JPH0736260Y2 - 内燃機関の圧電ピックアップ装置 - Google Patents
内燃機関の圧電ピックアップ装置Info
- Publication number
- JPH0736260Y2 JPH0736260Y2 JP7244690U JP7244690U JPH0736260Y2 JP H0736260 Y2 JPH0736260 Y2 JP H0736260Y2 JP 7244690 U JP7244690 U JP 7244690U JP 7244690 U JP7244690 U JP 7244690U JP H0736260 Y2 JPH0736260 Y2 JP H0736260Y2
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- JP
- Japan
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- weight
- molding material
- piezoelectric element
- combustion engine
- internal combustion
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 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ッ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ックアップ装置に関する。
機関内で発生するノッ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ックアップ装置に関する。
［従来技術］ 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と、重りとを順次載置して該内空
部底面に連結し、ノッキング等の振動発生に伴う重りの
加速度振動により圧電素子に歪を生じさせ、出力信号を
発生させて該ノッキングを検出するようにした非共振型
の圧電ピックアップ装置は公知である。
内空部底面に圧電素子と、重りとを順次載置して該内空
部底面に連結し、ノッキング等の振動発生に伴う重りの
加速度振動により圧電素子に歪を生じさせ、出力信号を
発生させて該ノッキングを検出するようにした非共振型
の圧電ピックアップ装置は公知である。
［考案が解決しようとする課題］ 従来の内燃機関の圧電ピックアップ装置は、第７図に示
すように、各部材を周囲雰囲気中の液体，気体，粉体等
から保護するために装着ケースａの内空部ｂにゴム状の
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。
すように、各部材を周囲雰囲気中の液体，気体，粉体等
から保護するために装着ケースａの内空部ｂにゴム状の
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った。
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った。
また各振動部材は微振動を生ずるが、前記モールド材が
音響伝播材として機能してそのまま圧電素子に微振動を
伝播させ、ノイズを生じさせる原因となっていた。
音響伝播材として機能してそのまま圧電素子に微振動を
伝播させ、ノイズを生じさせる原因となっていた。
さらには、モールド材の充填の際に、その熱硬化時に振
動体の境界面に生ずる空気層によって気泡が発生し易
く、圧電素子の振動特性にばらつきを生ずる一因ともな
っていた。
動体の境界面に生ずる空気層によって気泡が発生し易
く、圧電素子の振動特性にばらつきを生ずる一因ともな
っていた。
本考案は、モールド材による種々の影響によって生ずる
センサ特性の劣化を防止することを目的とするものであ
る。
センサ特性の劣化を防止することを目的とするものであ
る。
［課題を解決するための手段］ 本考案は、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、その内空部底面に圧電素子と重りとを順
次載置して該内空部底面に連結するとともに、該内空部
にモールド材を充填したものにおいて、 前記重りの周面に密嵌する嵌着縁と、内空部底面に載置
する密着座とを備え、圧電素子と重りに外嵌して、嵌着
縁から密着座に至る間で、圧電素子と重りの周囲に密閉
状周縁空隙を生じる環状の保護部材を備えた ことを特徴とする内燃機関の圧電ピックアップ装置であ
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、その内空部底面に圧電素子と重りとを順
次載置して該内空部底面に連結するとともに、該内空部
にモールド材を充填したものにおいて、 前記重りの周面に密嵌する嵌着縁と、内空部底面に載置
する密着座とを備え、圧電素子と重りに外嵌して、嵌着
縁から密着座に至る間で、圧電素子と重りの周囲に密閉
状周縁空隙を生じる環状の保護部材を備えた ことを特徴とする内燃機関の圧電ピックアップ装置であ
る。
［作用］ 上述の構成にあって、圧電素子の周面には、密閉状周縁
空隙が形成され、このためモールド材から圧電素子が隔
離されて、温度変化、振動伝達、硬化時の気泡の発生等
のモールド材による種々の影響が阻止される。
空隙が形成され、このためモールド材から圧電素子が隔
