JPH02661Y2 - - 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、上面が開放され、かつ底壁中心部に透
孔を形成した金属製筐体内に環状圧電素子を装着
し、さらに前記筐体の上部内周面に形成した雌螺
子に受圧体を螺着し、該受圧体によつて前記圧電
素子を押圧保持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受圧体と、筐体との螺
着によつて筐体周壁から逃がし、圧電素子への圧
力を緩和するようにして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は上面が開放され、その開口部の内周面に雌
螺子２を形成し、さらに底壁３中心部に下方に拡
径する傾斜面４を有する透孔５を形成した金属製
筐体であつて、その底壁３上に筐体１の内径と略
等しい外径のジユラルミン製等の板パツキン６及
び端子板８を介した上下に電極を有する圧電素子
７，７からなる圧電積層体９及び板パツキン６を
順次積層する。これら積層物の高さは筐体１の深
さよりも高くならないようにする。前記圧電積層
体９の内面には絶縁材１０を内接し、前記端子板
８と後記する連結パイプ１６とを絶縁する。

さらに前記の積層物上には、前記筐体１の雌螺
子２に螺着する受圧体１１を配設する。該受圧体
１１は、外周に前記雌螺子２と螺合する雄螺子１
２と、その中心に上方へ拡径する傾斜面１４を有
する前記透孔５と同径の透孔１３とが形成され、
さらにその上面に受圧体１１の回動を可能とする
ための操作孔１５を有する。この受圧体１１の螺
進操作によつて板パツキン６を介して圧電素子
７，７は上方から押圧力が付与されて筐体１内で
保持固定される。該受圧体１１の螺進量を調整す
ることにより該圧電素子７，７に適正なバイアス
応力を付加することができる。第２図の固結状態
において、前記受圧体１１の上面と筐体１の上面
とはほぼ面一となるようあらかじめ前記各部品の
厚さを定める。さらに前記ユニツトによつて形成
された挿通孔２０には連結パイプ１６を当ててそ
の上端部を外側に湾曲して傾斜面１４に掛け、同
じく下端を傾斜面４に掛ける。

前記筐体１の周壁１ａの中腹部には前記端子板
８が臨む円孔１７が穿設されていて、該円孔１７
に導通用パイプ１８を嵌装し、該パイプ１８に導
電コード１９を挿通して、その導線を前記端子板
８に接続する。而て挿通孔２０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Ａ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２５等の表面に植設した螺
子杆２６に、前記圧電センサーＡの挿通孔２０を
外嵌して該圧電センサーＡの上面から前記螺子杆
２６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２７（挟圧部）
を螺着し、圧電センサーＡの受圧体１１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２
５の表面と締付けナツト２７とで挟持する。この
挟圧力は、筐体１の雌螺子２と受圧体１１の雄螺
子１２との螺合により、筐体１の周壁１ａに伝わ
るとともに、上部の板パツキン６を介して圧電積
層体９にも分圧して伝わり、圧電素子７，７に適
度のバイアス応力として作用する。

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７，
７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２５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
６に沿つて締付けナツト２７がシリンダーブロツ
ク２５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７，７に軸方向への
圧縮歪を生じさせる。このため、該圧電素子７，
７の上下面電極間に電位差を生じる。この上部圧
電素子７の上面電極及び下部圧電素子７の下面電
極は、板パツキン６，６を介して受圧体１１、筐
体１に接続してボデーイアースされおり、端子板
８から導電コード１９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
期等の検知が可能なる。

前記締付けナツト２７に換えて、シリンダーブ
ロツク２５に圧電センサーＡの挿通孔２０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。また圧電積層体９の厚を増大するこ
とにより上下部の板パツキン６，６を省略するこ
ともできる。

本考案は前記の説明によつて明らかにしたよう
に、上面が開放され、かつ底壁３中心部に透孔５
を形成した金属製筐体１内に、環状圧電素子７を
装着し、その上方に前記筐体１の開口部内面に螺
着して受圧体１１を設け、該受圧体１１によつて
前記圧電素子７を押圧保持したから螺装体の緊締
に伴う圧力が筐体１と受圧体１１の螺着部から周
壁１ａ側に逃げて、圧電素子７に掛る締付圧が緩
和され、適正なバイアス応力となり、前記螺装体
の緊締時の圧電素子７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７の経年疲労を緩
和して、圧電素子７の寿命を可及的に伸ばすこと
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図は半分を第２図Ａ−Ａ線
で横断して示す平面図である。 １……筐体、２……雌螺子、６……板パツキ
ン、７，７……圧電素子、９……圧電積層体、１
１……受圧体、１２……雄螺子、２０……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、かつ前記螺装体の挟圧部に圧着さ
   れる圧電素子を備えてなる圧電センサーにおい
   て、上面が開放され、かつ底壁中心部に透孔を形
   成した金属製筐体内に環状圧電素子を装着し、さ
   らに前記筐体の上部内周面に形成した雌螺子に受
   圧体を螺着し、該受圧体によつて前記圧電素子を
   押圧保持して構成したことを特徴とする圧電セン
   サー。