CN1534281A - 内燃机用爆震传感器的安装结构及内燃机用爆震传感器 - Google Patents

内燃机用爆震传感器的安装结构及内燃机用爆震传感器 Download PDF

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Abstract

一种内燃机用爆震传感器的安装结构，具有环状的本体部和设置于该本体部外周面的外部连接部，所述本体部包括：主圆筒金属体，其具有圆筒状插通部和沿插通部的周向朝外伸出的凸缘部；压电元件，其外插固定在所述主圆筒金属体上；以及包覆树脂体，所述外部连接部与所述包覆树脂体形成一体，爆震传感器固定在形成于内燃机表面的安装座面上，另具有：贯通于所述插通部的紧固件；设置于从所述内燃机的所述紧固件中心轴向径向离开的位置上的内燃机侧卡合部；以及设置在所述爆震传感器上的爆震传感器侧被卡合部。

Description

内燃机用爆震传感器的安装结构及内燃机用爆震传感器
技术领域
本发明涉及内置有压电元件、固定于内燃机的安装座面且对从该安装座面传递来的内燃机的振动进行检测的内燃机用爆震传感器，特别是涉及如下一种构结即、具有环状本体部和设置于本体部外周面的外部连接部、且通过贯通于本体部的紧固件而固定于内燃机的安装座面的内燃机用爆震传感器及其安装结构。
背景技术
首先说明内燃机用爆震传感器的功能。由内燃机发生的振动传递至安装于内燃机的爆震传感器。被传递的内燃机的振动通过内置于爆震传感器中的锤而增大，同样向内置于爆震传感器中的压电元件传递。这样，与由内燃机发生的振动加速度呈正比例的力施加于压电元件，在压电元件的电极之间产生与变形成正比的电压。产生的电压通过设置于本体部外周面的外部连接部而向外部输出。
并且，一般来讲，这种内燃机用爆震传感器是通过贯通于本体部的、例如螺栓等的紧固件，固定于内燃机的安装座面上的(如参照专利文献1)。
[专利文献1]
日本专利特开平10-267746号公报(第3页、图4)
这种结构的爆震传感器的安装，因由上述那种螺栓等的紧固件进行，故在紧固件的紧固之前，即使事先将爆震传感器的方向面对着规定方向，在紧固件的紧固时也会因作用于本体部的紧固转矩而使爆震传感器发生转动，使爆震传感器的外部连接部即接插器和引线发生错位。另外，这种爆震传感器的错位，因内燃机上形成的安装座面的加工状态、油的附着以及爆震传感器侧的接触面的加工精度不均一等原因而使转动量不稳定。因此，在选定爆震传感器的安装位置以及决定电线束从爆震传感器延伸的布局时，存在着其设计困难的问题。
另外，在爆震传感器的安装作业方面，为了正确地面对着规定方向进行安装，因上述的原因而必须用两手进行作业、或者需要专用的工具，作业性差，故希望有所改善。
本发明就是为了解决上述课题，其目的在于，提供一种在爆震传感器安装时，不会使爆震传感器转动，由此，可方便于安装位置和电线束布局的设计，并且不需要专用的工具，用单手也可容易地进行安装，可提高安装作业的作业性的内燃机用爆震传感器及其安装结构。
发明内容
本发明的内燃机用爆震传感器的安装结构，具有环状的本体部和设置于该本体部外周面的外部连接部，所述本体部包括：主圆筒金属体，其具有中央部形成贯通孔的圆筒状插通部和形成于插通部的内燃机侧端上并沿插通部的周向朝外伸出的凸缘部；压电元件，其呈环状、并外插固定在所述主圆筒金属体上；以及包覆树脂体，该包覆树脂体将所述主圆筒金属体和所述压电元件包覆，所述外部连接部与所述包覆树脂体形成一体，以在所述本体部的周向规定位置将从所述压电元件延伸出的连接导体包覆，在所述安装座面上安装有爆震传感器，该爆震传感器固定在形成于内燃机表面的安装座面上，对从安装座面通过所述主圆筒金属体向所述压电元件传递的所述内燃机的振动进行检测，其特征在于，具有：贯通于所述插通部、将所述本体部紧固于所述安装座面的紧固件；设置于从所述内燃机的所述紧固件中心轴向径向离开的位置上的内燃机侧卡合部；以及设置在所述爆震传感器上、与所述内燃机侧卡合部卡合的爆震传感器侧被卡合部。
