５３は、略円盤状の板状部材である円盤部５７と、円盤部５７の中央部から後端方向Ｄｒに向かって延びる端子部５６と、を備えている。端子部５６は、押さえ板５４の貫通孔５４ｈと絶縁板５５の貫通孔５５ｈを通り抜けて、後端方向Ｄｒ側に突出している（図２）。リード部５３は、本実施形態ではステンレス鋼を用いて形成されているが、他の金属を用いて形成されてもよい。リード部５３は、円盤部５７と端子部５６とを合わせた形状をステンレス鋼の平板から打ち抜いた後に、端子部５６となる部分を折り曲げることにより作製することができる。

　第２金具８０（図２）の軸孔８１内において、リード部５３は、円盤部５７が電極５２と面接触すると共に、端子部５６が後端側に延びるように配置される。端子部５６は、押さえ板５４の中央部の貫通孔５４ｈと絶縁板５５の中央部の貫通孔５５ｈとを貫通している。端子部５６の後端側の部分は、押さえねじ３２の軸孔３６の内壁面から離間した状態で、軸孔３６内に配置されている。

　素子部５０を構成する各部材（絶縁板５５を除く）は、第２金具８０の軸孔８１内において、第２金具８０の内壁面から離間するように配置される。圧電素子５１の後端側の電極５２は、リード部５３（本実施形態では、更に、押さえ板５４）に電気的に接続されており、第１金具２０と第２金具８０と第３金具３５とからは電気的に離れている。圧電素子５１の先端側の電極５２は、先端側の押さえ板５４とロッド４４とダイアフラム４２とを通じて、第３金具３５に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、圧電素子５１に掛かる荷重の分布を均等にするために、圧電素子５１の後端側だけでなく先端側にも押さえ板５４が配置されている。

　第１金具２０の軸孔２１内には、ケーブル６０が配置されている。ケーブル６０は、圧電素子５１の電荷に基づいて内燃機関の燃焼圧を検出するための図示しない電気回路に対して、圧電素子５１の電荷を伝えるための部材である。本実施形態では、ケーブル６０として、多層構造を有するいわゆるシールド線を用いて、ノイズを低減している。ケーブル６０は、中心から外周側に向かって配置された、内部導体６５と、絶縁体６４と、導電コーティング６３と、外部導体６２と、ジャケット６１と、を備えている。内部導体６５は、複数の導線で構成されている。内部導体６５の径方向の外側は、絶縁体６４で囲まれている。絶縁体６４の外周面には、導電コーティング６３が設けられている。導電コーティング６３の径方向外側には、網シールドである外部導体６２が設けられている。外部導体６２の外周面は、ジャケット６１によって被覆されている。このように同軸上に配置された複数の部材を備えるケーブルは、同軸ケーブルとも呼ばれる。

　図２に示すように、ケーブル６０の先端部では、ジャケット６１に覆われた部分から先端側に向かって、ジャケット６１に覆われない外部導体６２が露出している。また、外部導体６２が露出する部分から先端側に向かって、外部導体６２に覆われない絶縁体６４が露出している。さらに、絶縁体６４が露出する部分から先端側に向かって、絶縁体６４に覆われない内部導体６５が露出している。

　ケーブル６０の先端部で露出する内部導体６５は、平板導線７５と細径導線７４とを介して、素子部５０の端子部５６に接続されている。具体的には、内部導体６５の先端には、平板導線７５が溶接されており、平板導線７５の先端には、コイル状に巻回された細径導線７４の後端が溶接されており、細径導線７４の先端は、端子部５６の後端部に溶接されている。平板導線７５と細径導線７４とは、圧電素子５１の電荷を、端子部５６から内部導体６５に伝達できる。なお、内部導体６５と端子部５６とを接続するための構成としては、平板導線７５と細径導線７４とを用いる構成に代えて、他の任意の構成を採用可能である。

　端子部５６の先端から、端子部５６と細径導線７４とを接続する溶接部よりも後端側の位置まで、端子部５６の全体、および、細径導線７４の先端部を含む範囲が、熱収縮チューブ７２によって覆われている。これにより、端子部５６と押さえねじ３２との間の電気的な絶縁の信頼性が高められている。圧力センサ１０を製造する際には、端子部５６を有するリード部５３と細径導線７４との溶接による一体化と、熱収縮チューブ７２による被覆とを、全体の組み立てに先立って行なえばよい。

　外部導体６２の先端部には、外部導体６２の先端からさらに先端側に延びる接地導線７６が接続されている。接地導線７６は、外部導体６２から連続して形成された撚り線で構成されている。接地導線７６の先端部は、押さえねじ３２の後端部に溶接されている。これにより、外部導体６２は、接地導線７６、押さえねじ３２、第２金具８０、第３金具３５、および内燃機関のシリンダヘッドを通じて接地される。

　圧力センサ１０を製造する際には、第３金具３５の先端側から軸孔３９内に、ロッド４４が挿入される。ダイアフラム４２と第３金具３５とが溶接（例えば、レーザ溶接）されて、接合部４５が形成される。接合部４５は、ダイアフラム４２と第３金具３５とが溶接時に溶融した部分である（以下、接合部４５を「溶接部４５」または「溶接痕４５」とも呼ぶ）。このような接合部４５は、ダイアフラム４２と第３金具３５とが一体化した部分である。また、接合部４５は、ダイアフラム４２の成分と第３金具３５の成分とを含んでいる。また、接合部４５は、ダイアフラム４２と第３金具３５とを接合している。また、第２金具８０の後端側から軸孔８１内に、押さえねじ３２がねじ込まれる。この段階では、押さえねじ３２は、第２金具８０に、仮に固定される。その後、第２金具８０の先端側から軸孔８１内に、素子部５０が挿入される。素子部５０のリード部５３の端子部５６は、予め、細径導線７４及び熱収縮チューブ７２と一体化されている。そして、押さえねじ３２の軸孔３６の先端側から細径導線７４が挿入され、軸孔３６の後端側から細径導線７４が引き出される。絶縁板５５の後端側の面は、押さえねじ３２の先端側の面に支持される。これらの後に、第３金具３５が、第２金具８０の先端側に配置される。これにより、素子部５０は、押さえねじ３２とロッド４４とに挟まれる。そして、第３金具３５と第２金具８０とが溶接されて、接合部８９が形成される。その後、第２金具８０に対して押さえねじ３２を回転させることによって、素子部５０に予荷重を印加する。押さえねじ３２の回転数を調整することによって、予荷重を調整できる。

　そして、押さえねじ３２（具体的には、軸孔３６）の後端側から引き出された細径導線７４の後端、および、内部導体６５の先端を、平板導線７５と溶接する。また、接地導線７６の先端部と押さえねじ３２の後端部とを溶接する。さらに、ケーブル６０を第１金具２０の軸孔２１内に通して、第１金具２０の先端と第２金具８０とを溶接し、接合部２６を形成する。その後、第１金具２０の軸孔２１内に溶融ゴムを注入して軸孔２１内をゴム層で満たし（図示せず）、圧力センサ１０を完成する。ゴム層を形成することにより、圧力センサ１０内の防水性を向上させ、かつ、防振性も高めている。なお、溶融ゴムに代えて溶融樹脂を軸孔２１内に注入してもよい。

　なお、第２金具８０と第３金具３５と素子部５０と押さえねじ３２との組み立ての順番としては、上記の順番に代えて、他の種々の順番を採用可能である。例えば、第３金具３５にダイアフラム４２を溶接し、第３金具３５に第２金具８０を溶接し、第２金具８０の後端側から軸孔８１内に素子部５０を挿入し、第２金具８０の後端側から軸孔８１内に押さえねじ３２をねじ込む、という順番を採用してもよい。

Ａ－２．圧力センサ１０の動作
　図４は、圧力センサ１０の動作の説明図である。図中には、圧力センサ１０の先端側の一部分の軸線ＣＬを含む平断面が示されている。ダイアフラム４２の受圧面４２ｆは、ダイアフラム４２と受熱部９０との間の隙間９５を通じて、燃焼室内の圧力Ｐｃを受け得る。また、ダイアフラム４２は、受熱部９０を通じて、圧力Ｐｃに応じた荷重を受け得る。ダイアフラム４２は、燃焼室内の圧力Ｐｃに応じて撓む（変形する）。図４の実施形態では、ダイアフラム４２は、軸線方向に撓む。ロッド４４は、ダイアフラム４２の撓み（変形）に応じて、軸線ＣＬにおおよそ平行に変位する。これにより、ロッド４４は、圧力Ｐｃに応じた荷重を、素子部５０に伝達する。

　また、受熱部９０は、ダイアフラム４２よりも先端側、すなわち、燃焼室側に、配置されている。受熱部９０は、ダイアフラム４２の代わりに、燃焼室からの熱を受けることができる。例えば、燃料の燃焼で生じた熱が、燃焼室内のガスを通じて、受熱部９０の先端側の面に伝導し得る。また、高温の燃焼ガスが、受熱部９０の先端側の面に接触し得る。このように、受熱部９０（特に、先端側の面）の温度が、高くなり得る。ダイアフラム４２は、受熱部９０の後端側に配置されているので、受熱部９０と比べて、燃焼室からの熱を受け難い。従って、ダイアフラム４２の熱膨張が抑制される。

　図５は、参考例の圧力センサ１０ｘの動作の説明図である。図中には、圧力センサ１０ｘの先端側の一部分の軸線ＣＬを含む平断面が示されている。図４の実施形態の圧力センサ１０との差異は、受熱部９０が省略されている点だけである。圧力センサ１０ｘの他の部分の構成は、実施形態の圧力センサ１０の対応する部分の構成と、同じである。

　ダイアフラム４２の受圧面４２ｆは、図４の実施形態の受圧面４２ｆと同様に、燃焼室内の圧力Ｐｃを受ける。また、図５の参考例では、図４の実施形態とは異なり、受熱部９０が省略されているので、ダイアフラム４２の先端方向Ｄｆ側の部分（例えば、受圧面４２ｆ）は、燃焼室からの熱を受ける。これにより、ダイアフラム４２のうち、先端方向Ｄｆ側の部分が、局所的に、熱膨張し得る。参考例では、ダイアフラム４２の外周側の縁４２ｏは、第３金具３５に接合されている。従って、ダイアフラム４２は、熱膨張によって、内周側（軸線ＣＬ側）に向かって伸びようとする。この場合、ダイアフラム４２の熱膨張は、ロッド４４に、軸線ＣＬに平行な力を印加し得る。例えば、図５の参考例では、ダイアフラム４２の受圧面４２ｆの熱膨張は、ロッド４４に、先端方向Ｄｆの力Ｆを印加している。これにより、素子部５０に印加される荷重が小さくなる。このように、参考例の圧力センサ１０ｘでは、素子部５０に印加される荷重が、燃焼ガスの温度に依存して大きく変動し得るので、素子部５０からの信号の誤差が大きくなる。

　図４に示す実施形態では、受熱部９０によって、ダイアフラム４２の熱膨張が抑制されている。従って、図５の参考例と比べて、第１実施形態では、素子部５０からの信号の誤差を小さくできる。

Ａ－３．受熱部９０、ダイアフラム４２近傍の構成の詳細
　ここで、図２に示すように、板状部材である受熱部９０の厚さ（板厚）をｔとする。受熱部９０の厚さｔが大きい場合には、厚さｔが小さい場合に比べて、受熱部９０の体積が大きくなるために、受熱部９０が吸収できる熱の量（熱容量）が大きくなる。この結果、受熱部９０の厚さが厚いほど、燃焼室からの熱が、ダイアフラム４２まで伝達し難くなるために、ダイアフラム４２の熱膨張をより抑制することができ、ひいては、素子部５０からの信号の誤差を小さくできる。

　図２に示すように、受熱部９０とダイアフラム４２との間の軸線方向の最小距離をｄとする。最小距離ｄは、受熱部９０とダイアフラム４２との間の隙間９５の軸線ＣＬに平行な方向の最小距離である、と言うことができる。図２の実施形態では、ダイアフラム４２の受圧面４２ｆと、受熱部９０の後端側の面とが直接的に接合されている。従って、最小距離ｄは、ゼロである。最小距離ｄが小さい場合には、最小距離ｄが大きい場合と比べて、高温の燃焼ガスが隙間９５、９５ａに流入し難い。従って、最小距離ｄが小さいほど、ダイアフラム４２、４２ａの熱膨張をより抑制することができ、ひいては、素子部５０からの信号の誤差を小さくできる。例えば、最小距離ｄは、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以下であることが特に好ましい。

さらに、図２に示すように、軸線ＣＬを含む断面において、受熱部９０の後端側の面９０ｆ（すなわち、ダイアフラム４２の受圧面４２ｆと対向する面）と、軸線と垂直な方向と、がなす角度をθとする。図２の例では、受熱部９０の後端側の面９０ｆは、僅かに湾曲している。このために、角度θは、軸線ＣＬと交差する位置では、０度であり、軸線ＣＬから径方向外側に向かうほど大きくなる。角度θが小さい場合には、角度θが大きい場合と比べて、高温の燃焼ガスが隙間９５に流入し難い。このために、角度θの絶対値は、２０度以内であることが好ましい。角度θの絶対値が、２０度以内である場合には、高温の燃焼ガスが隙間９５に流入することを抑制して、ダイアフラムに伝達される熱量をより低減できる。この結果、ダイアフラム４２の熱膨張をより抑制することができ、ひいては、素子部５０からの信号の誤差を小さくできる。

　次に、第１実施形態のダイアフラム４２の有効面積Ｓｄと、接続面積Ｓｎと、受熱部９０の受熱面積Ｓｎ２と、について説明する。

　図６は、第１実施形態の圧力センサ１０のパラメータＳｎ２、Ｓｎ、Ｓｄの説明図である。図６（Ａ）、図６（Ｃ）、図６（Ｅ）は、圧力センサ１０の先端部の斜視図を示し、図６（Ｂ）、図６（Ｄ）は、受熱部９０を軸線ＣＬに垂直な投影面上に投影して得られる投影図を示し、図６（Ｆ）は、ダイアフラム４２を軸線ＣＬに垂直な投影面上に投影して得られる投影図を示している。図６（Ｃ）、図６（Ｅ）は、受熱部９０が受圧部４０から取り外された状態を示している。

　図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、受熱面積Ｓｎ２を示している。図中では、受熱面積Ｓｎ２に対応する領域に、ハッチングが付されている。受熱面積Ｓｎ２は、図６（Ｂ）の投影図における受熱部９０の全体の面積である。第１実施形態では、受熱部９０の先端方向Ｄｆ側の面の面積が、受熱面積Ｓｎ２に対応している。受熱面積Ｓｎ２は、燃焼室からの熱をダイアフラム４２の代わりに受けることが可能な領域の面積を示している。受熱面積Ｓｎ２が大きい場合には、受熱面積Ｓｎ２が小さい場合と比べて、燃焼室からの熱がダイアフラム４２に伝わり難い。従って、受熱面積Ｓｎ２が大きいほど、ダイアフラム４２の熱膨張が抑制される、すなわち、素子部５０からの信号の誤差が小さくなる。