離されて、温度変化、振動伝達、硬化時の気泡の発生等
のモールド材による種々の影響が阻止される。
［実施例］ 第１図について本考案の一実施例を説明する。１は上方
が開口した内空部３を備える装着ケースであって、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
22等に取付けられる。また該雄螺子２の中心には内空部
３の底面から下端にかけて螺子孔４が形成されている。
が開口した内空部３を備える装着ケースであって、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
22等に取付けられる。また該雄螺子２の中心には内空部
３の底面から下端にかけて螺子孔４が形成されている。
６は中央に透孔７を形成した上下面に電極を有する環状
の圧電素子であって、その上に環状重り８を配設し、さ
らに夫々環状とした電極板9,絶縁板10及び電極板11を順
次乗載し、その上方から螺子杆５を各中心孔に挿通し
て、前記螺子孔４に該螺子杆５を螺合緊締して、前記各
構成部材を内空部３の底面上に固結する。
の圧電素子であって、その上に環状重り８を配設し、さ
らに夫々環状とした電極板9,絶縁板10及び電極板11を順
次乗載し、その上方から螺子杆５を各中心孔に挿通し
て、前記螺子孔４に該螺子杆５を螺合緊締して、前記各
構成部材を内空部３の底面上に固結する。
そして、前記圧電素子６と、重り８に、本考案の要部に
係る環状の保護部材12を外嵌する。
係る環状の保護部材12を外嵌する。
この保護部材12は、シリコンゴム等の成形体からなり、
そのゴム硬度はシュアＡで50以下としている。またその
上部内面には重り８の周面に密嵌する嵌着縁13を形成
し、下部には圧電素子６に嵌着する円弧状の嵌着隆部14
を形成し、そのさらに下端に内空部底面に当接する小隆
起状の密着座15を形成している。さらにはその上面に断
面円弧状の膨隆縁16を備え、外周面には内空部３の内側
面に圧接する圧接突部17を等角度で四箇所形成してい
る。この保護部材12の圧接突部17の外接円の径は内空部
３の内径とほぼ等しくし、これにより保護部材12が内空
部３に密嵌するようにしている。
そのゴム硬度はシュアＡで50以下としている。またその
上部内面には重り８の周面に密嵌する嵌着縁13を形成
し、下部には圧電素子６に嵌着する円弧状の嵌着隆部14
を形成し、そのさらに下端に内空部底面に当接する小隆
起状の密着座15を形成している。さらにはその上面に断
面円弧状の膨隆縁16を備え、外周面には内空部３の内側
面に圧接する圧接突部17を等角度で四箇所形成してい
る。この保護部材12の圧接突部17の外接円の径は内空部
３の内径とほぼ等しくし、これにより保護部材12が内空
部３に密嵌するようにしている。
そして、この保護部材12の外嵌により、嵌着縁13から密
着座15に至る間で、圧電素子６と重り８の周囲に、密閉
状周縁空隙s1,s2が形成されることとなる。この密閉状
周縁空隙s1,s2は嵌着隆部14の上下に分かれて整一に配
設される。尚、上記構成にあっては、密着座15を小隆起
状としてが、この隆起を除去して内空部３の内底面に載
置する保護部材12の全下面を密着座としても良い。
着座15に至る間で、圧電素子６と重り８の周囲に、密閉
状周縁空隙s1,s2が形成されることとなる。この密閉状
周縁空隙s1,s2は嵌着隆部14の上下に分かれて整一に配
設される。尚、上記構成にあっては、密着座15を小隆起
状としてが、この隆起を除去して内空部３の内底面に載
置する保護部材12の全下面を密着座としても良い。
また嵌着縁13及び嵌着隆部14によって圧電素子6,重り８
が保持されることともなるから、前記螺子杆５の螺合に
先だって、この保護部材12により圧電素子6,重り８が位
置決めされ、該螺子杆５の螺合操作が容易となる。
が保持されることともなるから、前記螺子杆５の螺合に
先だって、この保護部材12により圧電素子6,重り８が位
置決めされ、該螺子杆５の螺合操作が容易となる。
このように各構成部材を組み付けた後に、内空部３に各
部材を周囲雰囲気中の水分、空気、粉体等から保護する
ためにエポキシ樹脂等からなるモールド材20が充填さ
れ、加熱硬化される。尚、このとき電極板8,10に接続し
た導電線21を引出しておく。
部材を周囲雰囲気中の水分、空気、粉体等から保護する
ためにエポキシ樹脂等からなるモールド材20が充填さ
れ、加熱硬化される。尚、このとき電極板8,10に接続し
た導電線21を引出しておく。
ここで、前記モールド材20の硬度は室温においてショア
Ａで20〜50とすることが望ましい。
Ａで20〜50とすることが望ましい。
かかる構成にあって、圧電素子６の上面電極は重り８を
介して電極板９と電気的に接続し、下面電極は装着ケー
ス1,螺子杆４を介して、該螺子杆４の締付け頭部と接触
する電極板11と接続し、前記電極板9,11間から圧電素子
６の上下面電極間に生じた信号電圧が取り出される。こ
のとき重り８等の位置が保護部材12により固定されてい
るから、螺子杆４と接触することはなく前記導電路が容
易に確保され得る。
介して電極板９と電気的に接続し、下面電極は装着ケー
ス1,螺子杆４を介して、該螺子杆４の締付け頭部と接触
する電極板11と接続し、前記電極板9,11間から圧電素子
６の上下面電極間に生じた信号電圧が取り出される。こ
のとき重り８等の位置が保護部材12により固定されてい
