JPH02658Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関のシリンダー壁等に取付け
て、内燃機関内で発生するノツキング等を圧電素
子により電気的に検出する内燃機関の圧電ピツク
アツプ装置に関する。

内燃機関のシリンダー壁等に装着ケースを固結
し、その内空部底面に圧電素子を、その上部に重
りを順次載置して、内空部底面に連結して構成
し、ノツキング等の振動発生に伴う前記重りの加
速度振動により前記圧電素子に歪を生じさせ、出
力信号を発生させて、該ノツキングを検出するよ
うにした非共振型の圧電ピツクアツプ装置は公知
である。

ところで従来の内燃機関の圧電ピツクアツプ装
置は、第１，２図に示すように、装着ケースａの
内空部ｂにスプリアスの抑制や機密を保持するた
めにゴム状の軟質エポキシ樹脂等のモールド材ｅ
を充填して、圧電素子ｃ及び重りｄの周部を直接
覆うようにしていた。このため、温度によるゴム
弾性の変化、特に低温の場合におけるモールド材
の硬化によりセンサー特性が著しい影響を受ける
欠点があつた。

また第２図のように、蓋ｆにより内空部ｂの上
部開口を遮蔽するようにしたような密閉構造のも
のではモールド材ｅの体積変化を許容できないか
ら高温時の樹脂の膨張力により前記圧電素子ｃ及
び重りｄに余分な荷重が負荷され、温度特性に悪
影響をもたらしていた。すなわち前記第１，２図
いずれの構造のものも温度特性が悪いという欠点
があつた。

本考案は、前記従来欠点の除去を目的とするも
のであつて、下面に内燃機関のシリンダー壁等に
螺合する雄螺子を突設し、その本体に内空部を設
けてなる金属製装着ケースの、該内空部底面に圧
電素子を、その上部に重りを順次載置して、内空
部底面に連結するとともに、前記重りの周部を弾
性被覆体で覆い、さらに前記内空部にモールド材
を充填してなり、前記弾性被覆体により、モール
ド材の硬化や体積変化による影響を吸収して、圧
電素子上面への前記の影響を阻止するようにした
ものである。

第３図について本考案の一実施例を説明する。

１は、下面に形成した雄螺子２を螺合して内燃
機関のシリンダー壁ｓ等に取付けられる装着ケー
スであつて、その上方が開口した内空部３の下面
に設けられた螺子孔４に、取付け用螺子杆５の下
端を螺着して、前記取付け用螺子杆５を前記内空
部３内に立設する。

６は中央に透孔７を形成した上下面に電極を有
する還状の圧電素子であつて、該圧電素子を二
枚、中間に電極板８を介装して前記取付け用螺子
杆５に外嵌し、前記内空部３下面に乗載する。さ
らにその上に前記圧電素子４と同一外径の環状重
り９を、その内面に形成した雌螺子１０を前記螺
子杆５に螺着して前記圧電素子６，６上に配置す
る。これにより前記圧電素子６，６上に重り９が
乗載される。

１２は、本考案の要部に係る発泡シリコンゴ
ム、発泡クロロプレンゴム、その他の弾性体から
なる有天筒体の弾性被覆体であつて、その内径を
前記圧電素子６，６、重り９の外径と一致させ、
上部の圧電素子６及び重り９に被せる。このと
き、前記電極板８と後記導電線１５との電気的接
続を可能とするため、弾性被覆体１２の下端を電
極板８よりも少し上となるようにする。

ただし、弾性被覆体１２下縁に信号取出し用の
孔を形成する等して、前記圧電素子６，６及び重
り９の全体を覆うようにしてもよい。この場合に
は、圧電素子６，６の側周面も覆われるから、モ
ールド材１６の硬度変化及び膨張収縮による影響
をさらに有効に阻止できる。

而て、装着ケース１の上端内面に嵌着した保持
金具１４によつて支持された導電線１５を前記電
極板８に接続した後、前記内空部３内にエポキ
シ、シリコン等のモールド材１６を充填する。こ
の取付状態において、上部の圧電素子６の上面に
形成された電極は重り９、螺子杆５を介して、ま
た下部の圧電素子６の下面に設けられた電極は内
空部３の底面に接触して、夫々装着ケース１本体
に電気的に接続されることによりボデイアースさ
れ、電極板８から導電線１５によつて圧電素子
６，６に生じた出力電圧が取出される。

第４図は、低温時における特性を前記実施例の
値ｘと第１図に示す従来装置の値ｙとを比較した
グラフであつて、−40゜cの低温下において、圧電
定数g₃₃＝17.1×10^-3Vｍ／Ｎで、形状が外径10φ、
内径5φ、厚さ３mmであるチタン酸ジルコン酸鉛
を圧電素子として二枚用いて第１図の従来装置と
第３図の実施例装置とを夫々構成し、1G（重力の
加速度）の一定加速で加振して、その周波数と出
力電圧との関係を計測したものである。

この結果、従来装置では、周波数に対応して出
力電圧の値にかなりバラ付きがあつた。しかるに
前記実施例装置の場合には、周波数の増大に対応
して出力電圧の変化はなだらかであつた。このこ
とから、本考案は、低温下でモールド材１６が硬
化しても、前記弾性被覆体１２がこの影響を緩和
し得るものであることを知見できた。

内空部３に蓋を被着して前記内空部３内を密閉
するようにしたセンサーの場合においても、高温
時の特性は、劣化することがなかつた。このこと
より、高温によつてモールド材１６が膨張して
も、その膨張分を前記弾性被覆体１２が吸収して
圧電素子６、重り９等への影響を防止しているこ
とを知見し得た。

本考案は前記実施例の説明によつて明らかにし
たように、金属製装着ケース１の内空部３底面に
順次載置して固定した重り９を弾性被覆体１２で
覆うようにしたから、内空部３に充填されるモー
ルド材１６の硬度変化及び膨張収縮による影響を
前記弾性被覆体１２が吸収し、圧電素子６上面へ
の前記の影響を緩和できて、該圧電素子６の温度
特性を著しく向上し得る優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は従来のノツクセンサーの縦断側面
図、第３図は本考案の一実施例の縦断側面図、第
４図は低温下での温度特性を示すグラフである。 １；装着ケース、３；内空部、６；圧電素子、
９；重り、１２；弾性被覆体、１６；モールド
材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下面に内燃機関のシリンダー壁等に螺合する雄
   螺子を突設し、その本体に内空部を設けてなる金
   属製装着ケースの、該内空部底面に圧電素子を、
   その上部に重りを順次載置して、内空部底面に連
   結するとともに、重りの周部を弾性被覆体で覆
   い、さらに前記内空部にモールド材を充填したこ
   とを特徴とする内燃機関の圧電ピツクアツプ装
   置。