　図６（Ｃ）、図６（Ｄ）は、接続面積Ｓｎを示している。図中では、接続面積Ｓｎに対応する領域に、ハッチングが付されている。接続面積Ｓｎは、軸線ＣＬに垂直な断面上で、受熱部９０からダイアフラム４２までの部分（以下、対象部分とも呼ぶ）の断面を包含し、かつ、輪郭の全長が最小となる仮想的な領域である最小包含領域の面積の最小値である。換言すれば、接続面積Ｓｎは、特定の軸線方向の位置における最小包含領域の面積である。特定の軸線方向の位置は、受熱部９０からダイアフラム４２までの範囲の軸線方向の位置のうち、軸線ＣＬと垂直な断面における最小包含領域が最小となる位置である。そして、特定の断面における最小包含領域は、その特定の断面上で、上記対象部分を包含する輪郭の全長が最小となる仮想的な領域である。最小包含領域は、凸包とも呼ばれる。最小包含領域は、１つの連続な領域である。このような最小包含領域の面積は、断面の軸線方向の位置に応じて、変化し得る。接続面積Ｓｎは、このように断面の位置に応じて変化し得る最小包含領域の面積の最小値である。本実施形態では、受熱部９０からダイアフラム４２までの部分は、受熱部９０と、ダイアフラム４２と、受熱部９０とダイアフラム４２とを接続する部分と、を含んでいる。

　第１実施形態では、受熱部９０は、接合部９９によって直接的にダイアフラム４２に接続されているので、受熱部９０とダイアフラム４２とを接続する部分は、接合部９９のうちの受熱部９０の後端側の面とダイアフラム４２の先端側の面との間の部分である。接続面積Ｓｎ、すなわち、最小包含領域の最小面積は、第１実施形態では、受熱部９０からダイアフラム４２までの部分における断面のうち、受熱部９０とダイアフラム４２との接続面（すなわち、受熱部９０の後端側の面とダイアフラム４２の先端側の面）を含む断面上において、接合部９９の断面を含む最小包含領域の面積である。図６（Ｄ）の投影図には、受熱部９０の後端側の表面におけるダイアフラム４２に接合された接続部分９３が示されている。この接続部分９３は、受熱部９０とダイアフラム４２とを接合する接合部９９（図２）の断面に対応している。この接続部分９３を含む最小包含領域９４の面積が、接続面積Ｓｎである。第１実施形態では、接続部分９３の形状が略円形状であるので、最小包含領域９４の形状は、接続部分９３の形状とおおよそ同じであり、接続面積Ｓｎは、接続部分９３の面積（すなわち、接合部９９の断面積）と、おおよそ同じである。図６（Ｃ）の接続部分４３は、ダイアフラム４２のうちの接続部分９３に対応する部分である。

　受熱部９０は、燃焼室からの熱を受けて、熱膨張し得る（すなわち、変形し得る）。受熱部９０のうちダイアフラム４２との接続部分９３が大きい場合、すなわち、接続面積Ｓｎが大きい場合には、受熱部９０の変形が、ダイアフラム４２に伝わりやすい。受熱部９０の変形に起因してダイアフラム４２が変形する場合、ダイアフラム４２の変形に起因して素子部５０に意図しない荷重が印加され得る。従って、接続面積Ｓｎが小さいほど、素子部５０からの信号の誤差が小さくなる。

　図６（Ｅ）、図６（Ｆ）は、ダイアフラム有効面積Ｓｄ（以下、単に「有効面積Ｓｄ」とも呼ぶ）を示している。図中では、有効面積Ｓｄに対応する領域に、ハッチングが付されている。有効面積Ｓｄは、図６（Ｆ）の投影図において、接合部４５に囲まれた領域４６の面積である。ここで、接合部４５の内周側の輪郭４５ｉ（すなわち、領域４６の輪郭４５ｉ）としては、ダイアフラム４２の表面のうち第３金具３５に接続された表面上における接合部４５の内周側の輪郭が、採用される。例えば、図２、図６（Ｆ）の実施形態では、ダイアフラム４２の後端側の面における接合部４５の内周側の輪郭が、領域４６の輪郭４５ｉに対応する。

　第１実施形態では、ダイアフラム４２と第３金具３５とを接合する接合部４５は、図６（Ｆ）の投影図において、環状である。従って、ダイアフラム４２のうち接合部４５に囲まれた領域４６内の部分が、燃焼室内の圧力に応じて、変形できる。

　なお、ダイアフラム４２の有効面積Ｓｄに対する受熱部９０の受熱面積Ｓｎ２の比率（Ｓｎ２／Ｓｄ）が大きい場合には、ダイアフラム４２のうち受熱部９０の後端側に隠れている部分の割合が大きくなるので、燃焼室からの熱がダイアフラム４２に伝わり難い。従って、比率（Ｓｎ２／Ｓｄ）が大きいほど、ダイアフラム４２の熱膨張が抑制され、ひいては、圧力誤差Ｅｐを小さくできる。このために、比率（Ｓｎ２／Ｓｄ）は、圧力誤差Ｅｐを小さくする観点では、例えば、０．８以上であることが好ましく、０．９以上がさらに好ましく、１以上であることが特に好ましい。ただし、比率Ｓｎ２／Ｓｄが大きい場合には、受熱部９０が、内燃機関のシリンダヘッドの圧力センサ１０の取り付け孔に接触しやすい。従って、比率Ｓｎ２／Ｓｄの上限は、受熱部９０がシリンダヘッドの取り付け孔に接触しないように、決定されていることが好ましく、例えば、比率Ｓｎ２／Ｓｄが１．２以下であることが好ましい。

Ａ－４．第１評価試験
　第１実施形態の圧力センサ１０について、受熱部９０の厚さｔと、上述した有効面積Ｓｄに対する接続面積Ｓｎの比率（Ｓｎ／Ｓｄ）と、が互いに異なる１２種類のサンプルを作成して、第１評価試験を行った。具体的には、表１に示すように、受熱部９０の厚さｔが０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２１ｍｍ、０．３ｍｍのいずれかであり、比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が、０．２４ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．２６ｍｍのいずれかである、全ての組み合わせ（（４×３）個の組み合わせ）について、計１２種類のサンプルが作成された。

　なお、有効面積Ｓｄを１６ｍｍ^２に固定し、接合部９９の寸法を変更することによって接続面積Ｓｎを変更することによって、比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が異なるサンプルが作成された。なお、各サンプルには、受熱面積Ｓｎ２が１６ｍｍ^２である受熱部９０が用いられた。したがって、各サンプルにおいて、有効面積Ｓｄに対する受熱面積Ｓｎ２の比率（Ｓｎ２／Ｓｄ）は、１である。また、各サンプルにおいて、最小距離ｄは、図２に示すように０とされた。

　第１評価試験では、内燃機関の同じシリンダ（すなわち、燃焼室）にサンプルのセンサと、目標となる圧力センサ（「目標センサ」とも呼ぶ）と、を取り付けた。そして、内燃機関を運転させることによって、サンプルのセンサと目標センサとのそれぞれから圧力の波形を取得した。内燃機関としては、直列４気筒、排気量１．３Ｌ、自然吸気の内燃機関が用いられた。内燃機関は、燃焼室内の最大圧力が、２０ＭＰａとなる条件で運転された。

　図７は、第１評価試験において圧力センサによって測定される圧力の波形の例を示すグラフである。横軸は、クランク角度ＣＡを示し、縦軸は、圧力（単位は、kPa）を示している。ゼロ度のクランク角度ＣＡは、上死点を示している。グラフ中には、基準グラフＧ１と、サンプルグラフＧ２と、が示されている。基準グラフＧ１は、目標センサによって測定された圧力を示している。サンプルグラフＧ２は、圧力センサのサンプルによって測定された圧力を示している。

　図示するように、圧力センサのサンプルによって測定された圧力Ｇ２が、目標の圧力センサによって測定された圧力Ｇ１と異なる場合があった（図７の例では、クランク角度ＣＡが、ゼロ度から１８０度の範囲内）。目標となる圧力センサは、十分に良好な精度で圧力を測定できるように、予め調整されている。本評価試験では、サンプルの圧力Ｇ２と目標の圧力Ｇ１とを、５サイクルに亘って測定した。同じタイミングでの２つの圧力Ｇ１、Ｇ２の差分を算出した。差分の最大値Ｅｍ（図７）を、各サイクル毎に特定した。そして、５個の最大差分Ｅｍの平均値を、サンプルの圧力センサの圧力誤差Ｅｐとして算出した。

　そして、圧力誤差Ｅｐの絶対値が、２０ＭＰａの２％、すなわち、４００ｋＰａ以下であるサンプルの評価を「Ａ」とし、４００ｋＰａを超えるサンプルの評価を「Ｂ」とした。

　評価結果は、表１に示す通りである。比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が０．２４である４種類のサンプルでは、受熱部９０の厚さｔが０．１ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｂ」であり、受熱部９０の厚さｔが０．２ｍｍ以上、すなわち、０．２ｍｍ、０．２１ｍｍ、０．３ｍｍのサンプルの評価は、「Ａ」であった。

　比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が０．２５である４種類のサンプルでは、受熱部９０の厚さｔが０．２ｍｍ以下、すなわち、０．１ｍｍ、０．２ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｂ」であり、受熱部９０の厚さｔが０．２１ｍｍ以上、すなわち、０．２１ｍｍ、０．３ｍｍのサンプルの評価は、「Ａ」であった。

　比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が０．２６である４種類のサンプルでは、受熱部９０の厚さｔが０．２１ｍｍ以下、すなわち、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２１ｍｍであるサンプルの評価は、「Ｂ」であり、受熱部９０の厚さｔが０．３ｍｍのサンプルの評価は、「Ａ」であった。

　以上の結果から、受熱部９０の厚さｔが、０．２１ｍｍ以上であり（ｔ≧０．２１ｍｍ）、かつ、比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が、０．２５以下である（（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２５）場合に、すなわち、表１の点線で囲んだ範囲にて、圧力誤差Ｅｐを十分に小さくできることが解った。

　この理由は、以下の通りである。上述したように、受熱部９０の厚さｔが大きいほど、ダイアフラム４２の熱膨張が抑制されるので、圧力誤差Ｅｐが小さくなる。そして、ダイアフラム４２ａの有効面積Ｓｄに対する接続面積Ｓｎの割合が小さいほど、すなわち、比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が小さいほど、ダイアフラム４２の変形に対する受熱部９０の変形の影響が小さくなるために、圧力誤差Ｅｐが小さくなる。このために、受熱部９０の厚さｔが比較的大きい、かつ、比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が比較的小さい範囲、具体的には、ｔ≧０．２１ｍｍ、かつ、（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２５、を満たす範囲で、圧力誤差Ｅｐを十分に小さくできると考えられる。なお、厚さｔは、より大きい範囲、例えば、ｔ≧０．３ｍｍであることがより好ましいと考えられる。また、比率（Ｓｎ／Ｓｄ）は、より小さい範囲、例えば、（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２４であることがより好ましいと考えられる。

Ｂ．第２実施形態：
　図８は、第２実施形態の圧力センサ１０ａの説明図である。図中には、図４と同様に、圧力センサ１０ａの先端側の部分の軸線ＣＬを含む平断面が示されている。図４の第１実施形態との差異は、ロッド４４ａが、ダイアフラム４２ａよりも先端方向Ｄｆ側まで延びている点と、このロッド４４ａの先端部に受熱部９０が接合されている点と、だけである。圧力センサ１０ａの他の部分の構成は、第１実施形態の圧力センサ１０の対応する部分の構成と、同じである。

　第２実施形態では、受圧部４０ａは、ロッド４４ａと、ダイアフラム４２ａと、固定部４１ａとを、備えている。ダイアフラム４２ａは、軸線ＣＬを中心とする円環形状の膜である。ダイアフラム４２ａの外周側の縁４２ａｏは、全周に亘って、第３金具３５の先端部に溶接されている（例えば、レーザ溶接）。ダイアフラム４２ａと第３金具３５とを接合する接合部４５は、溶接時に溶融した部分である。ダイアフラム４２ａの内周側の縁４２ａｉには、固定部４１ａが接続されている。固定部４１ａは、軸線ＣＬを中心とする円筒状の部分であり、ダイアフラム４２ａの縁４２ａｉから先端方向Ｄｆ側に向かって延びている。固定部４１ａとダイアフラム４２ａとは、ステンレス鋼を用いて、一体的に形成されている（例えば、鍛造や削り出し）。ただし、固定部４１ａとダイアフラム４２ａとを別々に形成した後に、溶接などにより固定部４１ａとダイアフラム４２ａとを一体化してもよい。また、他の材料（例えば、低炭素鋼などの鋼、種々の金属材料）を採用してもよい。

　固定部４１ａとダイアフラム４２ａとの内周側の貫通孔には、ロッド４４ａが挿入されている。ロッド４４ａは、軸線ＣＬを中心とする円柱状の部材である。ロッド４４ａの後端面は、素子部５０の先端側の押さえ板５４の先端側の面に接触している。ロッド４４ａの先端部は、固定部４１ａから先端側へ突出している。ロッド４４ａは、本実施形態ではステンレス鋼を用いて形成されているが、他の金属を用いて形成されてもよい。

　固定部４１ａとロッド４４ａとは、全周に亘って、溶接されている（例えば、レーザ溶接）。このように、ダイアフラム４２ａは、固定部４１ａを介して、ロッド４４ａに接続されている。圧電素子５１は、先端側の電極５２と押さえ板５４とを介して、ロッド４４ａに接続されている。固定部４１ａと、ロッド４４ａと、先端側の押さえ板５４と電極５２との全体は、ダイアフラム４２ａと圧電素子５１とを接続する接続部１００ａを形成している。

　受熱部９０は、ロッド４４ａの先端面に接合されている（例えば、レーザ溶接）。受熱部９０は、接合部９９ａを介して、ロッド４４ａに、接合されている。接合部９９ａは、受熱部９０とロッド４４ａとが溶接時に溶融した部分である（以下、接合部９９ａを「溶接部９９ａ」または「溶接痕９９ａ」とも呼ぶ）。このような接合部９９ａは、受熱部９０とロッド４４ａとが一体化した部分である。また、接合部９９ａは、受熱部９０の成分とロッド４４ａの成分とを含んでいる。このように、第２実施形態では、受熱部９０は、ロッド４４ａと固定部４１ａと介して、ダイアフラム４２ａに接続されている。接合部９９ａは、受熱部９０の中央部に形成されている。第２実施形態では、接合部９９ａは、ロッド４４ａの先端側の端面の全体に亘って、形成されている。受熱部９０は、本実施形態ではステンレス鋼を用いて形成されているが、他の金属を用いて形成されてもよい。

　後端方向Ｄｒを向いて圧力センサ１０ａを見る場合、ダイアフラム４２ａのおおよそ全体が、受熱部９０によって隠されている。第１実施形態と同様に、受熱部９０は、ダイアフラム４２ａの代わりに、燃焼室からの熱を受けることができる。ダイアフラム４２ａは、受熱部９０の後端側に配置されているので、受熱部９０と比べて、燃焼室からの熱を受け難い。従って、ダイアフラム４２ａの熱膨張が抑制される。図５の参考例と比べて、第２実施形態では、素子部５０からの信号の誤差を小さくできる。