るから、螺子杆４と接触することはなく前記導電路が容
易に確保され得る。
そして、前記圧電素子６及び重り８の周面は保護部材12
により囲繞され、周縁空隙s1,s2によってモールド材20
と隔離される。
により囲繞され、周縁空隙s1,s2によってモールド材20
と隔離される。
またモールド材20の充填とその熱硬化に際して、前記保
護部材12の上端に形成した膨隆縁16により、モールド材
20は保護部材12の周囲へ流動し易く、保護部材12上面と
モールド材20との馴染みが向上して空気層が排除され、
熱硬化時における該上面における気泡の発生が防止され
る。また保護部材12はシリコンゴム製であるため滑りが
良いから、その表面の気泡の残留も防止できる。
護部材12の上端に形成した膨隆縁16により、モールド材
20は保護部材12の周囲へ流動し易く、保護部材12上面と
モールド材20との馴染みが向上して空気層が排除され、
熱硬化時における該上面における気泡の発生が防止され
る。また保護部材12はシリコンゴム製であるため滑りが
良いから、その表面の気泡の残留も防止できる。
第４図は温度変化による信号電圧の影響を示すグラフで
あり、ここで実線は室温における特性を示し、破線は保
護部材12を適用して−30℃に冷却した場合の特性を、一
点鎖線は保護部材12を用いないで−30℃に冷却した場合
の特性を示す。ここで観られるように、保護部材12を用
いた場合には冷却しても、その信号電圧レベルに殆ど変
化はないが、保護部材12を適用しないものは電圧レベル
が大きく下降する。これは保護部材12によって形成され
た周縁空隙s1,s2により圧電素子6,重り８がモールド材2
0と隔離されるためにモールド材20の温度変化による収
縮に影響を受けないことを示すものであって、保護部材
12により温度特性が向上することが理解される。
あり、ここで実線は室温における特性を示し、破線は保
護部材12を適用して−30℃に冷却した場合の特性を、一
点鎖線は保護部材12を用いないで−30℃に冷却した場合
の特性を示す。ここで観られるように、保護部材12を用
いた場合には冷却しても、その信号電圧レベルに殆ど変
化はないが、保護部材12を適用しないものは電圧レベル
が大きく下降する。これは保護部材12によって形成され
た周縁空隙s1,s2により圧電素子6,重り８がモールド材2
0と隔離されるためにモールド材20の温度変化による収
縮に影響を受けないことを示すものであって、保護部材
12により温度特性が向上することが理解される。
第5,6図は上述の構成にあってモールド材20を充填した
ものの信号特性ｘ（実線）とモールド前のものの信号特
性ｙ（破線）とを比較したグラフである。ここではモー
ルド材20の硬度の影響のみを検出できるように保護部材
12を用いないで調べている。
ものの信号特性ｘ（実線）とモールド前のものの信号特
性ｙ（破線）とを比較したグラフである。ここではモー
ルド材20の硬度の影響のみを検出できるように保護部材
12を用いないで調べている。
ここで、第５図は硬度が室温においてショアＡで30のモ
ールド材20を用いたものを示す。このグラフからモール
ド材20を充填したものｘは、充填しないものｙに比して
著しくスプリアスが減衰し、ノイズの少ない信号を生ず
ることが解る。
ールド材20を用いたものを示す。このグラフからモール
ド材20を充填したものｘは、充填しないものｙに比して
著しくスプリアスが減衰し、ノイズの少ない信号を生ず
ることが解る。
また第６図は同じく硬度がショアＡで70のモールド材20
を示す。この値を観るとモールド材20を充填したものの
信号特性ｘ（実線）は、充填しないものの信号特性ｙ
（破線）に比して著しくスプリアスが増加しており、各
振動体の構成部品により発生する微振動がモールド材20
を介して圧電素子６側に伝播し、かえって劣悪な信号特
性を生じることが解る。そしてこのような傾向はショア
Ａで50を越えて発生する。
を示す。この値を観るとモールド材20を充填したものの
信号特性ｘ（実線）は、充填しないものの信号特性ｙ
（破線）に比して著しくスプリアスが増加しており、各
振動体の構成部品により発生する微振動がモールド材20
を介して圧電素子６側に伝播し、かえって劣悪な信号特
性を生じることが解る。そしてこのような傾向はショア
Ａで50を越えて発生する。
従って、上述の実施例にあって、モールド材20の硬度を
室温においてショアＡで20〜50としているから、モール
ド材20による微振動の伝播が抑止されていることが解
る。
室温においてショアＡで20〜50としているから、モール
ド材20による微振動の伝播が抑止されていることが解
る。
また同様に前記保護部材12もショアＡで50以下としてい
るから、該保護部材12による微振動の伝播も抑止され
る。
るから、該保護部材12による微振動の伝播も抑止され
る。
そしてこのように、モールド材20及び保護部材12の硬度
を選定することにより、前記保護部材12による作用効果
と相俟って、信号電圧のスプリアスが可及的に小さくな
ることが期待される。
を選定することにより、前記保護部材12による作用効果
と相俟って、信号電圧のスプリアスが可及的に小さくな
ることが期待される。
［考案の効果］ 本考案は上述の実施例の説明によって明らかにしたよう
に、金属製装着ケースの、該内空部底面に圧電素子等を
順次載置して、その内空部にモールド材を充填したもの
