JPH02660Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンのノツキングや燃料の噴出
によつて振動を生じるエンジンのシリンダーブロ
ツク等の振動体の表面に設けて、その振動を検知
する圧電センサーに関する。

従来、この種の圧電センサーは、第１図に示す
ように、シリンダーブロツク等の振動体ａの表面
に突成した螺子杆ｂに、表裏に電極ｄ，ｄを設け
た環状の圧電素子ｃを上下面に夫々挟圧用ワツシ
ヤーｅ，ｅを当てて嵌着し、さらにその上部から
前記螺子杆ｂに螺着して該螺子杆ｂとで螺装体を
構成する締付けナツトｆ（挟圧部）を緊締し、振
動体ａの表面と、前記締付けナツトｆとで圧電素
子ｃを挟持するようにしてなり、前記振動体ａ
の、ノツキングや燃料噴射等に伴つて発生する被
検出振動により、前記圧電素子ｃに圧縮歪を生じ
させることにより該圧電素子ｃから前記振動に同
期する出力信号を取出すようにしてなる。

ところで、かかる構成からなる従来装置では、
締付けナツトｆ（挟圧部）による緊締を圧電素子
ｃのみによつて受けるため、取付け時のナツトｆ
の締付け過ぎや、継続的にかかる挟圧力により疲
労が蓄積して、該圧電素子ｃの亀裂、破損を生じ
易く、耐用寿命が短い等の欠点がある。

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、圧電素子の内側又は外側に耐圧パイプ
を配置し、その上方に圧電素子と、耐圧パイプと
を覆うようにして受圧体を設け、前記螺装体の挟
圧部で前記受圧体を挟圧し、前記螺装体の緊締に
伴う圧力を前記圧電素子の上面と、耐圧パイプの
上面とで受けるようにして圧電センサーを構成
し、前記螺装体の緊締に伴う圧力を耐圧パイプに
よつて逃がして圧電素子への圧力を緩和するよう
にし、前記受圧体の挟圧による圧電素子の損壊を
防止するようにしたものである。

本考案の一実施例を添付図面について説明す
る。

１は環状の踏圧体であつて、その上面を拡巾し
て内外周に係止鍔２と広巾の乗載面とを形成し、
該面上に内側に内径が踏圧体１と同一の硬質性金
属材料からなる耐圧パイプ３を載置し、その外側
に外径が踏圧体１と同一の積層体４を載置し、而
て前記耐圧パイプ３と積層体４とを乗載面上に整
一に乗載する。前記積層体４は、外径が踏圧体１
と等しいアルミ材等の軟質金属からなるダンパー
５上に圧電素子６，６を端子板７を介して乗載
し、さらにダンパー５を載置してなるものであつ
て、その高さを前記耐圧パイプ３よりも高くす
る。さらに前記圧電素子６，６の内面には環状の
絶縁材８を内接し、前記端子板７と耐圧パイプ３
を絶縁する。

前記耐圧パイプ３と積層体４上には前記踏圧体
１と同形同材で下部の内外周面に係止鍔１０を形
成した、受圧体９を乗載し、上方から圧力を加え
て前記ダンパー５，５を圧縮して積層体４の高さ
を第２図のように耐圧パイプ３と等しくし、しか
して構成された環状体の内面を連結パイプ１１
で、外面を連結パイプ１２で夫々覆い、夫々の上
縁を踏圧体１の係止鍔２に掛け、夫々の下縁を受
圧体９の係止鍔１０に掛けて、前記の各部材を固
結一体化する。前記したように連結パイプ１１，
１２によりダンパー５，５は適正な圧縮状態に保
持される。

前記連結パイプ１２の中腹部には前記端子板７
が臨む円孔１３が穿設されていて、該円孔１３に
導通用パイプ１４を嵌装し、該パイプ１４に導電
コード１５を挿通して、その導線を前記端子板７
に接続する。而て挿通孔１６を有する環状の圧電
センサーＡが構成される。