Ｂ－２．受熱部９０、ダイアフラム４２ａ近傍の構成の詳細
　第２実施形態においても、図８に示すように、板状部材である受熱部９０の厚さ（板厚）をｔとする。また、図８に示すように、受熱部９０とダイアフラム４２ａとの間の軸線方向の最小距離をｄとする。図８の第２実施形態では、図２の第１実施形態とは異なり、受熱部９０は、ダイアフラム４２ａの先端方向Ｄｆ側の面である受圧面４２ａｆから先端方向Ｄｆへ離れた位置に配置されている。第２実施形態では、受圧面４２ａｆと受熱部９０との間の隙間９５ａの軸線ＣＬに平行な方向の最小距離ｄは、受熱部９０の後端方向Ｄｒ側の面と、ダイアフラム４２ａの受圧面４２ａｆとの間の距離である。第１実施形態と同様に、例えば、最小距離ｄは、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以下であることが特に好ましい。

　さらに、図８に示すように、軸線ＣＬを含む断面において、受熱部９０の後端側の面９０ｆ（すなわち、ダイアフラム４２ａの受圧面４２ａｆと対向する面）と、軸線と垂直な方向と、がなす角度をθとする。図８の例では、受熱部９０の後端側の面９０ｆは、軸線ＣＬと垂直な面であるので、角度θは、０である。第１実施形態と同様に、角度θの絶対値は、２０度以内であることが好ましい。こうすれば、高温の燃焼ガスが隙間９５ａに流入することを抑制して、ダイアフラム４２ａの熱膨張をより抑制することができ、ひいては、素子部５０からの信号の誤差を小さくできる。

　次に、第２実施形態のダイアフラム４２ａの有効面積Ｓｄと、接続面積Ｓｎと、受熱部９０の受熱面積Ｓｎ２と、について説明する。

　図９は、第２実施形態の圧力センサ１０ａ（図６）のパラメータＳｎ２、Ｓｎ、Ｓｄの説明図である。図９（Ａ）、図９（Ｃ）、図９（Ｅ）は、圧力センサ１０ａの先端部の斜視図を示し、図９（Ｂ）、図９（Ｄ）は、受熱部９０を軸線ＣＬに垂直な投影面上に投影して得られる投影図を示し、図９（Ｆ）は、ダイアフラム４２ａを軸線ＣＬに垂直な投影面上に投影して得られる投影図を示している。図９（Ｃ）、図９（Ｅ）は、受熱部９０がロッド４４ａから取り外された状態を示している。

　図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、受熱面積Ｓｎ２を示している。図中では、受熱面積Ｓｎ２に対応する領域に、ハッチングが付されている。受熱面積Ｓｎ２は、図９（Ｂ）の投影図における受熱部９０の全体の面積である。第２実施形態では、受熱部９０の先端方向Ｄｆ側の面の面積が、受熱面積Ｓｎ２に対応している。第１実施形態と同様に、第２実施形態においても、受熱面積Ｓｎ２が大きいほど、ダイアフラム４２ａの熱膨張が抑制される、すなわち、素子部５０からの信号の誤差が小さくなる。

　図９（Ｃ）、図９（Ｄ）は、接続面積Ｓｎを示している。図中では、接続面積Ｓｎに対応する領域に、ハッチングが付されている。第２実施形態では、受熱部９０（図８）は、ロッド４４ａと固定部４１ａとを介して、間接的にダイアフラム４２ａに接続されている（受熱部９０とロッド４４ａとは接合部９９ａによって直接的に接続されている）。受熱部９０からダイアフラム４２ａまでの部分は、受熱部９０と、ダイアフラム４２ａと、受熱部９０とダイアフラム４２ａとを接続する部分とを含んでいる。受熱部９０とダイアフラム４２ａとを接続する部分は、接合部９９ａのうちの受熱部９０の後端側の面とロッド４４ａの先端側の面との間の部分と、ロッド４４ａのうち固定部４１ａに接続された部分から受熱部９０に接続された部分までの部分と、固定部４１ａと、を含んでいる。接続面積Ｓｎ、すなわち、最小包含領域の最小面積は、第２実施形態では、受熱部９０からダイアフラム４２ａまでの軸線方向の範囲における軸線ＣＬに垂直な断面のうち、最小包含領域の面積が最も小さい特定の断面における最小包含領域の面積である。具体的には、受熱部９０の後端側の面と固定部４１ａの先端側の端との間の断面における最小包含領域の面積である。図９（Ｄ）の投影図には、受熱部９０の後端側の表面におけるロッド４４ａに接続された接続部分９３ａが示されている。この接続部分９３ａは、受熱部９０とロッド４４ａとを接合する接合部９９ａ（図６）の断面に対応している。第２実施形態では、接続部分９３ａの形状は、ロッド４４ａの断面形状と同じであるので、この接続部分９３ａを含む最小包含領域９４ａの面積が、接続面積Ｓｎである。第２実施形態では、接続部分９３ａの形状（すなわち、ロッド４４ａの断面形状）が略円形状であるので、最小包含領域９４ａの形状は、接続部分９３ａの形状とおおよそ同じであり、接続面積Ｓｎは、接続部分９３ａの面積（すなわち、接合部９９ａの断面積、ひいては、ロッド４４ａの断面積）と、おおよそ同じである。図９（Ｃ）の接続部分４３ａは、ロッド４４ａのうちの接続部分９３ａに対応する部分である。

　第１実施形態と同様に、第２実施形態においても、受熱部９０は、燃焼室からの熱を受けて、熱膨張し得る（すなわち、変形し得る）。受熱部９０の接続部分９３ａが大きい場合、すなわち、接続面積Ｓｎが大きい場合には、受熱部９０の変形が、ダイアフラム４２ａに伝わりやすい。従って、接続面積Ｓｎが小さいほど、素子部５０からの信号の誤差が小さくなる。

　図９（Ｅ）、図９（Ｆ）は、ダイアフラム有効面積Ｓｄ（有効面積Ｓｄ）を示している。図中では、有効面積Ｓｄに対応する領域に、ハッチングが付されている。有効面積Ｓｄは、図９（Ｆ）の投影図において、接合部４５に囲まれた領域４６ａの面積である。ここで、接合部４５の内周側の輪郭４５ｉ（すなわち、領域４６ａの輪郭４５ｉ）としては、ダイアフラム４２ａの表面のうち第３金具３５に接続された表面における接合部４５の内周側の輪郭が、採用される。例えば、図８、図９（Ｆ）の第２実施形態では、ダイアフラム４２ａの後端側の面における接合部４５の内周側の輪郭が、領域４６ａの輪郭４５ｉに対応する。

　第２実施形態では、ダイアフラム４２ａと第３金具３５とを接合する接合部４５は、図９（Ｆ）の投影図において、環状である。従って、受圧部４０ａ（すなわち、ダイアフラム４２ａと固定部４１ａとロッド４４ａ）のうち、接合部４５に囲まれた領域４６内の部分が、燃焼室内の圧力に応じて、変形できる。有効面積Ｓｄは、接合部４５に囲まれた領域４６ａの全体の面積である。

　第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、受熱部９０の厚さｔが、０．２１ｍｍ以上であり（ｔ≧０．２１ｍｍ）、かつ、比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が、０．２５以下である（（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２５）ことが好ましい。こうすれば、圧力誤差Ｅｐを十分に小さくできる。

Ｃ．評価試験：
　図２の圧力センサ１０、および、図８の圧力センサ１０ａのサンプルを用いた評価試験について説明する。評価試験では、圧力センサ１０、１０ａによる圧力の測定結果の誤差が評価された。圧力センサ１０、１０ａのサンプルとしては、受熱部９０とダイアフラム４２、４２ａとの間の最小距離ｄと、ダイアフラム４２、４２ａの有効面積Ｓｄと、接続面積Ｓｎと、受熱部９０の受熱面積Ｓｎ２と、の組み合わせが異なる複数種類のサンプルが評価された。

　図１０は、第２評価試験において圧力センサによって測定される圧力の波形の例を示すグラフである。横軸は、クランク角度ＣＡを示し、縦軸は、圧力（単位は、kPa）を示している。ゼロ度のクランク角度ＣＡは、上死点を示している。グラフ中には、基準グラフＧ１と、サンプルグラフＧ２と、が示されている。基準グラフＧ１は、目標となる圧力センサ（「目標センサ」とも呼ぶ）によって測定された圧力を示している。サンプルグラフＧ２は、圧力センサのサンプルによって測定された圧力を示している。

　第２評価試験では、内燃機関の同じシリンダ（すなわち、燃焼室）にサンプルのセンサと目標センサとを取り付け、そして、内燃機関を運転させることによって、サンプルのセンサと目標センサとのそれぞれから圧力の波形を取得した。内燃機関としては、直列４気筒、排気量１．３Ｌ、自然吸気の内燃機関が用いられた。内燃機関は、回転速度が１５００ｒｐｍであり、軸トルクが４０Ｎｍであるという条件下で、運転された。

　図示するように、圧力センサのサンプルによって測定された圧力Ｇ２が、目標の圧力センサによって測定された圧力Ｇ１と異なる場合があった（図１０の例では、クランク角度ＣＡが、ゼロ度から１８０度の範囲内）。サンプルの圧力Ｇ２と目標の圧力Ｇ１との間に差が生じる場合、いずれのサンプルの圧力Ｇ２も、目標の圧力Ｇ１よりも小さくなる傾向にあった。目標となる圧力センサは、十分に良好な精度で圧力を測定できるように、予め調整されている。本第２評価試験では、サンプルの圧力Ｇ２と目標の圧力Ｇ１とを、５サイクルに亘って測定した。同じタイミングでの２つの圧力Ｇ１、Ｇ２の差分を算出した。差分の最大値Ｅｍ（図１０）を、各サイクル毎に特定した。そして、５個の最大差分Ｅｍの平均値を、サンプルの圧力センサの圧力誤差Ｅｐとして算出した。

　図１１（Ａ）は、第２評価試験の結果を示すグラフである。横軸は、比率Ｓｎ／Ｓｄを示し、縦軸は、圧力誤差Ｅｐを示している（単位は、ｋＰａ）。各グラフの１つのデータ点は、１つのサンプルの圧力誤差Ｅｐを示している。図１１（Ａ）の複数のサンプルは、第２実施形態の圧力センサ１０ａ（例えば、図６）のサンプルであった。図１１（Ａ）の複数のサンプルに関しては、比率Ｓｎ／Ｓｄは、０．０５以上０．３５以下の範囲内に分布していた。有効面積Ｓｄは、１２ｍｍ^２、１６ｍｍ^２、２０ｍｍ^２のいずれかであった。有効面積Ｓｄの調整は、第３金具３５の先端部の内径とダイアフラム４２ａの外径とを調整することにより、行われた（後述する他のグラフの複数のサンプルについても、同様）。比率Ｓｎ２／Ｓｄは、０．８であり、最小距離ｄは、１ｍｍであった。

　図１１（Ａ）に示すように、比率Ｓｎ／Ｓｄが小さいほど、圧力誤差Ｅｐが小さかった。この理由は、ダイアフラム４２ａの有効面積Ｓｄに対する接続面積Ｓｎの割合が小さいほど、ダイアフラム４２ａの変形に対する受熱部９０の変形の影響が小さいからである。

　図１１（Ａ）に示すように、比率Ｓｎ／Ｓｄが０．２５以下である場合には、２００ｋＰａ以下という良好な圧力誤差Ｅｐを実現できた。２００ｋＰａ以下の圧力誤差Ｅｐを実現した比率Ｓｎ／Ｓｄは、０．０５、０．１、０．１５、０．２、０．２５であった。比率Ｓｎ／Ｓｄの好ましい範囲（下限以上、上限以下の範囲）を、上記の５個の値を用いて定めてもよい。具体的には、上記の５個の値のうちの任意の値を、比率Ｓｎ／Ｓｄの好ましい範囲の上限として採用してもよい。例えば、比率Ｓｎ／Ｓｄは、０．２５以下であることが好ましく、０．１以下であることが特に好ましい。また、これらの値のうちの上限以下の任意の値を、下限として採用してもよい。例えば、比率Ｓｎ／Ｓｄは、０．０５以上であってよい。

　なお、比率Ｓｎ／Ｓｄが小さいほど、ダイアフラム４２ａの変形に対する受熱部９０の変形の影響が小さいので、比率Ｓｎ／Ｓｄは、上記の５個の値のうちの最小値である０．０５よりも小さくてもよい。ただし、比率Ｓｎ／Ｓｄが小さい場合には、受熱部９０が圧力センサから外れやすい。従って、比率Ｓｎ／Ｓｄは、ゼロよりも大きいことが好ましく、受熱部９０が圧力センサ１０から外れないような接続強度を実現できるように、決定されることが好ましい。

　図１１（Ｂ）は、別の複数のサンプルの第２評価試験の結果を示すグラフである。横軸は、比率Ｓｎ／Ｓｄを示し、縦軸は、圧力誤差Ｅｐを示している（単位は、ｋＰａ）。図１１（Ｂ）の複数のサンプルは、第２実施形態の圧力センサ１０ａ（例えば、図６）のサンプルであった。図１１（Ｂ）の複数のサンプルに関しては、比率Ｓｎ／Ｓｄは、０．０５以上０．３５以下の範囲内に分布していた。有効面積Ｓｄは、１２ｍｍ^２、１６ｍｍ^２、２０ｍｍ^２のいずれかであった。図１１（Ａ）の複数のサンプルとは異なり、比率Ｓｎ２／Ｓｄが１であり、最小距離ｄが０．５ｍｍであった。

　図１１（Ｂ）に示すように、比率Ｓｎ／Ｓｄが小さいほど、圧力誤差Ｅｐが小さかった。また、圧力誤差Ｅｐは、比率Ｓｎ／Ｓｄに依らず、６０ｋＰａ以下であった。このように、図１１（Ｂ）の複数のサンプルは、図１１（Ａ）の複数のサンプルと比べて、良好な圧力誤差Ｅｐを実現できた。この理由は、比率Ｓｎ２／Ｓｄと最小距離ｄとが、より好ましい値に調整されたからである（詳細は、後述）。

　図１１（Ｃ）は、別の複数のサンプルの第２評価試験の結果を示すグラフである。横軸は、比率Ｓｎ２／Ｓｄを示し、縦軸は、圧力誤差Ｅｐを示している（単位は、ｋＰａ）。図１１（Ｃ）の複数のサンプルは、第２実施形態の圧力センサ１０ａ（例えば、図６）のサンプルであった。図１１（Ｃ）の複数のサンプルに関しては、比率Ｓｎ２／Ｓｄは、０．７以上１．１以下の範囲内に分布していた。有効面積Ｓｄは、１２ｍｍ^２、１６ｍｍ^２、２０ｍｍ^２のいずれかであった。比率Ｓｎ／Ｓｄは、０．２５であり、最小距離ｄは、１ｍｍであった。比率Ｓｎ／Ｓｄは、上記の好ましい範囲内であった。最小距離ｄは、図１１（Ａ）の複数のサンプルと共通であった。

　比率Ｓｎ２／Ｓｄ＝１．１のサンプルでは、受熱部９０（図６）の外径は、ダイアフラム４２ａの外径と同じであった。比率Ｓｎ２／Ｓｄが１よりも大きい理由は、ダイアフラム有効面積Ｓｄからは、接合部４５の面積が除かれているからである。比率Ｓｎ２／Ｓｄが１以下のサンプルでは、受熱部９０の外径が、ダイアフラム４２ａの外径よりも小さかった。

