JPH0161171B2 - - Google Patents

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JPH0161171B2
JPH0161171B2 JP57115636A JP11563682A JPH0161171B2 JP H0161171 B2 JPH0161171 B2 JP H0161171B2 JP 57115636 A JP57115636 A JP 57115636A JP 11563682 A JP11563682 A JP 11563682A JP H0161171 B2 JPH0161171 B2 JP H0161171B2
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JP
Japan
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piezoelectric element
vibrating body
sensor
combustion engine
internal combustion
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JP57115636A
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JPS5810618A (ja
Inventor
Borusheuitsu Manfureeto
Haamitsushu Hansuyoahimu
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JPS5810618A publication Critical patent/JPS5810618A/ja
Publication of JPH0161171B2 publication Critical patent/JPH0161171B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/08Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/10Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by pressure-sensitive members of the piezoelectric type
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • G01L23/222Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines using piezoelectric devices

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第1項及び第7項の上
位概念に記載された形式のセンサに関する。
原発明たる特許第1477693号(特願昭56−
023210号〔特公昭63−28250号〕)は、内燃機関の
ノツキングの際に生じる振動を圧電素子によつて
検出するためのセンサに関するものであつて、弾
性的な材料より成るたわみ振動体が設けられてい
て、該たわみ振動体が、その振動を少なくとも1
つの定置の圧電素子に伝達するようになつてお
り、前記たわみ振動体の1端部が前記圧電素子を
介して内燃機関に結合されていて内燃機関のノツ
キング音を伝達する前記部分の振動方向に対して
直交して延びている。
この原発明に加えて、特許請求の範囲第1項及
び第7項記載の特徴を有する本発明によるセンサ
は、このセンサをより早くかつ簡単に製造するこ
とができるという利点を有している。
次に図面に示した実施例について本発明の構成
を具体的に説明する。
第1図に示されたたわみ振動体1は振動する自
由端部2と圧着部3とを有している。圧着部3は
緊締装置によつて緊締されている。圧着部3は波
状に形成されていてそのそれぞれの波底が互いに
並んで配置された2つの圧電素子4,5に線状に
接触している。緊締装置は2つの緊締ジヨーとば
ね6とから構成されており、一方の緊締ジヨーは
絶縁プレート7であつて他方の緊締ジヨーは絶縁
部分8である。ばね6は絶縁部分8をたわみ振動
体1の圧着部3に対して押しつけていて、この圧
着部3は圧電素子4,5を絶縁プレート7を介し
て、概略的に図示された機械部分9に対して押し
つけている。センサが剛性的に結合されている機
械部分9は内燃機関のノツキング雑音を伝達し、
この場合、たわみ振動体は内燃機関の前記機械部
分の振動方向に対して直交して延びている。たわ
み振動体1が振動することによつて、圧電素子
4,5はその圧着位置で弾性的に変形させられる
ので、横方向力に比列する電気的な信号が導線1
0から検出される。2つの圧電素子はたわみ振動
体1を介して電気的に接続されている。導線10
を介して、2つの圧電素子4,5で生ぜしめられ
た電圧の合計が測定される。矢印11で示された
圧電素子4,5の極性方向Pは同一方向であるの
で、例えばたわみ振動が励起されて2つの圧電素
子に同一方向の機械的な負荷がかかる場合にのみ
電圧が生じる。この概略的に示されたセンサは、
例えば第4図に示されているようにねじヘツド、
例えばシリンダヘツドねじの横孔に取りつけられ
てもよい。この場合、ばね6のばね受けとして横
孔のねじ山にねじ込まれたねじが使用される。
第2図では2つの圧電素子4,5を備えたノツ
キングセンサの別の実施例が示されている。この
場合、圧着部3は同時に押圧ばねとして作用する
のでばね6は省かれる。押圧ばねとして構成され
