JPS6035859Y2 - 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の伝播する
機関振動による音波を効率よ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するものである。

本案の一実施例を図面において説明する。

第１．２図において、１は圧電受波素子を示し、金属単
線、撚線等よりなる導電芯１ａと、その外周に被覆した
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動圧電層
１ｂと、その外周に被覆した導電ゴムよりなる導電外層
１ｃと、更に必要に応じて導電外層１ｃの導電率を高め
るために粗または密に巻着した補助導線１ｄより構威し
前記導電芯１ａと導電外層１ｃとの間に直流電圧を印加
して圧電層１ｂを分極してなる。

かかる受波素子１の下端面には液体との接触による短絡
および誘電ハムによるノイズを防止する処理を施すが、
ここでは圧電層と導電芯の露出面に絶縁塗料１ｅを付着
し外周から導電外層の一端１ｅ′を袋状に形成して包み
込んだ。

２は前記圧電受波素子１の上端側に電気的に接続したイ
ンピーダンス変換素子で、ＦＥＴトランジスタとダイオ
ード等をＩＣ化したもので、公知のように受波素子１よ
り発生した信号を低インピーダンス出力に変換するもの
である。

この変換素子２は液体または外気との接触による絶縁劣
化および必要により誘導ハムによるノイズを防止するた
め樹脂モールド層３およびシールド層４とによって被覆
されている。

前記シールド層４は圧電受波素子１側の導電外層１Ｃを
延長して一体的に形成してもよい。

５は上部に締付用六角頭部５ａと下部に機関の取付孔に
螺合する雄ねじ５ｂを有する中空の金属製ホルダーで、
その内面５ｃに前述した圧電受波素子をその下端側がホ
ルダーの下端面から外方に突出するよう後述のダンパー
を介して嵌合保持してなる。

６はそのダンパーで、独立気泡スポンジゴム等よりなり
、機関を伝播する機械的振動が受波素子１に達しないよ
う遮断するものである。

７は前記ホルダー５の上部開口部５ｄに嵌合しその開口
部５ｄの加締めによって固着した絶縁蓋板で、一対の信
号抽出端子８ａ＊８ｂまたはリード線を植設してなる。

上記において、圧電受波素子１より発生した電気信号を
インピーダンス出力に変換した上で端子８ａｔ８ｂから
抽出するため、受波素子１の一方の極となる導電芯１ａ
の一端１ａ’を延長してインピーダンス変換素子のゲー
ト端子２ａに、受波素子の他極となる導電外層１Ｃをこ
れと導通するシールド層４を通して変換素子のソース端
子２ｂに、更に一対の端子のうち一方の端子８ａを前記
のソース端子２ｂに、他方の端子８ｂをドレイン端子２
Ｃにそれぞれ電気的に配線接続する。

尚、図中９は圧電受波素子１の外周と、インピーダンス
変換素子２を包囲するシールド層４の外周を一体的に被
覆した防水塗料であるが、必ずしも必要ではない。

また、圧電受波素子１の外形状および構造は上記の態様
に限らず、要は音響インピーダンスが低く、耐振動、衝
撃性にすぐれた捏合物圧電材料を用いこれを液密構造に
構成したものであれはよい。

而して上記実施例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、機関のウォータジャケット１
０の要所に設けた取付孔１０ａから圧電受波素子１を突
出して内部の冷却水１１中に浸漬すると共にホルダー５
の雄ねじ５ｂを取付孔１０ａに螺合して取付けるか、あ
るいは図示しないが、オイルパンの壁面に、内部のエン
ジンオイル中に浸漬するように取付ける。

このように機関の冷却水、オイル等の液中に浸漬した圧
電受波素子は、機関振動により前記の液中を伝播する音
波を受波して電気信号を生じ、この信号を一旦インピー
ダンス変換素子２によりインピーダンス変換した後、端
子８ａｗ８ｂに接続した外部の振動検出器に供する。

従来、この種の振動検出器は圧電磁器を貼着振動板を、
機関取付用ホルダー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ホルダー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
関に予期しない強い振動が働いた場合その強い振動が主
体金具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、捏合物圧電材料より液密構
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し、その液中を伝播
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
を効率よく受波することができる他、インピーダンス変
換素子を圧電受波素子と一体に具備したから、ノイズの
重畳を防止し信号を確実に抽出することができる利点も
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は平面図Ｂは縦断正
面図である。 第２図は本案に使用する圧電受波素子の要部切欠斜視図
、第３図は機関のウオータジケット壁面に本案振動検出
器を取付けた態様を示す図である。 １・・・・・・圧電受波素子、２・・・・・・インピー
ダンス変換素子、３・・・・・・樹脂モールド、５・・
・・・・ホルダー、６・・・・・・ダンパー、８ａ＋８
ｂ・・・・・・信号抽出端子、１０・・・・・・ウォー
タジャケット、１１・・・・・・冷却水。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関の冷却水またはエンジンオイル等の液中に浸漬した
   圧電受波素子により該液中を伝播する機関振動の音波を
   検出するようにしたものにおいて、前記圧電受波素子を
   複合物圧電材料より液密構造に構成し、該受波素子の一
   端側に樹脂モールドされたインピーダンス変換素子を電
   気的に接続し、これらを機関取付用ホルダーの内面に前
   記受波素子の他端側かホルダーの下端面から外方に突出
   するようダンパーを介して嵌合保持し、かつホルダーの
   上端面に低インピーダンス出力に変換された受波素子か
   らの信号を抽出する端子またはリード線を装着したこと
   を特徴とする内燃機関用振動検出器。