　図１１（Ｃ）に示すように、比率Ｓｎ２／Ｓｄが大きいほど、圧力誤差Ｅｐが小さかった。この理由は、以下の通りである。比率Ｓｎ２／Ｓｄが大きい場合には、ダイアフラム４２ａのうち受熱部９０の後端側に隠れている部分の割合が大きいので、燃焼室からの熱がダイアフラム４２ａに伝わり難い。従って、比率Ｓｎ２／Ｓｄが大きいほど、ダイアフラム４２ａの熱膨張が抑制される、ひいては、圧力誤差Ｅｐを小さくできる。

　図１１（Ｃ）に示すように、比率Ｓｎ２／Ｓｄが０．８以上である場合には、２００ｋＰａ以下という良好な圧力誤差Ｅｐを実現できた。２００ｋＰａ以下の圧力誤差Ｅｐを実現した比率Ｓｎ２／Ｓｄは、０．８、０．９、１、１．１であった。比率Ｓｎ２／Ｓｄの好ましい範囲（下限以上、上限以下の範囲）を、上記の４個の値を用いて定めてもよい。具体的には、上記の４個の値のうちの任意の値を、比率Ｓｎ２／Ｓｄの好ましい範囲の下限として採用してもよい。例えば、比率Ｓｎ２／Ｓｄは、０．８以上であることが好ましく、１以上であることが特に好ましい。また、これらの値のうちの下限以上の任意の値を、上限として採用してもよい。例えば、比率Ｓｎ２／Ｓｄは、１．１以下であってよい。

　なお、比率Ｓｎ２／Ｓｄが大きいほど、ダイアフラム４２ａが燃焼室からの熱を受けにくいので、比率Ｓｎ２／Ｓｄは、上記の４個の値のうちの最大値である１．１よりも大きくても良い。ただし、比率Ｓｎ２／Ｓｄが大きい場合には、受熱部９０が、内燃機関のシリンダヘッドの圧力センサ１０の取り付け孔に接触しやすい。従って、比率Ｓｎ２／Ｓｄの上限は、受熱部９０がシリンダヘッドの取り付け孔に接触しないように、決定されていることが好ましく、例えば、比率Ｓｎ２／Ｓｄが１．２以下であることが好ましい。

　図１１（Ｄ）、図１１（Ｅ）は、別の複数のサンプルの第２評価試験の結果を示すグラフである。横軸は、最小距離ｄを示し、縦軸は、圧力誤差Ｅｐを示している（単位は、ｋＰａ）。図１１（Ｄ）、図１１（Ｅ）の複数のサンプルに関しては、最小距離ｄは、０．０、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、１．０、１．２（ｍｍ）のいずれかであった。有効面積Ｓｄは、１２ｍｍ^２、１６ｍｍ^２、２０ｍｍ^２のいずれかであった。最小距離ｄが０．０ｍｍである複数のサンプルは、第１実施形態の圧力センサ１０（例えば、図２）のサンプルであった。最小距離ｄが０．０ｍｍよりも大きい複数のサンプルは、第２実施形態の圧力センサ１０ａ（例えば、図６）のサンプルであった。

　また、比率Ｓｎ／Ｓｄは、図１１（Ｄ）、図１１（Ｅ）の複数のサンプルに共通であり、０．２５であった。この比率Ｓｎ／Ｓｄは、上記の好ましい範囲内であった。比率Ｓｎ２／Ｓｄは、図１１（Ｄ）では、１であり、図１１（Ｅ）では、０．８であった。これらの比率Ｓｎ２／Ｓｄは、上記の好ましい範囲内であった。

　図１１（Ｄ）、図１１（Ｅ）に示すように、いずれのサンプルも、２００ｋＰａ以下の良好な圧力誤差Ｅｐを実現した。また、図１１（Ｄ）、図１１（Ｅ）に示すように、最小距離ｄが小さいほど、圧力誤差Ｅｐが小さかった。この理由は、以下の通りである。最小距離ｄが小さいほど、高温の燃焼ガスが隙間９５、９５ａに流入し難い。従って、最小距離ｄが小さいほど、ダイアフラム４２ａの熱膨張が抑制される、ひいては、圧力誤差Ｅｐを小さくできる。

　また、図１１（Ｄ）、図１１（Ｅ）では、ｄ≧０．７ｍｍの範囲とｄ≦０．５ｍｍの範囲との間で、圧力誤差Ｅｐが大きく変化している。このように、最小距離ｄが０．５ｍｍ以下である場合に、圧力誤差Ｅｐを大幅に改善できた。ただし、最小距離ｄが０．５ｍｍを超えていてもよい。

　以上、比率Ｓｎ２／Ｓｄと、比率Ｓｎ／Ｓｄと、最小距離ｄとの、それぞれの好ましい範囲について、説明した。これら３種類のパラメータの好ましい範囲は、互いに共存可能である。従って、圧力センサの構成としては、３種類のパラメータから任意に選択された１種類以上のパラメータが、各パラメータの好ましい範囲内であるような構成を採用することが好ましい。例えば、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）の一部の複数のサンプルのように、（Ｓｎ２／Ｓｄ）≧０．８、かつ、（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２５である構成を採用してもよい。さらに、以下の３つの条件から選択された１以上の任意の条件が満たされてもよい。
条件１）（Ｓｎ２／Ｓｄ）≧１．０
条件２）ｄ≦０．５ｍｍ
条件３）（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．１

　また、良好な圧力誤差Ｅｐ（例えば、２００ｋＰａ以下の圧力誤差Ｅｐ）を実現したダイアフラム４２、４２ａの有効面積Ｓｄは、１２ｍｍ^２、１６ｍｍ^２、２０ｍｍ^２であった。有効面積Ｓｄの好ましい範囲（下限以上、上限以下の範囲）を、上記の３個の値を用いて定めてもよい。具体的には、上記の３個の値のうちの任意の値を、有効面積Ｓｄの好ましい範囲の下限として採用してもよい。例えば、有効面積Ｓｄは、１２ｍｍ^２以上であってよい。また、これらの値のうちの下限以上の任意の値を、上限として採用してもよい。例えば、有効面積Ｓｄは、２０ｍｍ^２以下であってよい。なお、図１１（Ａ）～図１１（Ｅ）に示すように、有効面積Ｓｄが異なり他の条件が同じである複数のサンプルの間で、圧力誤差Ｅｐの差は小さい。すなわち、圧力誤差Ｅｐの有効面積Ｓｄ依存性は小さい。従って、有効面積Ｓｄは、１２ｍｍ^２よりも小さくてもよく、また、２０ｍｍ^２よりも大きくてもよい。

Ｄ．第３実施形態：
　図１２は、第３実施形態の圧力センサ１０ｂの説明図である。図１２（Ａ）は、圧力センサ１０ｂの先端側の一部分の軸線ＣＬを含む平断面を示し、図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）は、受熱部９０を軸線ＣＬに垂直な投影面上に投影して得られる投影図を示している。図４に示す第１実施形態との差異は、軸線方向を向いて見る場合に、受熱部９０とダイアフラム４２とを接合する接合部９９ｂが、環状である点だけである。接合部９９ｂは、受熱部９０とダイアフラム４２（ひいては、受圧部４０）とが溶接時に溶融した部分である（以下、接合部９９ｂを「溶接部９９ｂ」または「溶接痕９９ｂ」とも呼ぶ）。このような接合部９９ｂは、受熱部９０とダイアフラム４２とが一体化した部分である。また、接合部９９ｂは、受熱部９０の成分とダイアフラム４２の成分とを含んでいる。圧力センサ１０ｂの他の部分の構成は、第１実施形態の圧力センサ１０の対応する部分の構成と、同じである。

　図１２（Ｂ）には、接続部分９３ｂと、接続部分９３ｂを含む最小包含領域９４ｂの輪郭とが示されている。接続部分９３ｂは、受熱部９０の後端側の表面のうちダイアフラム４２に接合された部分である。図中では接続部分９３ｂにハッチングが付されている。第３実施形態では、接続部分９３ｂは、受熱部９０の後端側の表面上における接合部９９ｂの断面に、対応している。このように、受熱部９０のうちダイアフラム４２に接続された部分（ここでは、接合部９９ｂ）が、孔を有する環状の部分であってもよい。

　ここで、受熱部９０が熱膨張する場合、受熱部９０のうちの環状の接合部９９ｂに囲まれた部分の変形は、接合部９９ｂを通じてダイアフラム４２に伝わりやすい。接続面積Ｓｎは、このように受熱部の変形が伝わりやすい部分の最小面積を示している。第３実施形態では、接続面積Ｓｎとしては、接続部分９３ｂを含む最小包含領域９４ｂの面積を採用することが好ましい。第３実施形態では、接続部分９３ｂの外周側の輪郭の形状が略円形状であるので、最小包含領域９４ｂの輪郭の形状は、接続部分９３ｂの外周側の輪郭の形状とおおよそ同じである。本実施形態のように、受熱部からダイアフラムまでの範囲の軸線方向の位置のうち、特定の位置での断面が、例えば、接合部９９ｂの断面のように、環状である場合には、当該特定の位置での断面における最小包含領域は、当該環状の断面の外側の輪郭（外縁）に囲まれた領域である。図１２（Ｃ）では、接続面積Ｓｎに対応する領域に、ハッチングが付されている。そして、このような接続面積Ｓｎを用いて算出される比率Ｓｎ／Ｓｄが、上記の好ましい範囲内にあることが好ましい。これにより、良好な圧力誤差Ｅｐを実現できると、推定される。

　なお、第３実施形態においても、受熱部９０の厚さｔ、受熱部９０の角度θ、比率Ｓｎ２／Ｓｄと、比率Ｓｎ／Ｓｄと、最小距離ｄから任意に選択された１種類以上のパラメータが、各パラメータの上記の好ましい範囲内であるような構成を採用することによって、良好な圧力誤差Ｅｐを実現できると推定される。

　例えば、第３実施形態においても、第１、第２実施形態と同様に、受熱部９０の厚さｔが、０．２１ｍｍ以上であり（ｔ≧０．２１ｍｍ）、かつ、比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が、０．２５以下である（（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２５）ことが好ましい。こうすれば、圧力誤差Ｅｐを十分に小さくできる。

　なお、図１２の実施形態では、受熱部９０は、接合部９９ｂによって直接的にダイアフラム４２に接続されている。従って、最小距離ｄは、ゼロである。また、受熱部９０の後端側の面９０ｆは、軸線ＣＬと垂直である。したがって、受熱部９０の後端側の面９０ｆと、軸線ＣＬと垂直な方向と、がなす角度θは、０である。

Ｅ．第４実施形態：
　図１３は、第４実施形態の圧力センサ１０ｃの説明図である。図中には、圧力センサ１０ｃの先端側の一部分の軸線ＣＬを含む平断面が、示されている。図８に示す第２実施形態との差異は、受熱部９０とロッド４４ｃとが１つの部材１２０によって形成されている点である（「受熱ロッド１２０」と呼ぶ）。圧力センサ１０ｃの他の部分の構成は、第２実施形態の圧力センサ１０ａの対応する部分の構成と、同じである。

　受熱ロッド１２０は、受熱部９０と、受熱部９０の後端側に接続されたロッド４４ｃと、を備えている。受熱部９０の形状は、図８の受熱部９０の形状と同じである。ロッド４４ｃの形状は、軸線ＣＬを中心とする円柱に局所的に外径が小さい小径部４８を形成した形状である。ロッド４４ｃは、図８のロッド４４ａと同様に、固定部４１ａとダイアフラム４２ａとの内周側の貫通孔に挿入され、そして、固定部４１ａに溶接されている。小径部４８は、受熱部９０と固定部４１ａとの間に位置している。受熱ロッド１２０は、１つの部材として一体的に形成されている（例えば、鍛造や削り出し）。また、受熱ロッド１２０は、本実施形態ではステンレス鋼を用いて形成されているが、他の金属を用いて形成されてもよい。

　圧電素子５１は、先端側の電極５２と押さえ板５４とを介して、ロッド４４ｃに接続されている。固定部４１ａと、ロッド４４ｃと、先端側の押さえ板５４と電極５２と、の全体は、ダイアフラム４２ａと圧電素子５１とを接続する接続部１００ｃを形成している。

　第４実施形態では、受熱部９０は、ロッド４４ｃと固定部４１ａとを介して、間接的にダイアフラム４２ａに接続されている。受熱部９０からダイアフラム４２ａまでの部分は、受熱部９０と、ダイアフラム４２ａと、受熱部９０とダイアフラム４２ａとを接続する部分とを含んでいる。受熱部９０とダイアフラム４２ａとを接続する部分は、ロッド４４ｃのうち固定部４１ａに接続された部分から受熱部９０に接続された部分までの部分と、固定部４１ａと、を含んでいる。第４実施形態では、受熱部９０からダイアフラム４２ａまでの軸線方向の位置における軸線ＣＬに垂直な断面のうちの最小包含領域の面積が最小となる断面は、小径部４８の最も外径が小さい部分を通る断面である。接続面積Ｓｎは、すなわち、最小包含領域の最小面積は、ロッド４４ｃの小径部４８の最小外径部分の断面における最小包含領域の面積である（図示省略）。このように接続面積Ｓｎが小さい場合には、受熱部９０の変形がダイアフラム４２ａに伝わりにくいので、素子部５０からの信号の誤差が小さくなる。

　受熱面積Ｓｎ２と有効面積Ｓｄと最小距離ｄとは、図８の第２実施形態と同様に算出される。そして、第４実施形態においても、受熱部９０の厚さｔ、受熱部９０の角度θ、比率Ｓｎ２／Ｓｄと、比率Ｓｎ／Ｓｄと、最小距離ｄと、から任意に選択された１種類以上のパラメータが、各パラメータの上記の好ましい範囲内であるような構成を採用することによって、良好な圧力誤差Ｅｐを実現できると推定される。

　例えば、第４実施形態においても、第１～第３実施形態と同様に、受熱部９０の厚さｔが、０．２１ｍｍ以上であり（ｔ≧０．２１ｍｍ）、かつ、比率（Ｓｎ／Ｓｄ）が、０．２５以下である（（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２５）ことが好ましい。こうすれば、圧力誤差Ｅｐを十分に小さくできる。

　なお、小径部４８が省略されてもよい。この場合、接続面積Ｓｎは、ロッド４４ｃのうち受熱部９０の後端側の面と固定部４１ａの先端側の端との間の部分の断面を含む最小包含領域の面積である。

　なお、第４実施形態において、受熱部９０の後端側の面９０ｆは、軸線ＣＬと垂直である。したがって、受熱部９０の後端側の面９０ｆと、軸線ＣＬと垂直な方向と、がなす角度θは、０である。