該圧電センサーの取付けを説明する。

振動体ａの一例であるノツキング振動や燃料噴
射に伴う振動等の被検出振動を発生するエンジン
のシリンダーブロツク２０等の表面に植設した螺
子杆２１に、前記圧電センサーＡの挿通孔１６を
外嵌して該圧電センサーＡの上面から前記螺子杆
２１の端部を突出させ、その端部に前記螺子杆と
で螺装体を構成する締付けナツト２２（挟圧部）
を螺着し、圧電センサーＡの受圧体９上面に緊締
して該圧電センサーＡをシリンダーブロツク２０
の表面と締付けナツト２２とで挟持する。この挟
圧力は、耐圧パイプ３と、積層体４に分圧して伝
わり、積層体４に掛る圧力がダンパー５を介して
圧電素子６に作用する。また前記圧電素子６，６
はダンパー５，５によつて挟持されていて、かか
るダンパー５，５は圧縮状態においても耐圧パイ
プ３よりも柔らかいから、その締付圧は耐圧パイ
プ３側へ掛り易い。このため振動体ａに圧電セン
サーＡは緩みなく固結されると同時に、その緊締
圧は圧電素子６，６に緩和されて作用するからそ
の破損が防止される。

前記構成からなる圧電センサーの作用について
説明する。

シリンダーブロツク２０にノツキング等の被検
出振動が発生して、振動を生ずると前記螺子杆２
１に沿つて締付けナツト２２がシリンダーブロツ
ク２０の取付け面に対して垂直方向に振動し、前
記圧電センサーＡの圧電素子６，６に軸方向への
圧縮歪を生じる。このため、該圧電素子６，６の
表裏の電極（図示省略）間に電位差を生じる。こ
の上部圧電素子６の上面電極及び下部圧電素子６
の下面電極は、ダンパー５、耐圧パイプ３を経て
ボデイーアースされているから、端子板７から導
電コード１５により出力信号が取出される。かか
る信号は、増幅器等外部機器によつて増幅、整波
等の処理を加えられノツキング、噴射時期等の検
知が可能となる。

前記締付けナツト２２に換えて、シリンダーブ
ロツク２０に圧電センサーＡの挿通孔１６からボ
ルトを螺着するようにして、該ボルトの頭（挟圧
部）を圧電センサーＡの上面に当接することもで
きる。その他螺装体として、点火栓等を用いるこ
ともできる。

前記実施例では耐圧パイプ３を積層体４の内面
に当接するよう配置したが、これを積層体４の外
面に配置するようにしてもよい。この場合には、
前記導電コード１５の導線と端子板７との接続を
可能とするために、当該箇所に連接用のスリツト
を形成する必要がある。さらに圧電素子６上下面
にダンパー５，５を配置したが該圧電素子６，６
の厚さを前記耐圧パイプ３と等しくすることによ
り前記ダンパー５，５を省略することもできる。
この場合には該圧電素子６，６に掛るバイアス応
力は螺装体の締付けによつてもたらされることに
なる。

本考案は前記の説明によつて明らかにしたよう
に、前記圧電素子６の内面又は外面に耐圧パイプ
３を配置し、その上方に圧電素子６と、耐圧パイ
プ３とを覆うようにして受圧体１２を設け、前記
螺装体の挟圧部で前記受圧体１２を挟圧し、前記
螺装体の緊締に伴う圧力を前記圧電素子６と、耐
圧パイプ３とで受けるようにしたから挟圧力が分
散されて圧電素子６に掛る締付圧が緩和され、前
記螺装体の緊締時の圧電素子６への破損や、挟圧
力が継続的にかかることによる圧電素子６の経年
疲労を生じないから、圧電素子６の寿命を可及的
に延ばすことができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の圧電センサーを示す縦断側面
図、第２，３図は本考案の一実施例を示し、第２
図は縦断側面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線断面図
である。 １……踏圧体、３……耐圧パイプ、４……積層
体、５……ダンパー、６……圧電素子、９……受
圧体、１６……挿通孔、Ａ……圧電センサー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関のシリンダー壁等の振動体表面に螺着
   するボルト、点火栓等の螺装体の軸部に外嵌する
   環状形をなし、かつ前記螺装体の挾圧部に圧着さ
   れる圧電素子を備えてなる圧電センサーにおい
   て、前記圧電素子の内側又は外側に耐圧パイプを
   配置し、その上方に圧電素子と、耐圧パイプとを
   覆うようにして受圧体を設け、前記螺装体の挟圧
   部で前記受圧体を挟圧し、前記螺装体の緊締に伴
   う圧力を耐圧パイプ側へ分散するように構成した
   ことを特徴とする圧電センサー。