た圧着部3は種種異なる方向に向けられた湾曲部
を有しており、この場合、同一方向に向けられた
2つの湾曲部はそれぞれの圧電素子に線状に接触
していて、絶縁部分8は圧着部3の押圧ばねとし
ての部分に対して押しつけられている。この部分
は前記圧電素子との2つの接触点の間に位置して
いてこの2つの接触点に対して反対の湾曲方向を
有している。この装置の作用形式は、第1図に記
載された作用形式と同じであるが2つの圧電素子
4,5の極性方向Pが互いに反対方向に向けられ
ているので、圧電素子4,5における負荷が互い
に反対方向で生じる場合にのみ導線10において
電圧が生じる。これはたわみ振動が励起される場
合に行なわれる。
第3図ではノツキングセンサのさらに簡略化さ
れた実施例が示されている。ここでは1つの圧電
素子15のみが設けられている。圧着部3の端部
は、摩擦接続及び形状接続を得るためにねじ12
によつて固く緊締されている。圧着部3は凸部を
有していて、この凸部によつてたわみ振動体1は
圧電素子15に接触していて圧着部3のばね応力
が高められる。ノツキングセンサはプレート13
上に配置されている。このプレート13は導線1
0のための貫通孔14を有していてねじヘツドの
中空室にねじ込まれる。前記3つの変化実施例に
おいて、例えば導体が蒸着されているか又は金属
面を備えていて圧電素子4,5,15がその長手
方向側で電気を通すように構成されていることに
よつて電圧の検出が行なわれる。
たわみ振動体1はその自由端部2と圧着部3と
共に例えば1つの部材から打ち抜き及びプレス加
工によつて製造される。
第4図ではさらに別のノツキングセンサが示さ
れており、このノツキングセンサは内燃機関のシ
リンダヘツドねじ27のねじヘツドの横孔に取り
つけられている。シリンダヘツドねじ27は横孔
16を有していて、この横孔16には段部17が
設けられている。この段部17に、円形の絶縁プ
レート18が第1の緊締ジヨーとして接触してお
り、この第1の緊締ジヨーに対して管状の圧電素
子19が押しつけられており、この場合、管状の
圧電素子19はこの位置で横孔16よりもやや小
さい直径を有している。たわみ振動体21はばね
20によつて管状の圧電素子19に対して押しつ
けられていて、たわみ振動体21はその脚部26
が幅拡に構成されていて第2の緊締ジヨーとして
用いられている。前記脚部26は2つのアングル
部材22によつて構成されていて、この2つのア
ングル部材22の間でたわみ振動体は例えば溶接
によつて固く結合されている。しかもたわみ振動
体はその構造長さを短かくするために管状の圧電
素子19内に突入している。ばね20のばね受け
として、横孔のねじ山にねじ込まれたねじ23が
使用されている。横孔の裏側は別のねじ24によ
つて閉鎖されている。圧電素子19に取りつけら
れた導線25はねじ内の孔を通つて絶縁して外部
へ案内される。
第5図は、第4図におけるセンサに使用された
圧電素子19を正面から見た図が示されている。
管状の圧電素子19の内側には接触部29,30
が設けられていて、この接触部29,30は圧電
素子19の横断面区分に取りつけられていて、こ
の取りつけられた範囲にアングル部材22が位置
している。導線25は接触部29,30に固定さ
れている。逆電極28は圧電素子19の全外周面
にわたつて分割されずに延びている。
追加の関係 原発明たる特許第1477693号(特願昭56−
023210号)は、内燃機関のノツキングの際に生じ
る振動を圧電素子によつて検出するためのセンサ
に関し、弾性的な部材より成るたわみ振動体が設
けられていて、該たわみ振動体が緊締装置によつ
て片側で固定的に緊締されており、両締めつけジ
ヨーの間に少なくとも1つの圧電素子が取りつけ
られており、該締めつけジヨーが内燃機関のノツ
キング音を伝達する部分と剛性的に結合されてい
て、前記たわみ振動体が内燃機関のノツキング音
を伝達する該部分の振動方向に対して直交して延
びているこを特徴としている。これに対して本発
明は、内燃機関のノツキングの際に生じる振動を
検出するための、少なくとも1つの圧電素子を有
するセンサであつて、弾性的な材料より成るたわ
み振動体を備えており、該たわみ振動体の片側が
緊締装置によつて緊締されていて、両緊締ジヨー
の間に少なくとも1つの圧電素子が取りつけられ
ており、前記緊締ジヨーが、内燃機関の、ノツキ
ング雑音を伝達する部分に剛性的に固定されてい
て、前記たわみ振動体が、内燃機関の、前記ノツ
キング雑音を伝達する部分の振動方向に対して直
交して延びている形式のものに関し、その要旨と
するところは、前記たわみ振動体の圧着部が少な
くとも1つの圧電素子にばね弾性的に接触するよ
うになつていることにあり、また、前記圧電素子
が管状に構成されていて、前記たわみ振動体の自
由端部が前記管状の圧電素子内に突入しており、
前記たわみ振動体の、脚部として構成された圧着
部が、ばねとして構成された緊締装置によつて、
前記管状の圧電素子に向かつて押しつけられるよ
うになつていることにある。したがつて、本発明
は原発明の構成に欠くことができない事項の主要
部をその構成に欠くことができない事項の主要部
としている発明であるので特許法第31条第1項の
追加の特許の要件を満たすものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるセンサの第1実施例の概
略図、第2図は第2実施例の概略図、第3図は第
3実施例の概略図、第4図は第4実施例の部分的
に断面した概略図、第5図は第4図によるセンサ
の圧電素子を正面から見た概略図である。 1……たわみ振動体、2……自由端部、3……
圧着部、4,5……圧電素子、6……ばね、7…