Ｆ．第５実施形態：
Ｆ１．圧力センサ１０ｄの構成
　図１４は、第５実施形態の圧力センサ１０ｄの説明図である。この断面は、軸線ＣＬを含む平断面である。圧力センサ１０ｄでは、図１４の圧力センサ１０において第２金具８０と第３金具３５と押さえねじ３２とから成る部材が、１個の先端金具３０ｄによって形成されている。先端金具３０ｄは、第１金具２０の先端側に配置されており、第１金具２０の先端との間で接合部２６ｄを介して接合されている。接合部２６ｄは、第１金具２０と先端金具３０ｄとの溶接（例えば、レーザ溶接）の際に、溶融した部分である。先端金具３０ｄの先端部には、先端側から後端側に向かって拡径する拡径部３４ｄが形成されている。圧力センサ１０が内燃機関に取り付けられる場合、拡径部３４ｄは、内燃機関のシリンダヘッド５００の取り付け孔５１０のシール面５２０に密着する。また、先端金具３０ｄには、中心軸ＣＬを中心とする貫通孔である軸孔３１ｄが形成されている。軸孔３１ｄは、大内径部３５ｄと、大内径部３５ｄの後端側に接続され大内径部３５ｄの内径よりも小さい内径を有する小内径部３６ｄと、で構成されている。大内径部３５ｄと小内径部３６ｄとの間には、段部３９ｄが設けられている。段部３９ｄは、先端方向Ｄｆ側を向いた面を形成している。軸孔３１ｄ内には、先端側から後端側に向かって順に、図１４の受圧部４０および素子部５０と同様の受圧部４０と素子部５０とが配置されている。受圧部４０は、先端金具３０ｄの先端部に溶接されており（例えば、レーザ溶接）、先端金具３０ｄの先端において、軸孔３１を塞いでいる。

　第１金具２０、受圧部４０、素子部５０、ケーブル６０等の構成は、図２の圧力センサ１０と同一であるので、図１４において、図２と同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。ロッド４４と、素子部５０の先端側の押さえ板５４と電極５２との全体は、ダイアフラム４２と圧電素子５１とを接続する接続部１００ｄを形成している。

　ダイアフラム４２の先端側の面には、受熱部９０ｄが接合されている（例えば、レーザ溶接）。図１５は、受熱部９０ｄの説明図である。図１５（Ａ）は、受熱部９０ｄの斜視図を示し、図１５（Ｂ）は、受熱部９０ｄの軸線ＣＬを含む平断面を示している。受熱部９０ｄは、軸線ＣＬを中心とする円盤状の板部９３ｄと、板部９３ｄの外周側の縁９３ｄｏから先端方向Ｄｆ側へ突出する円筒状の側壁部９２ｄと、板部９３ｄの中央部から後端方向Ｄｒ側へ突出する円柱状の脚部９８ｄと、を備えている。以下、側壁部９２ｄと板部９３ｄとの全体を、「主部９１ｄ」とも呼ぶ。脚部９８ｄの外径は、主部９１ｄの外径よりも小さい。

　側壁部９２ｄは、板部９３ｄの縁９３ｄｏの全周に亘って形成されている。側壁部９２ｄには、板部９３ｄの縁９３ｄｏに沿って並ぶ（すなわち、周方向に沿って並ぶ）複数の貫通孔９７ｄが形成されている。本実施形態では、貫通孔９７ｄは、軸線ＣＬに垂直な２つの内面と、軸線ＣＬに平行な２つの内面と、によって囲まれる略矩形状の孔である。

　図１５（Ｂ）中のサイズＨ１は、貫通孔９７ｄの軸線方向のサイズであり、複数の貫通孔９７ｄの軸線ＣＬに平行な方向の長さ（すなわち、大きさ）の最大値である。１つの貫通孔９７ｄの軸線方向のサイズは、軸線ＣＬに平行な直線が１つの貫通孔９７ｄの内面上の２点を通る場合に、それらの２点を結ぶ線分の長さの最大値である。サイズＨ１は、複数の貫通孔９７ｄのそれぞれの軸線方向のサイズのうちの最大値である。図１５（Ｂ）の実施形態では、貫通孔９７ｄは、径方向に沿って延びている。従って、サイズＨ１は、貫通孔９７ｄの軸線ＣＬに平行な方向の長さと同じである。

　図１５（Ｃ）、図１５（Ｄ）は、側壁部９２ｄの軸線ＣＬに垂直な断面を示している。図１５（Ｃ）は、複数の貫通孔９７ｄを通らない第１断面ＣＳ１を示し、図１５（Ｄ）は、複数の貫通孔９７ｄを通る第２断面ＣＳ２を示している。

　図１５（Ｃ）に示す外周長Ｃ１は、第１断面ＣＳ１における側壁部９２ｄの外周の長さである。本実施形態では、側壁部９２ｄの形状が軸線ＣＬに沿って延びる略円筒であるので、外周長Ｃ１は、受熱部９０ｄの外径Ｄ２から算出される円の周長と同じである。

　図１５（Ｄ）に示す壁長Ｃ２は、第２断面ＣＳ２において、側壁部９２ｄの外周面に対応する部分の長さの合計である。図１５（Ｄ）では、壁長Ｃ２は、太線で示された部分の長さの合計である。壁長Ｃ２は、外周長Ｃ１から、貫通孔９７ｄの周方向の長さを引いた残りである。なお、第１実施形態では、複数の貫通孔９７ｄは、周方向に沿って均等に分布するように、配置されている。

　側壁部９２ｄと板部９３ｄと脚部９８ｄとは、ステンレス鋼を用いて、一体的に形成されている（例えば、鍛造や削り出し）。側壁部９２ｄと板部９３ｄと脚部９８ｄとのうちの２つの部分、または、３つの部分を別々に形成した後に、溶接などによりそれらの部分を一体化してもよい。また、他の材料（例えば、低炭素鋼などの鋼、種々の金属材料）を採用してもよい。

　図１４に示すように、受熱部９０ｄは、接合部９９ｄを介して、ダイアフラム４２（ひいては、受圧部４０）に、接合されている。接合部９９ｄは、受熱部９０ｄとダイアフラム４２（ひいては、受圧部４０）との溶接時に溶融した部分である（例えば、レーザ溶接）。接合部９９ｄは、受熱部９０ｄの中央部に形成されている。

　また、図示するように、受熱部９０ｄは、シリンダヘッド５００の取り付け孔５１０内に配置される。具体的には、受熱部９０ｄは、取り付け孔５１０の先端方向Ｄｆ側の部分５３０の内に位置している（「先端部５３０」とも呼ぶ）。側壁部９２ｄの外周面９２２ｄは、取り付け孔５１０の先端部５３０の内周面に対向している。

　素子部５０は、２個の電極５２と、２個の電極５２に挟まれた圧電素子５１と、先端側の電極５２の先端側に配置された押さえ板５４と、後端側の電極５２から後端方向Ｄｒに向かって順番に並ぶリード部５３、押さえ板５４、絶縁板５５と、を備えている。図１４に示すように、押さえ板５４、電極５２、圧電素子５１、電極５２、リード部５３、押さえ板５４、絶縁板５５は、先端側から後端側に向かってこの順番に、積層されている。絶縁板５５の後端側の面は、先端金具３０ｄの段部３９ｄに支持されている。ロッド４４の後端部４９は、先端側の押さえ板５４の先端側の面に接触している。後述するように、押さえ板５４は、軸線ＣＬを中心とする貫通孔５４ｈを有している。ロッド４４の後端部４９は、この貫通孔５４ｈに挿入される突出部を有している。この突出部の後端面は、先端側の電極５２の先端側の面に、接触している。圧電素子５１は、先端側の電極５２と押さえ板５４とを介して、ロッド４４に接続されている。ロッド４４と、先端側の押さえ板５４と電極５２との全体は、ダイアフラム４２と圧電素子５１とを接続する接続部１００ｄを形成している。

　圧力センサ１０ｄを製造する際には、先端金具３０ｄの先端側から軸孔３１ｄ（具体的には、大内径部３５ｄ）内に、素子部５０が挿入される。素子部５０のリード部５３の端子部５６は、予め、細径導線７４及び熱収縮チューブ７２と一体化されている。そして、先端金具３０ｄの小内径部３６ｄの先端側から細径導線７４が挿入され、小内径部３６ｄの後端側から細径導線７４が引き出される。さらに、受圧部４０が、素子部５０の先端側に配置される。そして、ダイアフラム４２の縁４２ｏと先端金具３０ｄとが溶接されて、接合部４５が形成される。ロッド４４の長さは、素子部５０に適切な予荷重が印加されるように、予め決定される。その後、ダイアフラム４２に、受熱部９０ｄが溶接されて、９９ｄが形成される。

　そして、先端金具３０ｄ（具体的には、小内径部３６ｄ）の後端側から引き出された細径導線７４の後端、および、内部導体６５の先端を、平板導線７５と溶接する。また、接地導線７６の先端部と先端金具３０ｄの後端部とを溶接する。さらに、ケーブル６０を第１金具２０の軸孔２１内に通して、第１金具２０の先端と先端金具３０ｄの後端とを溶接し、溶融部２６ｄを形成する。その後、第１金具２０の軸孔２１内に溶融ゴムを注入して軸孔２１内をゴム層で満たし（図示せず）、圧力センサ１０を完成する。ゴム層を形成することにより、圧力センサ１０ｄ内の防水性を向上させ、かつ、防振性も高めている。なお、溶融ゴムに代えて溶融樹脂を軸孔２１内に注入してもよい。

　図１４に示す第５実施形態では、受熱部９０ｄによって、ダイアフラム４２の熱膨張が抑制されている。従って、図５の参考例と比べて、第５実施形態では、素子部５０からの信号の誤差を小さくできる。

Ｆ２．側壁部９２ｄの貫通孔９７ｄについて：
Ｆ２－１．シミュレーションについて：
　受熱部９０ｄの側壁部９２ｄの貫通孔９７ｄとガスの流れとの関係を検討するために、シミュレーションを行った。図１６、図１７は、シミュレーションに用いられたモデルの概略図である。図１６は、第５実施形態の圧力センサ１０ｄのモデルを示し、図１７は、参考例の圧力センサ１０ｚのモデルを示している。図中には、軸線ＣＬを含む平断面の一部が示されている。図１６の平断面は、貫通孔９７ｄを通る平断面を示している。図中の小さい矢印は、ガスの流れる方向を示している。図示されたガスの流れは、有限要素法によるシミュレーションの結果を示している。なお、図中では、受熱部９０ｄとダイアフラム４２との間の隙間９５２ｄでのガスの流れる方向の図示が省略されている。

　図１６には、シリンダヘッド５００の取り付け孔５１０の先端部５３０と、圧力センサ１０の先端金具３０ｄとダイアフラム４２と受熱部９０ｄと、のそれぞれの一部分の軸線ＣＬを含む平断面が示されている。ダイアフラム４２と先端金具３０ｄとは、中身の詰まった１つの部材に単純化されている。シミュレーションでは、図示された各寸法は、以下の値に設定された。
　側壁部９２ｄの内径Ｄ１＝７．８５ｍｍ
　側壁部９２ｄの外径Ｄ２＝８．４５ｍｍ
　取り付け孔５１０の先端部５３０の内径Ｄ３＝９ｍｍ
　シリンダヘッド５００の外径Ｄ４＝２０ｍｍ
　第１クリアランスＣＬ１＝０．２７５ｍｍ
　第２クリアランスＣＬ２＝０．５ｍｍ
　第１クリアランスＣＬ１は、受熱部９０ｄの側壁部９２ｄと先端部５３０との間の隙間９５１ｄの径方向の距離である。第２クリアランスＣＬ２は、受熱部９０ｄの板部９３ｄとダイアフラム４２との間の隙間９５２ｄの軸線ＣＬに平行な方向の距離である。

　図１７に示す参考例の圧力センサ１０ｚでは、図１６の受熱部９０ｄが、参考例の受熱部９０ｚに置換されている。参考例のモデルの他の部分の構成は、図１６の実施形態のモデルの対応する部分の構成と、同じである。受熱部９０ｚは、軸線ＣＬを中心とする円盤状の板部であり、側壁部９２ｄを備えない点で受熱部９０ｄと相違する。受熱部９０ｚの外径Ｄ２は、図１６の受熱部９０ｄの外径Ｄ２と同じである。受熱部９０ｚの軸線ＣＬに平行な方向の厚さは、図１６の主部９１ｄの厚さと同じである。

　図１６、図１７の各モデルにおいて、上記のパラメータＤ２、Ｄ３、Ｄ４、ＣＬ１、ＣＬ２は、共通であった。シリンダヘッド５００の先端側が燃焼室６００であることとした。各部材５００、９０ｄ、９０ｚ、４２、３０ｄの間の隙間と、燃焼室６００内と、には、標準的な空気が満たされていることとした。各部材５００、９０ｄ、９０ｚ、４２、３０ｄの外面を通り抜けるガスの移動が無いこととした。そして、燃焼室６００から後端方向Ｄｒに向かって最大１６ＭＰａの圧力を印加した。この圧力の印加による空気の流れの経時変化をシミュレートした。

　図１６に示すように、実施形態のモデルでは、ガスは、燃焼室６００から後端方向Ｄｒに向かって流れている。そして、受熱部９０ｄの近傍で、ガス流の方向は、径方向の外側に変化している。特に、実施形態のモデルでは、ガスは、側壁部９２ｄの内周側で、板部９３ｄの先端方向Ｄｆ側の面９３１ｄに沿って、径方向の外側に向かって流れている。そして、ガスは、貫通孔９７ｄから、側壁部９２ｄとシリンダヘッド５００との間の隙間９５１ｄに、流出している。

　ところで、燃焼室内では、燃料の燃焼によってカーボンが生じ得る。このようなカーボンが、受熱のための部材と、ダイアフラムと、の間に流入することによって、不具合が生じる場合があった。例えば、ダイアフラムにカーボンが付着して、ダイアフラムの特性が変化する場合があった。

　図１６の下部には、隙間９５１ｄの近傍の拡大図が示されている。図中の位置ＣＰは、カーボン粒子の通過位置の例を示している（以下、カーボン粒子を、単に「粒子」とも呼ぶ）。位置ＳＰは、カーボン粒子の開始位置を示している。シミュレーションでは、４つの開始位置ＳＰにカーボン粒子が配置された。開始位置ＳＰに配置された粒子は、ガス流によって、別の位置に移動した。シミュレーションでは、開始位置ＳＰへの粒子の配置が、複数回、繰り返され、そして、各粒子の位置の経時変化が計算された。シミュレーションでは、カーボン粒子の粒径が、１×１０^－９ｍに設定され、カーボン粒子の密度が、２ｋｇ／ｍ^３に設定された。

　具体的には、４つの開始位置ＳＰは、受熱部９０ｄの側壁部９２ｄの先端方向Ｄｆ側の端部の近傍に、配置された。４つの開始位置ＳＰは、径方向に沿って０．１ｍｍ間隔で並んでいる。内周側の２つの開始位置ＳＰは、側壁部９２ｄの先端方向Ｄｆ側に位置し、外周側の２つの開始位置ＳＰは、隙間９５１ｄの先端方向Ｄｆ側に位置している。これら４つの開始位置ＳＰは、シリンダヘッド５００の取り付け孔５１０の先端部５３０内に、位置している。シミュレーションでは、このような４つの開始位置ＳＰに、圧力の印加開始からの０．１ｍｓの時間内に均等に分散して、１００個の粒子が配置された（本シミュレーションでは、０．００１ｍｓ毎に、１個の粒子が配置された）。１００個の粒子は、４つの開始位置ＳＰに均等に分散して配置された。

