[发明专利]气缸内压传感器

说明书

本发明涉及一种气缸内压传感器，其包括：筒状的壳体；隔膜，该隔膜具有挠性，并且被设置在壳体的一端处；对置构件，该对置构件面对隔膜的内表面并且限定在隔膜和对置构件之间的容纳室；以及传感器元件，该传感器元件被容纳在容纳室的内部并且根据隔膜的变形来改变输出信号。在气缸内压传感器中，对置构件包括：筒状的管部，该筒状的管部具有带有内管和外管的分层结构；和密封部，该密封部被设置在管部的内侧并且使传感器元件固定到该密封部。管部设有通孔作为弹性系数减小部，并且内管和外管在与通孔相比距隔膜更远的位置处结合在一起。

技术领域

本发明涉及用于检测气缸内压的气缸内压传感器，所述气缸内压是在内燃机的燃烧室内部的压力。

背景技术

在日本专利申请公开No.2009-8694中描述的气缸内压传感器具有气缸壳体和隔膜，该隔膜被设置在壳体的前端处并且在燃烧室内部的压力的作用下挠曲。面对隔膜的对置构件被设置在壳体的内部。对置构件是限定形成在壳体的内部的容纳室的构件之一。容纳室是由隔膜的内表面、壳体的内表面以及面对隔膜的对置构件的对置表面包围的空间。传感器元件和力传递构件被容纳在容纳室的内部。传感器元件被固定到对置构件。传感器元件和隔膜通过力传递构件而联接在一起。作用在隔膜上的气缸内压通过力传递构件作用在传感器元件上。传感器元件将与传递到该传感器元件的气缸内压对应的电气信号输出到气缸内压传感器的电路部分。电路部分基于从传感器元件输出的电气信号来检测气缸内压。

发明内容

由于气缸内压传感器以前端对燃烧室露出的方式安装，所以取决于它的固有频率，气缸内压传感器可以利用由燃烧室内部的压力波动激励的振动而共振。因此有必要将气缸内压传感器的固有频率设定成防止共振，对此期望使固有频率易于调整。然而，JP2009-8649A没有对该点进行公开，并且由此仍存在改进的空间。

本发明公开了一种固有频率易于调整的气缸内压传感器。

根据本发明的一方面，提供了一种气缸内压传感器。该气缸内压传感器包括：壳体；隔膜，所述隔膜具有挠性并且结合到所述壳体的一端；传感器元件，所述传感器元件被构造成根据所述隔膜的变形来改变输出信号；以及对置构件，所述对置构件被容纳在所述壳体的内部以便面对所述隔膜，并且所述对置构件限定在所述隔膜和所述对置构件之间的容纳室。所述对置构件包括：筒状的管部，所述管部是具有内管和外管的分层结构；以及密封部，所述密封部被设置在所述管部的内侧。所述传感器元件被固定到所述密封部。所述管部设有弹性系数减小部，所述弹性系数减小部被设置在所述内管与所述外管结合在一起的位置和所述隔膜之间。

在以上构造中，弹性系数减小部被设置在对置构件的管部中。弹性系数减小部在振动传递路径上被布置在对置构件中。由此，易于调整气缸内压传感器的固有频率。这里，能够将对置构件的管部认为是与构成气缸内压传感器的其他部分相比具有更高设计柔性的部分。

根据本发明的上述方面，所述管部可以包括第一区域和第二区域，在所述第一区域处，所述管部在内侧具有所述密封部，并且在所述第二区域处，所述管部在内侧不具有所述密封部。所述弹性系数减小部可以被设置在所述第二区域中。

根据以上构造，管部包括第一区域和第二区域，在第一区域处，管部具有传感器元件固定到的密封部，并且在第二区域处，管部设有弹性系数减小部，由此在区域之间划分管部的功能。因此，能够确保刚度以稳定保持密封部并且同时简化气缸内压力传感器的固有频率的设定。

根据本发明的上述方面，密封部可以被固定到内管，并且位于弹性系数减小部和隔膜之间。外管可以结合到隔膜。

根据本发明的上述方面，弹性系数减小部的长度可以在所述管部的周向方向上比在所述管部的轴向方向上大。管部的周向方向与管部的轴向方向正交。

传递到对置构件的振动作用在管部的轴线的方向上。将弹性系数减小部设置成在与振动传递方向正交的方向上较长地延伸能够有效地减小气缸内压传感器的固有频率。根据以上构造，因此，固有频率能够被有效地调整。