…絶縁プレート、8……絶縁部分、9……機械部
分、10……導線、11……矢印、12……ね
じ、13……プレート、14……貫通孔、15…
…圧電素子、16……横孔、17……段部、18
……絶縁プレート、19……圧電素子、20……
ばね、21……たわみ振動体、22……アングル
部材、23,24……ねじ、25……導線、26
……脚部、27……シリンダヘツドねじ、28…
…逆電極、29,30……接触部、P……極性方
向。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関のノツキングの際に生じる振動を検
    出するための、少なくとも1つの圧電素子を有す
    るセンサであつて、弾性的な材料より成るたわみ
    振動体を備えており、該たわみ振動体の片側が緊
    締装置によつて緊締されていて、両緊締ジヨーの
    間に少なくとも1つの圧電素子が取りつけられて
    おり、前記緊締ジヨーが、内燃機関の、ノツキン
    グ雑音を伝達する部分に剛性的に固定されてい
    て、前記たわみ振動体が、内燃機関の、ノツキン
    グ雑音を伝達する前記部分の振動方向に対して直
    交して延びている形式のものにおいて、前記たわ
    み振動体1の圧着部3が少なくとも1つの圧電素
    子にばね弾性的に接触するようになつていること
    を特徴とする、センサ。 2 たわみ振動体1が、1つの部材から打ち抜き
    加工及びプレス加工された圧着部3を有してい
    る、特許請求の範囲第1項記載のセンサ。 3 圧着部3が波状に構成されていて、該圧着部
    3の各波底が互いに隣接し合う2つの圧電素子
    4,5に対してばね6によつて押しつけられてい
    る、特許請求の範囲第1項記載のセンサ。 4 圧着部3が湾曲されたプレート状の圧着ばね
    として構成されている、特許請求の範囲第1項記
    載のセンサ。 5 圧着ばねが種種異なる方向に向けられた湾曲
    部を有しており、同一の湾曲方向を有する2つの
    湾曲部がそれぞれ1つの圧電素子4,5に線状に
    接触していて、緊締ジヨーが、2つの湾曲部間に
    位置する、前記圧着ばねの部分を押している、特
    許請求の範囲第4項記載のセンサ。 6 圧着部3が凸部を有していて、該凸部が圧電
    素子15を線状に押しつけており、これによつて
    前記圧着部3の端部が固く緊締されるようになつ
    ている、特許請求の範囲第4項記載のセンサ。 7 内燃機関のノツキングの際に生じる振動を検
    出するための、少なくとも1つの圧電素子を有す
    るセンサであつて、弾性的な材料より成るたわみ
    振動体を備えており、該たわみ振動体の片側が緊
    締装置によつて緊締されていて、両緊締ジヨーの
    間に少なくとも1つの圧電素子が取りつけられて
    おり、前記緊締ジヨーが、内燃機関の、ノツキン
    グ雑音を伝達する部分に剛性的に固定されてい
    て、前記たわみ振動体が、内燃機関の、前記ノツ
    キング雑音を伝達する部分の振動方向に対して直
    交して延びている形式のものにおいて、前記圧電
    素子19が管状に構成されていて、前記たわみ振
    動体21の自由端部が前記管状の圧電素子19内
    に突入しており、前記たわみ振動体21の、脚部
    として構成された圧着部26が、ばねとして構成
    された緊締装置によつて、前記管状の圧電素子1
    9に対して押しつけられるようになつていること
    を特徴とする、センサ。 8 圧着部26が2つのアングル部材22より構
    成されていて、該2つのアングル部材22間にた
    わみ振動体21が不動に結合されている、特許請
    求の範囲第7項記載のセンサ。
JP57115636A 1981-07-07 1982-07-05 センサ Granted JPS5810618A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3126676.2 1981-07-07
DE19813126676 DE3126676A1 (de) 1980-03-07 1981-07-07 Sensor zur erfassung der beim klopfen einer brennkraftmaschine auftretenden schwingungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5810618A JPS5810618A (ja) 1983-01-21
JPH0161171B2 true JPH0161171B2 (ja) 1989-12-27

Family

ID=6136257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57115636A Granted JPS5810618A (ja) 1981-07-07 1982-07-05 センサ

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Country Link
US (1) US4446722A (ja)
JP (1) JPS5810618A (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
JPS5810618A (ja) 1983-01-21
US4446722A (en) 1984-05-08

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