　図中の最奥位置ＣＰｍは、粒子が通過した複数の位置のうち、最も後端方向Ｄｒ側の位置である。流入距離ｄｘは、受熱部９０ｄの板部９３ｄの後端方向Ｄｒ側の面９３２ｄを基準とした最奥位置ＣＰｍの軸線ＣＬに平行な方向の位置までの軸線ＣＬに平行な距離であり、カーボン粒子の流入距離を示している。「ｄｘ＝０」は、カーボン粒子の最奥位置ＣＰｍが面９３２ｄと同じ位置にあることを示している。「ｄｘ＞０」は、カーボン粒子の最奥位置ＣＰｍが面９３２ｄよりも後端方向Ｄｒ側の位置にあることを示し、「ｄｘ＜０」は、カーボン粒子の最奥位置ＣＰｍが面９３２ｄよりも先端方向Ｄｆ側の位置にあることを示している。

　図１６に示すように、実施形態のモデルでは、貫通孔９７ｄから隙間９５１ｄにガスが流出している。貫通孔９７ｄから隙間９５１ｄへ流出するガスは、カーボン粒子が隙間９５１ｄを通り抜けることを抑制するエアカーテンとして、機能する。このように、貫通孔９７ｄを流れるガスによって、カーボン粒子が隙間９５１ｄを通って隙間９５２ｄへ流入することが抑制されている。

　図１７に示すように、参考例のモデルでは、ガスは、燃焼室６００から後端方向Ｄｒに向かって流れている。そして、受熱部９０ｚの近傍で、ガス流の方向は、径方向の外側に変化している。図１６の実施形態のモデルとは異なり、ガスは、受熱部９０ｚの外周面とシリンダヘッド５００との間の隙間９５１ｄを、後端方向Ｄｒ側に向かって流れている。

　図１７の下部には、隙間９５１ｄの近傍の拡大図が示されている。参考例のシミュレーションでも、図１６の実施形態のシミュレーションと同じ条件下で、４つの開始位置ＳＰにカーボン粒子が配置された。図１６のモデルとは異なり、参考例のモデルでは、カーボン粒子は、開始位置ＳＰから、隙間９５１ｄを通って、受熱部９０ｚとダイアフラム４２との間の隙間９５２ｄに到達している。最奥位置ＣＰｍは、受熱部９０ｚの後端方向Ｄｒ側の面９３２ｚよりも、後端方向Ｄｒ側に位置している（ｄｘ＞０）。なお、受熱部９０ｚの面９３２ｚの形状と位置とは、図１６の板部９３ｄの後端方向Ｄｒ側の面９３２ｄの形状と位置と、それぞれ同じである。流入距離ｄｘは、面９３２ｚを基準とするカーボン粒子の流入距離を示している。

　一般的に、カーボン粒子が隙間９５２ｄに到達すると、素子部５０からの信号の誤差が大きくなり得る。具体的には、隙間９５２ｄに到達したカーボン粒子は、ダイアフラム４２に付着し得る。カーボン粒子がダイアフラム４２に付着すると、ダイアフラム４２の物理的な特性が変化し得る。例えば、ダイアフラム４２の厚さが増大した場合と同様に、燃焼室内の圧力に対するダイアフラム４２の変形量が、小さくなり得る。この結果、素子部５０からの信号の誤差が大きくなり得る。

　素子部５０からの信号の誤差を抑制するためには、カーボン粒子が隙間９５２ｄに到達しないことが好ましい。例えば、図１６、図１７の流入距離ｄｘがゼロ以下であることが好ましい。図１８は、図１６の実施形態の圧力センサ１０と、図１７の参考例の圧力センサ１０ｚとの、それぞれの流入距離ｄｘのシミュレーション結果を示すグラフである。図示するように、実施形態の圧力センサ１０の流入距離ｄｘは、ゼロよりも小さかった。一方、参考例の圧力センサ１０ｚの流入距離ｄｘは、ゼロよりも大きかった。このように、受熱部９０ｄが、板部９３ｄと、板部９３ｄの縁から先端方向Ｄｆ側に突出する側壁部９２ｄと、を備え、そして、側壁部９２ｄに、板部９３ｄの縁に沿って並ぶ複数の貫通孔９７ｄが形成されることによって、カーボンが受熱部９０ｄの後端方向Ｄｒ側（受熱部９０ｄとダイアフラム４２との間の隙間９５２ｄ）に流入することを抑制できた。

Ｆ２－２．サイズＨ１と比率Ｃ２／Ｃ１について：
　図１９は、外周長Ｃ１に対する壁長Ｃ２の比率と、貫通孔９７ｄのサイズＨ１と、の組み合わせが異なる複数のモデルの流入距離ｄｘを示すグラフである。横軸は、比率（Ｃ２／Ｃ１）を示し、縦軸は、流入距離ｄｘを示している。１つのデータ点は、１種類のモデルのシミュレーション結果を示している。サイズＨ１は、０．２ｍｍと０．３ｍｍと０．５ｍｍとのいずれかであった。比率Ｃ２／Ｃ１は、０．４、０．５、０．６、０．７のいずれかであった。比率Ｃ２／Ｃ１の調整は、壁長Ｃ２（すなわち、貫通孔９７ｄの周方向の長さ）を調整することにより、行われた。パラメータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、ＣＬ１、ＣＬ２（図１６）のそれぞれの値は、図１６で説明したモデルの値と、それぞれ同じであった。なお、図１８の圧力センサ１０のモデルでは、サイズＨ１は、０．３ｍｍであり、比率Ｃ２／Ｃ１は、０．６であった。

　図１９に示すように、サイズＨ１が同じ場合には、比率Ｃ２／Ｃ１が小さいほど、流入距離ｄｘが小さかった。この理由は、以下のように推定される。比率Ｃ２／Ｃ１が小さいほど、貫通孔９７ｄの周方向の長さが長い。上記の通り、側壁部９２ｄの外周側の隙間９５１ｄのうち、貫通孔９７ｄの近傍では、貫通孔９７ｄから流出するガスによって、カーボンの流入が抑制される。従って、比率Ｃ２／Ｃ１が小さいほど、カーボン粒子は、隙間９５１ｄを通り抜けて隙間９５２ｄへ到達することが難しい。

　また、比率Ｃ２／Ｃ１が同じ場合には、サイズＨ１が大きいほど、流入距離ｄｘが小さかった。この理由は、以下のように推定される。サイズＨ１が大きいほど、貫通孔９７ｄが大きいので、貫通孔９７ｄから隙間９５１ｄへ流れるガスの単位時間当たりの量が増大する。このガス量の増大により、カーボンの流入が抑制される。従って、サイズＨ１が大きいほど、カーボン粒子は、隙間９５１ｄを通り抜けて隙間９５２ｄへ到達することが難しい。

　なお、図１９のグラフに示すように、ゼロ以下の流入距離ｄｘを実現したサイズＨ１と比率Ｃ２／Ｃ１との組み合わせは、以下の通りであった。
　Ｈ１＝０．２ｍｍ：Ｃ２／Ｃ１＝０．４、０．５
　Ｈ１＝０．３ｍｍ：Ｃ２／Ｃ１＝０．４、０．５、０．６
　Ｈ１＝０．５ｍｍ：Ｃ２／Ｃ１＝０．５、０．６、０．７

　サイズＨ１と比率Ｃ２／Ｃ１との好ましい範囲を、上記の８種類のモデルの値を用いて定めても良い。例えば、サイズＨ１が０．３ｍｍ以上であり、かつ、比率Ｃ２／Ｃ１が０．６以下である範囲を採用してもよい。また、サイズＨ１が０．２ｍｍ以上であり、かつ、比率Ｃ２／Ｃ１が０．５以下である範囲を採用してもよい。また、サイズＨ１が０．５ｍｍ以上であり、かつ、比率Ｃ２／Ｃ１が０．７以下である範囲を採用してもよい。

　いずれの場合も、サイズＨ１が大きいほど、貫通孔９７ｄから隙間９５１ｄへ流れるガス量を増大できるので、サイズＨ１が大きいほど、カーボン粒子が隙間９５１ｄを通って隙間９５２ｄに流入することが抑制される。従って、サイズＨ１の上限としては、受熱部９０ｄの側壁部９２ｄの軸線ＣＬに平行な方向の長さよりも小さい任意の値を採用可能と推定される。

　また、比率Ｃ２／Ｃ１が小さいほど、隙間９５１ｄのうちのカーボン粒子が通り抜けやすい部分（すなわち、貫通孔９７ｄの無い部分）が小さくなるので、比率Ｃ２／Ｃ１が小さいほど、カーボン粒子が隙間９５１ｄを通って隙間９５２ｄに流入することが抑制される。従って、比率Ｃ２／Ｃ１の下限としては、ゼロよりも大きな種々の値を採用可能である。一般的には、比率Ｃ２／Ｃ１が小さいほど、側壁部９２ｄの強度が低下するので、比率Ｃ２／Ｃ１の下限としては、側壁部９２ｄの実用的な強度を実現できるような値を採用することが好ましい。

　なお、サイズＨ１と比率Ｃ２／Ｃ１との好ましい範囲は、上記のモデルの構成に限らず、他の種々の構成にも適用可能と推定される。例えば、受熱部９０ｄの内径Ｄ１と外径Ｄ２、取り付け孔５１０の先端部５３０の内径Ｄ３、第１クリアランスＣＬ１などのパラメータの値が、上記のモデルの値と異なってもよい。この場合も、サイズＨ１と比率Ｃ２／Ｃ１とが上記の好ましい範囲内にある場合には、好ましい範囲外にある場合と比べて、流入距離ｄｘを小さくできると推定される。

Ｆ２－３．側壁部９２ｄと板部９３ｄとの接続部分について：
　図２０は、第６実施形態の受熱部の説明図である。図中には、受熱部９０ｄ２の軸線ＣＬを含む平断面の一部が示されている。図１５に示す第５実施形態の受熱部９０ｄとの差異は、側壁部９２ｄの内周側の面９２１ｄと、板部９３ｄの先端方向Ｄｆ側の面９３１ｄと、の接続部分９４０ｄ２が丸められている点だけである（図１５の実施形態では、側壁部９２ｄの内周側の面９２１ｄと、板部９３ｄの先端方向Ｄｆ側の面９３１ｄと、の接続部分９４０ｄが、直角な隅を形成している）。受熱部９０ｄ２の他の部分の構成は、図１５の受熱部９０ｄの対応する部分の構成と、同じである。

　図中の半径Ｒは、軸線ＣＬを含む平断面において、面９２１ｄ、９３１ｄの接続部分９４０ｄ２（すなわち、内周側の隅９４０ｄ２）を形成する円弧の半径である。丸められた隅９４０ｄ２は、板部９３ｄの先端方向Ｄｆ側の面９３１ｄに沿って径方向の外側に向かって流れるガスＧＳを、滑らかに、貫通孔９７ｄに導くことができる。このように、丸められた隅９４０ｄ２は、貫通孔９７ｄから外周側へ流出するガスの流速の低下を抑制できる。

　図１９のグラフのデータ点Ｄｂは、図２０の受熱部９０ｄ２を用いたモデルのシミュレーション結果を示している。このモデルは、Ｈ１＝０．３ｍｍ、かつ、Ｃ２／Ｃ１＝０．７の第１実施形態のモデルの接続部分９４０ｄ（図１６）を、丸められた接続部分９４０ｄ２（図２０）に置換して得られる。この第１実施形態のモデルのデータ点Ｄａと比べると、流入距離ｄｘが小さくなっている。このように、丸められた接続部分９４０ｄ２は、直角な接続部分９４０ｄと比べて、カーボン粒子の流入を抑制できた。この理由は、貫通孔９７ｄから外周側へ流出するガスの流速の低下を抑制できるからだと推定される。

　なお、丸められた接続部分９４０ｄ２は、パラメータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、ＣＬ１、ＣＬ２、Ｃ１、Ｃ２（図１５、図１６）の値などの受熱部の各部の構成に拘わらずに、板部９３ｄの先端方向Ｄｆ側の面９３１ｄに沿って径方向の外側に向かって流れるガスを、滑らかに、貫通孔９７ｄに導くことができる。従って、丸められた接続部分９４０ｄ２を用いることによって、受熱部の各部の構成に拘わらずに、カーボン粒子の流入を抑制できると推定される。いずれの場合も、半径Ｒが大きいほど、カーボン粒子の流入を抑制する効果が高いと推定される。例えば、丸められた接続部分の半径Ｒは、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。半径Ｒの上限としては、種々の値を採用可能である。例えば、側壁部９２ｄ（図２０）の貫通孔９７ｄの後端方向Ｄｒ側の端９７ｄＥと、板部９３ｄの先端方向Ｄｆ側の面９３１ｄと、の間の軸線ＣＬに平行な方向の距離ｄｄ以下の値を採用してもよい。

Ｆ２－４．貫通孔９７ｄの方向について：
　図２１は、第７、第８実施形態の受熱部の別の実施形態の説明図である。図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）は、受熱部９０ｄ３、９０ｄ４の軸線ＣＬを含み、貫通孔９７ｄ３、９７ｄ４を通る平断面の一部を示している。図中の角度Ａｈは、軸線ＣＬに垂直な方向に対する、内周側から外周側へ向かう方向の角度を示している。「Ａｈ＝０」は、軸線ＣＬに垂直な方向を示している。「Ａｈ＜０」は、後端方向Ｄｒに斜めに向かう方向を示している（図２１（Ａ））。「Ａｈ＞０」は、先端方向Ｄｆに斜めに向かう方向を示している（図２１（Ｂ））。

　図２１（Ａ）の第７実施形態では、受熱部９０ｄ３の側壁部９２ｄ３に貫通孔９７ｄ３が設けられている。この貫通孔９７ｄ３の延びる方向の角度Ａｈは、ゼロよりも小さい。具体的には、貫通孔９７ｄ３の後端方向Ｄｒ側の内面ＵＳ１の延びる方向の角度Ａｈが、ゼロよりも小さい。図示を省略するが、貫通孔９７ｄ３の先端方向Ｄｆ側の内面ＢＳ１の延びる方向の角度Ａｈは、後端方向Ｄｒ側の内面ＵＳ１の角度Ａｈと同じである。受熱部９０ｄ３の他の部分の構成は、図１５に示す受熱部９０ｄの対応する部分の構成と同じである。

　図２１（Ｂ）の第８実施形態では、受熱部９０ｄ４の側壁部９２ｄ４に貫通孔９７ｄ４が設けられている。この貫通孔９７ｄ４の延びる方向の角度Ａｈは、ゼロよりも大きい。具体的には、貫通孔９７ｄ４の後端方向Ｄｒ側の内面ＵＳ２の延びる方向の角度Ａｈが、ゼロよりも大きい。図示を省略するが、貫通孔９７ｄ４の先端方向Ｄｆ側の内面ＢＳ２の延びる方向の角度Ａｈも、後端方向Ｄｒ側の内面ＵＳ２の角度Ａｈと同じである。受熱部９０ｄ４の他の部分の構成は、図１５に示す受熱部９０ｄの対応する部分の構成と同じである。