において、保護部材12により圧電素子６及び重り８の周
面を囲繞して周縁空隙s1,s2を形成し、内空部３内に供
給されるモールド材20と隔離したから、該モールド材20
の温度条件の変動に伴う硬度変化及び膨張収縮による影
響や、モールド材20を介して伝播される各振動部材から
の微振動等から保護され、さらにはモールド材20の硬化
時における圧電素子6,重り８の境界面における気泡の発
生を防止でき、このためスプリアスがなくかつ安定した
信号特性を得ることができる等の優れた効果がある。
に、金属製装着ケースの、該内空部底面に圧電素子等を
順次載置して、その内空部にモールド材を充填したもの
において、保護部材12により圧電素子６及び重り８の周
面を囲繞して周縁空隙s1,s2を形成し、内空部３内に供
給されるモールド材20と隔離したから、該モールド材20
の温度条件の変動に伴う硬度変化及び膨張収縮による影
響や、モールド材20を介して伝播される各振動部材から
の微振動等から保護され、さらにはモールド材20の硬化
時における圧電素子6,重り８の境界面における気泡の発
生を防止でき、このためスプリアスがなくかつ安定した
信号特性を得ることができる等の優れた効果がある。
第１図は本考案の一実施例の縦断側面図、第２図は保護
部材12の平面図、第３図は同縦断側面図、第４図は温度
変化による信号電圧の影響を示す信号特性図、第５図は
硬度が室温においてショアＡで30のモールド材20を充填
したもの（ｘ）を、充填しないもの（ｙ）と比較して示
す信号特性図、第６図は硬度が室温においてショアＡで
70のモールド材20を充填したものの同図、第７図は従来
構成の縦断側面図である。 １……装着ケース ３……内空部 ６……圧電素子 ８……重り 12……保護部材 13……嵌着縁 14……嵌着隆部 15……密着座 16……膨隆縁 17……圧接突部 20……モールド材 s1,s2……周縁空隙
部材12の平面図、第３図は同縦断側面図、第４図は温度
変化による信号電圧の影響を示す信号特性図、第５図は
硬度が室温においてショアＡで30のモールド材20を充填
したもの（ｘ）を、充填しないもの（ｙ）と比較して示
す信号特性図、第６図は硬度が室温においてショアＡで
70のモールド材20を充填したものの同図、第７図は従来
構成の縦断側面図である。 １……装着ケース ３……内空部 ６……圧電素子 ８……重り 12……保護部材 13……嵌着縁 14……嵌着隆部 15……密着座 16……膨隆縁 17……圧接突部 20……モールド材 s1,s2……周縁空隙
Claims (1)
- 【請求項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、その内空部底面に圧電素子と重りとを
順次載置して該内空部底面に連結するとともに、該内空
部にモールド材を充填したものにおいて、 前記重りの周面に密嵌する嵌着部と、内空部底面に載置
する密着座とを備え、圧電素子と重りに外嵌して、嵌着
縁から密着座に至る間で、圧電素子と重りの周囲に密閉
状周縁空隙を生じる環状の保護部材を備えた ことを特徴とする内燃機関の圧電ピックアップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7244690U JPH0736260Y2 (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | 内燃機関の圧電ピックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7244690U JPH0736260Y2 (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | 内燃機関の圧電ピックアップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0430439U JPH0430439U (ja) | 1992-03-11 |
| JPH0736260Y2 true JPH0736260Y2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=31610390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7244690U Expired - Fee Related JPH0736260Y2 (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | 内燃機関の圧電ピックアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736260Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7625250B2 (ja) * | 2020-02-05 | 2025-02-03 | ロボセンサー技研株式会社 | センサユニット |
-
1990
- 1990-07-06 JP JP7244690U patent/JPH0736260Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0430439U (ja) | 1992-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |