JPS6035858Y2 - 内燃機関用振動検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は内燃機関におけるノッキング等の振動検出器に係
り、機関の冷却水、エンジンオイル等の液中に浸漬する
か、あるいは液面に浮遊して、その液中または液面を伝
播する機関振動による音波を効率良く検出することがで
き、かつ耐久性にすぐれた圧電受波素子を具備した振動
検出器を提供することを目的ととするものである。

本案の一実施例を第１図において説明する。

１は圧電受波素子を示し、ｌａ、ｌａは合皮ゴムまたは
合成樹脂中にチタン酸鉛、ジルコン酸鉛等の強誘電磁器
粉末を均一に配合してなる複合物圧電材料より帯状に形
成した一対の可撓性圧電シート、１ｂは該圧電シート、
１ｂは該圧電シート１ａと１ａの間に接合した導電性の
ゴムまたは樹脂よりなる可撓性の中心電極シート、ｌｃ
、ｌｃは圧電シート１ａ、１ａの外面に接合した導電性
のゴムまたは樹脂よりなる可撓性の外側電極シートで、
これらはバイモルフ状圧電体を構成する。

前記圧電シート１ａ、１ａは中心電極シート１ｂと外側
電極シー）１ｃ、ｌｃ間に直流電圧を印加、分極されて
いる。

２は前記受波素子１の一端部において、中心電極シート
１ｂと外側電極シートＩＣにそれぞれ接続した信号搬送
用被覆リード線で、外端は後述のホルダーを貫通して外
部の振動検出回路（図示しない）まで延長されている。

３は上部外周に締付用の六角頭部３ａを、下部外周に機
関取付用のねじ部３ｂを具えたホルダーで、前記受波素
子１の一端部から延設した被覆リード線２の要部に嵌合
固着し、要すれば機関からの機械的振動による影響を受
けないようシリコンゴム等の低弾性接着剤４を介して固
着し、前記リード線２をもって圧電受波素子１を懸架状
態に保持する。

５は前記圧電受波素子１の末端部に付設したスポンジ、
コルク等よりなる緩衝層で後述の第３図、４図のように
機関壁面と接触したときに該機関からの振動伝達を防止
するものである。

上記において、圧電受波素子１を水密構造にするため、
圧電シートｌａ、ｌａの外面に接合する一対の電極シー
トｌｃ、ｌｃを圧電シートよりも巾広にしてその圧電シ
ートの一端部を除く全面を液面に包囲し、更に各電極シ
ー）１ｂ、ｌｃの一端部とリード線２の接続部分を合皮
ゴム、合成樹脂の塗料６で防水処理したが、圧電受波素
子１の全周とリード線２の接続部分を前記の防水塗料で
一体モールドすることもできる。

次に第２図は本案の他例を示し、圧電受波素子として、
前例のバイモルフ状圧電体に代え中心電極となる撚線１
ｂ’の外周に複合物置電層ｌａ’と、外側電極となる導
電層ｌｃ’および合成ゴム、合成樹脂等の絶縁保護層ｌ
ｄ’を順次同軸的に被覆したケーブル形圧電体１′を用
い、前記導電層ｌｃ’の外周に被覆した絶縁層ｌｄ’と
、被覆リード線２′の接続部分、更に圧電体の末端部分
を合皮ゴム等の防水塗料６で包囲して水密構造に構成し
た以外は上記第１図実施例と同一である。

なお、圧電受波素子１，１′の外形状および構造は上記
各実施例のものに限定されず、要は音響インピーダンス
が低く耐振動、衝撃性にすぐれた複合物圧電材料を用い
、これを水密構造に構成したものであればよい。

而して上記に係る本案振動検出器の使用に際しては第３
図に示したように、ウォータジャケット７の要所に設け
たねじ孔７ａから圧電受波素子１．１′を挿通して内部
の冷却水８中に浸漬すると共にねじ孔７ａにホルダー３
のねじ部３ｂを螺合して取付けるか、あるいは第４図に
示すようにオイルパン９の要所に設けたねじ孔９ａから
圧電受波素子１，１′を挿通して内部のエンジンオイル
１０中に浸漬し、ねじ孔９ａにホルダー３を螺合して取
付ける。

また、前記の冷却水８またはオイル１０の液面に圧電受
波素子１，１′を浮遊するときには受波素子に浮子を付
設するか、緩衝層５自体を浮子として利用すればよい。

このように機関の冷却水、オイル等の液中に浸漬または
液面に浮遊した圧電受波素子は、機関振動に発生して前
記の液中または液面を伝播する音波を受波して電気的信
号に変換し、これをリード線から外部の振動検出回路に
供する。

従来、この種の振動検出器は圧電磁器を貼着振動板を、
主体金具の内面に周辺支持した構成からなり、これを使
用するときは主体金具をシリンダーブロックの外壁面の
要所に螺装し、該ブロック外壁面を伝達してくる機械的
振動を前記振動板に貼着した圧電磁器により電気的信号
に変換しリード線より取出すのであるが、機関に予期し
ない振動が働いた場合、その強い振動が主体金属を経て
振動板にもろに加わり、強度の比較的小さい圧電磁器を
破損し、耐久性が極めて悪いという欠点があったが、本
案は上記の通り、複合物圧電材料より水密構造に構成し
た圧電受波素子を用い、これを機関の冷却水やエンジン
オイルなどの液中に浸漬するか、液面に浮遊し、その液
中または液面を伝播する機関振動による音波を検出する
ようにしたものであるから、従来のように機関の強い振
動をもろに受けて容易に破損しないだけでなく、受波素
子自体の高強度と相俟って耐久性を顕著に改善向上し得
、更に本案の圧電受波素子は音響インピーダンスの低い
材質によって構成しているので、冷却水、オイル等の液
体とよく整合し音波を効率よく受波して感度を高める他
、圧電受波素子の末端に緩衝層を付設したことにより冷
却水やオイルを収納する機関内壁面と接触して機関振動
の受波器への伝達を完全に遮断して感度を一層高め得る
利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案の一実施例を示し、Ａは縦断側面図、Ｂは
Ａ図イーイ線に沿う拡大断面図、第２図は本案の他例を
示し、Ａは縦断側面図、ＢはＡ図ロー〇に沿う拡大断面
図である。 第３図は機関のウォータジャケットに本案振動検出器を
取付けた態様を、第４図はオイルパンに取付けた態様を
それぞれ示す図である。 １．１′・・・・・・圧電受波素子、２・・・・・・信
号搬送用被覆リード線、３・・・・・・機関取付用ホル
ダー ５・・・・・・緩衝層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関の冷却水、エンジンオイル等の液中に圧電受波素子
   を浸漬してその液中を伝播する機関振動による音波を検
   出するものにおいて、前記圧電受波素子を複合物圧電材
   料より水密構造に構威し、これを機関取付用ホルダーに
   前記受波素子の一端部に接続した信号搬送用被覆リード
   線を導出すると共に該リード線をもって吊設しかつ前記
   圧電受波素子の末端に機関壁面との接触による振動伝達
   を防止する緩衝材を付設したことを特徴とする内燃機関
   用振動検出器。