　図２２は、図２１（Ａ）の実施形態のモデルと、図２１（Ｂ）の実施形態のモデルとを用いたシミュレーション結果を示すグラフである。横軸は、貫通孔９７ｄ３、９７ｄ４の後端方向Ｄｒ側の内面ＵＳ１、ＵＳ２の角度Ａｈを示し、縦軸は、流入距離ｄｘを示している。角度Ａｈとしては、－５０、－４０、－２０、０、＋２０（度）の５個の値が、評価された。なお、５種類のモデルにおいて、貫通孔９７ｄ３、９７ｄ４のサイズＨ１（複数の貫通孔９７ｄ３、９７ｄ４の軸線ＣＬに平行な方向の長さ（すなわち、大きさ）の最大値）は、０．５ｍｍであり、比率Ｃ２／Ｃ１は、０．６であった。他の部分の構成（例えば、パラメータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、ＣＬ１、ＣＬ２）は、図１６で説明したモデルの対応する部分の構成と同じであった。

　図２２に示すように、角度Ａｈが小さい場合よりも、角度Ａｈが大きい場合の方が、流入距離ｄｘが小さかった。この理由は、以下のように推定される。貫通孔９７ｄ３、９７ｄ４から外周側へ流出するガスは、角度Ａｈの方向に向かって流れ易い。従って、角度Ａｈが大きい場合には、角度Ａｈが小さい場合と比べて、ガスは、側壁部９２ｄ３、９２ｄ４の外周側において、先端方向Ｄｆ側に向かって流れ易い。例えば、ガスは、貫通孔９７ｄ３、９７ｄ４から隙間９５１ｄ（図１６）内を先端方向Ｄｆ側に向かって流れ易い。従って、角度Ａｈが大きい場合には、角度Ａｈが小さい場合と比べて、カーボン粒子が側壁部９２ｄ３、９２ｄ４の外周側（例えば、隙間９５１ｄ（図１６））を後端方向Ｄｒ側に向かって移動することを、抑制できる。この結果、カーボン粒子が、板部９３ｄとダイアフラム４２との間の隙間９５２ｄに流入することを抑制できる。

　また、図示するように、角度Ａｈがゼロよりも小さい場合であっても、ゼロよりも小さい流入距離ｄｘを実現できた。この理由は、以下のように推定される。隙間９５１ｄよりも後端方向Ｄｒ側の空間（隙間９５２ｄを含む）は、燃焼室６００と比べて小さい。貫通孔９７ｄ３から隙間９５１ｄを通って後端方向Ｄｒ側へ移動できるガスの量は、貫通孔９７ｄ３から隙間９５１ｄへ流出したガスの量の一部のみである。従って、角度Ａｈがゼロよりも小さい場合であっても、貫通孔９７ｄ３から流出したガスの一部が、隙間９５１ｄ内を先端方向Ｄｆ側に向かって流れ得る。この結果、カーボン粒子が隙間９５１ｄ内を後端方向Ｄｒ側に向かって移動することが、抑制される。

　ゼロ以下の流入距離ｄｘを実現した角度Ａｈは、－４０、－２０、０、＋２０（度）であった。角度Ａｈの好ましい範囲（下限以上、上限以下の範囲）を、上記の４個の値を用いて定めてもよい。具体的には、上記の４個の値のうちの任意の値を、角度Ａｈの好ましい範囲の下限として採用してもよい。例えば、角度Ａｈは、－４０度以上であることが好ましく、－２０度以上であることが特に好ましく、ゼロ度以上であることが最も好ましい。また、これらの値のうちの下限以上の任意の値を、上限として採用してもよい。例えば、角度Ａｈは、＋２０度以下であることが好ましい。

　なお、角度Ａｈが大きいほど、側壁部９２ｄ３、９２ｄ４の外周側において、ガスは、先端方向Ｄｆ側に流れ易い。従って、角度Ａｈは、上記の４個の値のうちの最大値である＋２０度よりも大きくてもよい。ただし、角度Ａｈが過度に大きい場合には、受熱部の製造が困難になる。従って、角度Ａｈの上限は、受熱部を容易に製造できるように決定されることが好ましく、例えば、角度Ａｈは、４５度以下であることが好ましい。

　なお、角度Ａｈの好ましい範囲は、上記のモデルの構成に限らず、他の種々の構成にも適用可能と推定される。例えば、上記のパラメータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、ＣＬ１、ＣＬ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｈ１などの構成が、上記のモデルの値と異なってもよい。この場合も、角度Ａｈが上記の好ましい範囲内にある場合には、好ましい範囲外にある場合と比べて、流入距離ｄｘを小さくできると推定される。

Ｆ２－５．貫通孔の周方向の分布について：
　図２３は、側壁部９２ｄの軸線ＣＬに垂直な断面の一部を示している。図中には、軸線ＣＬを中心とする中心角が９０度である角度範囲ＡＲ内に含まれる部分ＣＳ３が示されている（「部分断面ＣＳ３」とも呼ぶ）。部分断面ＣＳ３は、貫通孔９７ｄを通る断面である。図中の部分外周長Ｃ１ａは、図１５（Ａ）、図１５（Ｃ）で説明した外周長Ｃ１のうち、角度範囲ＡＲ（すなわち、部分断面ＣＳ）に含まれる部分の長さである。図２３の実施形態では、側壁部９２ｄの形状は、略円筒状である。従って、部分外周長Ｃ１ａは、外周長Ｃ１の４分の１である。部分壁長Ｃ２ａは、図１５（Ａ）、図１５（Ｄ）で説明した壁長Ｃ２のうち、角度範囲ＡＲ（すなわち、部分断面ＣＳ）に含まれる部分の長さである。

　軸線ＣＬを囲む環状の隙間９５１ｄ（図１６）の全周に亘って、カーボン粒子の流入を抑制するためには、複数の貫通孔９７ｄが、周方向に沿っておおよそ均等に分布することが好ましい。例えば、軸線ＣＬを中心とする中心角が９０度である任意の方向の角度範囲ＡＲ内において、比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａが、予め決められた上限以下であることが好ましい。この構成によれば、軸線ＣＬから見て一部の方向において比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａが過度に大きくなることが抑制される。すなわち、貫通孔９７ｄから外周側に向かうガスの流れが側壁部９２ｄの全周のうちの一部の範囲に偏ることが抑制される。従って、環状の隙間９５１ｄ内に、カーボン粒子が後端方向Ｄｒ側に向かって移動し易い部分が形成されることを、抑制できる。この結果、カーボン粒子が側壁部９２ｄの外周側を流れて受熱部９０ｄとダイアフラム４２との間の隙間９５２ｄに流入することを、抑制できる。上述したシミュレーションの各モデルでは、複数の貫通孔は、周方向に沿って均等に分布していた。従って、任意の方向の角度範囲ＡＲ内において、比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａは、比率Ｃ２／Ｃ１とおおよそ同じであった。

　図１９のシミュレーション結果を考慮すると、比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａは、０．７以下であることが好ましく、０．６以下であることが特に好ましく、０．５以下であることが最も好ましい。なお、比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａの下限としては、ゼロよりも大きな種々の値を採用可能である。ここで、側壁部９２ｄの実用的な強度を実現できるような値を採用することが好ましい。

　比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａの好ましい範囲は、図１５の実施形態に限らず、他の種々の構成にも適用可能である（例えば、図２０、図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）の実施形態）。いずれの場合も、軸線ＣＬを中心とする中心角が９０度である任意の方向の角度範囲ＡＲ内において、比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａが上記の好ましい範囲内であれば、好ましい範囲外にある場合と比べて、流入距離ｄｘを小さくできると推定される。

Ｇ．変形例：
（１）上記第２～第４実施形態では、受熱部９０の後端側の面９０ｆと、軸線ＣＬと垂直な方向と、がなす角度θは、０であるが、これに限られない。図２４は、第２実施形態の変形例を示す図である。図２４（Ａ）に示すように、軸線ＣＬを含む断面において、受熱部９０の後端側の面９０ｆは、径方向外側に向かうに連れて、先端側に傾斜していても良い。この場合には、角度θは、２０度以内であることが好ましい。こうすれば、隙間９５ａに高温の燃焼ガスが流入することを抑制して、ダイアフラム４２ａに伝達される熱量をより低減できる。この結果、ダイアフラム４２ａの熱膨張をより抑制することができ、ひいては、素子部５０からの信号の誤差を小さくできる。

　また、図２４（Ａ）に示すように、軸線ＣＬを含む断面において、受熱部９０の後端側の面９０ｆは、径方向外側に向かうに連れて、後端側に傾斜していても良い。この場合にも、角度θは、２０度以内であることが好ましい。こうすれば、受熱部９０が、高温の燃焼ガスに曝されることで変形した場合であっても、受熱部９０とダイアフラム４２ａとが干渉することを抑制することができ、ひいては、素子部５０からの信号の誤差を小さくできる。

（２）上記第１～第４実施形態では、受熱部とダイアフラムとを接続するための構成としては、種々の構成を採用可能である。例えば、図２や図１２の実施形態のように、受熱部９０とダイアフラム４２とが直接的に接続されていてもよい。また、図８や図１３の実施形態のように、受熱部９０とダイアフラム４２ａとは、他の要素（図８、図１３の例では、ロッド４４ａ、４４ｃと固定部４１ａ）を介して間接的に接続されていてもよい。

　また、図２の実施形態において、受熱部９０とダイアフラム４２との間に、スペーサが配置されてもよい。スペーサとしては、例えば、軸線ＣＬを中心とする円柱状の部材を採用してもよい。ここで、ダイアフラム４２（ひいては、受圧部４０）とスペーサとの全体が、１つの部材として一体的に形成されてもよい（例えば、鍛造や削り出し）。代わりに、受熱部９０とスペーサとの全体が、１つの部材として一体的に形成されてもよい（例えば、鍛造や削り出し）。このようなスペーサも、ダイアフラム４２よりも先端側に配置されダイアフラム４２の代わりに熱を受けることができるので、受熱部の一部ということができる。また、受熱部９０とダイアフラム４２とを接合する接合部（例えば、溶接時に溶融した溶接部（溶接痕））は、受熱部９０から、スペーサを通って、ダイアフラム４２に至るように、形成されてもよい。このような接合部は、軸線方向を向いて見る場合に、スペーサの全体に亘って形成されてもよく、この代わりに、スペーサの一部分に形成されてもよい。接合部がスペーサの一部分に形成される場合、図２の隙間９５のように、接合部によって互いに接続されるスペーサとダイアフラムとの間に小さい隙間が形成され得る。この場合、最小距離ｄは、ゼロである。

　いずれの場合も、受熱部（または、受熱部を備える部材）は、ダイアフラム、または、ダイアフラムに接続された他の要素に、溶接で接続されてよい。溶接の種類としては、レーザ溶接を採用してもよく、これに代えて、他の種類の溶接（例えば、抵抗溶接）を採用してもよい。溶接で接合される場合、受熱部（または、受熱部を備える部材）と、ダイアフラム（または、ダイアフラムに接続された他の要素）と、を接合する接合部は、溶接時に、溶接で接合される２つの部材が溶融した部分である。このような接合部は、溶接で接合される２つの部材が一体化した部分である。また、接合部は、溶接で接合される２つの部材のそれぞれの成分を含んでいる。また、このような接合部の構成としては、図２、図８、図１２の接合部９９、９９ａ、９９ｂの構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、軸線方向を向いて見る場合に、互いに離れた複数の接合部が形成されてもよい。例えば、軸線ＣＬを囲むように配置された３個、または、４個の接合部が形成されてもよい。互いに離れた複数の接合部が形成される場合、受熱部のうちの複数の接合部に囲まれる領域内での変形は、複数の接合部に囲まれる領域外での変形と比べて、複数の接合部を介して、ダイアフラムに伝わり易い。従って、接続面積Ｓｎとしては、複数の接合部を含む最小包含領域の面積が採用され得る。例えば、３個の接合部が形成される場合、接続面積Ｓｎとしては、３個の接合部の３個の断面を含む略三角形状の最小包含領域の面積を採用可能である。４個の接合部が形成される場合、接続面積Ｓｎとしては、４個の接合部の４個の断面を含む略四角形状の最小包含領域の面積を採用可能である。

　いずれの場合も、受熱部とダイアフラムとの間の隙間の軸線に平行な方向の最小距離ｄとしては、ダイアフラムの燃焼室側の表面と、受熱部と、の間の距離を採用することが好ましい。

（３）ダイアフラム４２、４２ａと圧電素子５１とを接続する接続部の構成としては、図２の接続部１００の構成と、図８の接続部１００ａの構成と、図１３の接続部１００ｃの構成とに代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、先端側の押さえ板５４が省略され、ロッド４４、４４ａ、４４ｃが、素子部５０の要素のうちの先端側の電極５２のみに接触していてもよい。また、先端側の押さえ板５４と電極５２が省略されて、ロッド４４、４４ａ、４４ｃに直接的に圧電素子５１が接続されてもよい。この場合、ロッド４４、４４ａ、４４ｃが、電極として機能する。また、図８、図１３の実施形態において、固定部４１ａが省略されて、ダイアフラム４２ａが直接的にロッド４４ａ、４４ｃに接合されてもよい。また、図８、図１３の実施形態において、ダイアフラム４２ａとロッド４４ａ、４４ｃとが、１つの部材として一体的に形成されてもよい（例えば、鍛造や削り出し）。この場合も、ロッド４４ａ、４４ｃにダイアフラム４２ａが接続されている、ということができる。

　いずれの場合も、接続部は、ロッドを含み、ロッドのうち第１部分にダイアフラムが直接的または間接的に接続され、ロッドのうち第１部分よりも後端側の第２部分に圧電素子５１が直接的または間接的に接続されていることが好ましい。第２部分が第１部分よりも後端側に位置する理由は、一般的に、素子部５０は、燃焼室内の圧力を受けるダイアフラムよりも後端側に配置されるからである。ここで、ロッドのうち素子部５０（すなわち、圧電素子５１）に接続される第２部分としては、ロッドの後端部（例えば、図２の後端部４９、図８の後端部４９ａ）に代えて、ロッドの任意の部分を採用可能である。例えば、ロッドの外周面に、素子部５０（例えば、電極５２）が接続されてもよい。この場合、電極５２と圧電素子５１とが円環状に形成され、電極５２と圧電素子５１との貫通孔内にロッドが挿入されてもよい。

（４）素子部５０の構成としては、図２、図３の構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、先端側の押さえ板５４と後端側の押さえ板５４との少なくとも一方が省略されてもよい。また、端子部５６が、電極５２に直接的に接続されていてもよい。また、電極５２と圧電素子５１とは、軸線ＣＬ上に配置された円盤状の板状部材ではなく、軸線ＣＬを囲む円環状の板状部材であってもよく、特定の周方向の軸線ＣＬから離れた位置に配置された部材であってもよい。一般的には、素子部５０は、圧電素子を含み、圧電素子からの信号を圧力センサの外部に出力できるように構成されていることが好ましい。また、ダイアフラムが受けた圧力によって変化する電気的特性を有する装置としては、圧電素子に代えて、ダイアフラムと接続部とを通じて受ける荷重に応じて変化する電気的特性（例えば、電圧、抵抗値など）を有する種々の装置を採用可能である。例えば、ひずみゲージを採用してもよい。

（５）受熱部の構成としては、図２、図８、図１２、図１３の受熱部９０のような構成に代えて、ダイアフラムの代わりに燃焼室からの熱を受けることが可能な種々の構成を採用可能である。例えば、軸線方向を向いて見た受熱部の形状が、円ではなく矩形であってもよい。一般的には、受熱部は、ダイアフラムの先端側に配置され、ダイアフラムに直接的または間接的に接続されている板状の部材であることが好ましい。なお、受熱部の厚さｔは、上記各実施形態では一定であるが、例えば、径方向の位置によって、あるいは、周方向の位置によって、変化していても良い。この場合には、受熱部の厚さｔとしては、受熱部のうち、ダイアフラムと接続されている部分を除いた部分の平均の厚さが採用される。そして、当該平均の厚さｔが、０．２１ｍｍ以上であることが好ましい。

（６）上記の実施形態（例えば、図２、図８）では、第２金具８０と第３金具３５とで形成される筒状の筐体に、ダイアフラム４２、４２ａが接合され、そして、筐体の中に、素子部５０が収容されている。このような筐体の構成としては、第２金具８０と第３金具３５とを用いる構成に代えて、筒状の種々の構成を採用可能である。例えば、第２金具８０と第３金具３５との全体が、１つの部材で形成されていてもよい。また、第２金具８０と押さえねじ３２との全体が、１つの部材で形成されていてもよい。また、第２金具８０と第３金具３５と押さえねじ３２とが、１つの部材で形成されていてもよい。

　いずれの場合も、ダイアフラムは、筐体に、溶接で接続されてよい。溶接の種類としては、レーザ溶接を採用してもよく、これに代えて、他の種類の溶接（例えば、抵抗溶接）を採用してもよい。いずれの場合も、溶接時にダイアフラムと筐体とが溶融した部分が、ダイアフラムと筐体とを接合する接合部を形成する。このような接合部は、ダイアフラムと筐体とが一体化した部分である。そして、接合部は、ダイアフラムの成分と筐体の成分とを含んでいる。有効面積Ｓｄに対応する領域の輪郭としては、ダイアフラムの表面のうち、筐体に接続された表面上において、筐体とダイアフラムとを接合する接合部の内周側の輪郭を採用可能である（例えば、図６（Ｆ）、図９（Ｆ）の接合部４５の輪郭４５ｉ）。

（７）素子部５０からの信号を圧力センサの外部に導くための構成としては、ケーブル６０を用いる構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、圧力センサ１０の後端側に端子金具が配置され、端子金具と素子部５０の端子部５６とが中軸によって接続されてもよい。この場合、端子金具と第１金具２０とを通じて、素子部５０からの信号を取得可能である。

（８）第５～第８実施形態では、受熱部の構成としては、上記の各実施形態の構成に変えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）の実施形態において、貫通孔９７ｄ３、９７ｄ４の先端側の内面ＢＳ１、ＢＳ２の角度Ａｈが、後端側の内面ＵＳ１、ＵＳ２の角度Ａｈと異なっていてもよい。後端側の内面ＵＳ１、ＵＳ２の角度Ａｈが、上記の好ましい範囲内であり、先端側の内面ＢＳ１、ＢＳ２の角度Ａｈが、上記の好ましい範囲外であってもよい。いずれの場合も、板部９３ｄの先端側の面９３１ｄに沿って側壁部９２ｄ３、９２ｄ４に向かって流れるガスＧＳは、先ずは、先端側の内面ＢＳ１、ＢＳ２ではなく、後端側の内面ＵＳ１、ＵＳ２に到達する。故に、貫通孔９７ｄ３、９７ｄ４から外周側に流れるガスは、後端側の内面ＵＳ１、ＵＳ２の延びる方向（すなわち、後端側の内面ＵＳ１、ＵＳ２の角度Ａｈの方向）に向かって流れ易い。従って、後端側の内面ＵＳ１、ＵＳ２の角度Ａｈが上記の好ましい範囲内であれば、カーボン粒子が側壁部９２ｄ３、９２ｄ４の外周側（例えば、隙間９５１ｄ（図６））を後端方向Ｄｒ側に向かって移動することを、抑制できる。ただし、後端側の内面ＵＳ１、ＵＳ２の角度Ａｈが上記の好ましい範囲外であってもよい。

（９）第５～第８実施形態では、側壁部の貫通孔の断面形状（貫通孔の延びる方向に垂直な断面形状）としては、矩形状に代えて、他の任意の形状を採用可能である。例えば、円形状を採用してもよい。いずれの場合も、貫通孔の後端側の内面の角度Ａｈを特定する場合には、軸線ＣＬを含む平断面のうち、後端側の内面と先端側の内面との間の軸線ＣＬに平行な方向の距離が最も大きくなる平断面における貫通孔の後端側の内面を採用すればよい。

　また、複数の貫通孔の間で、形状が異なっていてもよい。また、複数の貫通孔の間で、周方向の長さが異なっていてもよい。また、複数の貫通孔の間で、軸線方向のサイズが異なっていてもよい。いずれの場合も、複数の貫通孔の軸線ＣＬに平行な方向の長さの最大値、すなわち、複数の貫通孔のそれぞれの軸線方向のサイズのうちの最も大きなサイズが、上記のサイズＨ１の好ましい範囲内にあることが好ましい。この構成によれば、ガスが側壁部の貫通孔から外周側に向かって容易に流れるので、カーボン粒子が側壁部の外周側を流れて受熱部とダイアフラムとの間に流入することを、抑制できる。

（１０）図１５（Ｄ）で説明した壁長Ｃ２が第２断面ＣＳ２の軸線ＣＬに平行な方向の位置に応じて変化する場合、最小値を壁長Ｃ２として採用すればよい。また、図２３で説明した部分壁長Ｃ２ａが部分断面ＣＳ３の軸線ＣＬに平行な方向の位置に応じて変化する場合、最小値を部分壁長Ｃ２ａとして採用すればよい。

（１１）図２０で説明した丸められた接続部分９４０ｄ２は、図１５の実施形態の構成に代えて、他の種々の構成に適用可能である。例えば、図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）の実施形態に、丸められた接続部分９４０ｄ２を適用してもよい。

（１２）図２３で説明した比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａの好ましい範囲は、図１５の実施形態の構成に代えて、他の種々の構成に適用可能である。例えば、図２０、図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）の実施形態に、比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａの好ましい範囲を適用してもよい。ただし、一部の方向の角度範囲ＡＲ内において、比率Ｃ２ａ／Ｃ１ａが、上記の上限を超えていても良い。

（１３）第５～第８実施形態では、図１４に示すように、上記各実施形態では、受熱部（例えば、受熱部９０ｄ、９０ｄ２、９０ｄ３、９０ｄ４）は、圧力センサがシリンダヘッド５００の取り付け孔５１０に取り付けられた場合に、取り付け孔５１０（具体的には、先端部５３０）内に配置される。ただし、受熱部の少なくとも一部が、取り付け孔５１０の外（具体的には、取り付け孔の燃焼室側の開口５１０ｏよりも燃焼室側）に配置されてもよい。この場合も、受熱部の側壁部の貫通孔から外周側に流れるガスによって、カーボン粒子が受熱部とダイアフラムとの間に流入することを抑制できる。なお、カーボン粒子の流入を抑制するためには、受熱部の側壁部の少なくとも一部（特に後端方向Ｄｒ側の部分）が、取り付け孔５１０の内に配置されることが好ましい。この構成によれば、カーボン粒子が、側壁部と取り付け孔５１０との間の隙間（例えば、図１４の隙間９５１ｄ）を流れることを、貫通孔から流出するガスによって抑制できる。

（１４）第５～第８実施形態では、受熱部とダイアフラムとを接続するための構成としては、種々の構成を採用可能である。例えば、図１４の脚部９８ｄが省略されて、板部９３ｄが直接的にダイアフラム４２に接続されてもよい。また、受熱部が、他の部材を介して、ダイアフラム４２に接続されてもよい。

（１５）第５～第８実施形態では、ダイアフラム４２と圧電素子５１とを接続する接続部の構成としては、図１４の接続部１００ｄの構成に代えて、他の種々の構成を採用可能である。例えば、先端側の押さえ板５４が省略され、ロッド４４が、素子部５０の要素のうちの先端側の電極５２のみに接触していてもよい。また、先端側の押さえ板５４と電極５２が省略されて、ロッド４４に直接的に圧電素子５１が接続されてもよい。この場合、ロッド４４が、電極として機能する。

（１６）第５～第８実施形態では、圧電素子５１を収容する筐体の構成としては、図１４で説明した先端金具３０ｄの構成に代えて、筒状の種々の構成を採用可能である。例えば、大内径部３５ｄと小内径部３６ｄとが、互いに分離した別の部材であってもよい。この場合、例えば、大内径部３５ｄの内周面に雌ねじを形成し、小内径部３６ｄの外周面に雄ねじを形成し、小内径部３６ｄを大内径部３５ｄの後端側から大内径部３５ｄ内にねじ込んでもよい。この場合、小内径部３６ｄをねじ込む場合の小内径部３６ｄの回転数を調整することによって、予荷重を調整できる。いずれの場合も、ダイアフラムは、筐体の先端側に、溶接で接続されてよい。

　以上、実施形態、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

　本発明は、ダイアフラムと受熱部とを備える圧力センサに好適に利用できる。

　１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ...圧力センサ、２０...第１金具、２１...軸孔、２２...ねじ部、２４...工具係合部、２６、２６ｄ...溶接部、３０ｄ...先端金具、３１、３１ｄ...軸孔、３４、３４ｄ...拡径部、３５...第３金具、３５ｄ...大内径部、３６...軸孔、３６ｄ...小内径部、３９...軸孔、３９ｄ...段部、４０、４０ａ...受圧部、４１ａ...固定部、４２、４２ａ...ダイアフラム、４２ｆ...受圧面、４３、４３ａ...接続部分、４４、４４ａ、４４ｃ...ロッド、４４ｃ...ロッド、４５...溶接部、４８...小径部、４９、４９ａ...後端部、４９ａ...後端部、５０...素子部、５１...圧電素子、５２...電極、５３...リード部、５４...押さえ板、５４ｈ...貫通孔、５５...絶縁板、５５ｈ...貫通孔、５６...端子部、５７...円盤部、６０...ケーブル、６１...ジャケット、６２...外部導体、６３...導電コーティング、６４...絶縁体、６５...内部導体、７２...熱収縮チューブ、７４...細径導線、７５...平板導線、７６...接地導線、８０...第２金具、８１...軸孔、８９...溶接部、９０、９０ｄ、９０ｄ２、９０ｄ３、９０ｄ４...受熱部、９１ｄ...主部、９２ｄ、９２ｄ３、９２ｄ４...側壁部、９３、９３ａ、９３ｂ...接続部分、９３ｄ...板部、９４、９４ａ、９４ｂ...最小包含領域、９４ａ...最小包含領域、９４ｂ...最小包含領域、９５、９５ａ...隙間、９７ｄ、９７ｄ３、９７ｄ４...貫通孔、９７ｄＥ...端、９８ｄ...脚部、９９、９９ａ、９９ｂ、９９ｄ...溶接部、１００、１００ａ、１００ｃ、１００ｄ...接続部、１２０...受熱ロッド、５００...シリンダヘッド、６００...燃焼室、９４０ｄ、９４０ｄ２...接続部分

Claims

　筒状の筐体と、前記筐体の先端側に接合部を介して接合され前記筐体の軸線に交差する方向に拡がり受圧した圧力に応じて撓むダイアフラムと、前記筐体内に配置され前記圧力によって変化する電気的特性を有するセンサ部と、前記ダイアフラムと前記センサ部とを接続する接続部と、前記ダイアフラムの先端側に配置され前記ダイアフラムに直接的または間接的に接続された、熱を受ける受熱部と、を備える圧力センサであって、
　前記軸線に垂直な断面上で、前記受熱部から前記ダイアフラムまでの部分の断面を包含し、かつ、輪郭の全長が最小となる仮想的な領域である最小包含領域の面積の最小値を、接続面積Ｓｎとし、
　前記ダイアフラムと前記受熱部とを、前記軸線に垂直な投影面上に投影する場合に、前記投影面上において、
　　前記接合部に囲まれた領域の面積を、ダイアフラム有効面積Ｓｄとする場合に、
　（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．２５、を満たす、
　圧力センサ。
　請求項１に記載の圧力センサであって、
　前記投影面上において、前記受熱部の面積を、受熱面積Ｓｎ２とする場合に、
　（Ｓｎ／Ｓｄ）≧０．８を満たす、圧力センサ。
（１１５－０５１５の請求項２）
　請求項２に記載の圧力センサであって、
　（Ｓｎ２／Ｓｄ）≧１．０、を満たす、
　圧力センサ。
　請求項２または３に記載の圧力センサであって、
　前記受熱部と前記ダイアフラムとの間の隙間の前記軸線に平行な方向の最小距離を、最小距離ｄとする場合に、
　ｄ≦０．５ｍｍ、を満たす、
　圧力センサ。
　請求項２から４のいずれか１項に記載の圧力センサであって、
　（Ｓｎ／Ｓｄ）≦０．１、を満たす、
　圧力センサ。
　請求項１に記載の圧力センサであって、
　前記受熱部は、板状の受熱板を含み、
　前記受熱板の厚さをｔとする場合に、
　ｔ≧０．２１ｍｍ、を満たす、
　圧力センサ。
　請求項６に記載の圧力センサであって、
　前記軸線を含む断面において、前記受熱板の後端側の面と、前記軸線と垂直な方向と、がなす角度θの絶対値は、２０度以内である、
　圧力センサ。
　請求項１に記載の圧力センサであって、
　前記受熱部は、
　　前記軸線に交差する方向に拡がる板部と、
　　前記板部の縁から前記先端側に突出する側壁部と、
　を備え、
　前記側壁部は、前記板部の縁の全周に亘って形成されており、
　前記側壁部には、前記板部の縁に沿って並ぶ複数の貫通孔が形成されており、
　前記複数の貫通孔の前記軸線に平行な方向の長さの最大値は、０．３ｍｍ以上であり、
　前記軸線に垂直、かつ、前記複数の貫通孔を通らない前記側壁部の断面において、前記側壁部の外周長を、外周長Ｃ１とし、
　前記軸線に垂直、かつ、前記複数の貫通孔を通る前記側壁部の断面において、前記側壁部の外周面に対応する部分の長さの合計を、壁長Ｃ２とする場合に、
　（Ｃ２／Ｃ１）≦０．６、を満たす、
　圧力センサ。
　請求項８に記載の圧力センサであって、
　前記側壁部の内周面と、前記板部の前記先端側の面と、の接続部分は、丸められている、
　圧力センサ。
　請求項８または９に記載の圧力センサであって、
　前記軸線を中心とする中心角が９０度である任意の方向の角度範囲内において、
　　前記外周長Ｃ１のうち前記角度範囲内に含まれる部分の長さを、部分外周長Ｃ１ａとし、
　　前記壁長Ｃ２のうち前記角度範囲内に含まれる部分の長さを、部分壁長Ｃ２ａとする場合に、
　（Ｃ２ａ／Ｃ１ａ）≦０．６、を満たす、
　圧力センサ。
　請求項８～１０のいずれか１項に記載の圧力センサであって、
　前記軸線を含む前記側壁部の平断面において、内周側から外周側に向かう方向のうち、前記軸線に垂直な方向の角度をゼロ度とし、前記先端側に傾斜する方向の角度を正の角度とし、後端側に傾斜する方向の角度を負の角度とする場合に、前記貫通孔の前記後端側の内面の角度は、－４０度以上２０度以下である、
　圧力センサ。