本发明的内燃机用爆震传感器，具有环状的本体部和设置于本体部外周面的外部连接部，本体部包括：主圆筒金属体、该主圆筒金属体具有中央部形成有贯通孔的圆筒状插通部和形成于插通部的内燃机侧端并沿插通部的周向朝外伸出的凸缘部；压电元件，该压电元件呈环状，外插固定在主圆筒金属体上；以及包覆树脂体，该包覆树脂体将主圆筒金属体和压电元件包覆，外部连接部与包覆树脂体一体成形，以使在本体部的周向规定位置上将从压电元件延伸的连接导体包覆，通过贯通于插通部的紧固件，紧固在内燃机表面形成的安装座面上，对从安装座面通过主圆筒金属体向压电元件传递的内燃机的振动进行检测，其特征在于，具有与设置于从内燃机的紧固件中心轴径向离开的位置上的内燃机侧卡合部卡合的爆震传感器侧被卡合部。
本发明的内燃机用爆震传感器的安装结构，具有环状的本体部和设置于该本体部外周面的外部连接部，所述本体部包括：主圆筒金属体，其具有中央部形成贯通孔的圆筒状插通部和形成于插通部的内燃机侧端上并沿插通部的周向朝外伸出的凸缘部；压电元件，其呈环状、并外插固定在所述主圆筒金属体上；以及包覆树脂体，该包覆树脂体将所述主圆筒金属体和所述压电元件包覆，所述外部连接部与所述包覆树脂体形成一体，以在所述本体部的周向规定位置将从所述压电元件延伸出的连接导体包覆，在所述安装座面上安装有爆震传感器，该爆震传感器固定在形成于内燃机表面的安装座面上，对从安装座面通过所述主圆筒金属体向所述压电元件传递的所述内燃机的振动进行检测，其特征在于，具有：贯通于所述插通部、将所述本体部紧固于所述安装座面的紧固件；设置于从所述内燃机的所述紧固件中心轴向径向离开的位置上的内燃机侧卡合部；以及设置在所述爆震传感器上、与所述内燃机侧卡合部卡合的爆震传感器侧被卡合部。由此，在爆震传感器安装时，不会使爆震传感器转动，这样，可方便于安装位置和电线束布局的设计，并不再需要专用的工具，用单手也可容易地进行安装，可提高安装作业的作业性。
本发明的内燃机用爆震传感器，具有环状的本体部和设置于本体部外周面的外部连接部，所述本体部包括：主圆筒金属体，其具有中央部形成贯通孔的圆筒状插通部和形成于插通部的内燃机侧端上并沿插通部的周向朝外伸出的凸缘部；压电元件，其呈环状、并外插固定在所述主圆筒金属体上；以及包覆树脂体，其将所述主圆筒金属体和所述压电元件包覆，所述外部连接部与所述包覆树脂体成形一体，以在所述本体部的周向规定位置将从所述压电元件延伸的连接导体包覆，利用贯通所述插通部的紧固件而将爆震传感器紧固在形成于内燃机表面的所述安装座面上，对从该安装座面通过所述主圆筒金属体向所述压电元件传递的所述内燃机的振动进行检测，其特征在于，具有爆震传感器侧被卡合部，其与设置于从所述内燃机的所述紧固件中心轴向径向离开的位置上的内燃机侧卡合部卡合。由此，在安装时不会转动，不需要专用的工具，用单手也可容易地进行安装，可提高安装作业的作业性。
附图的简单说明
图1为表示本发明实施例1的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部后的侧视图。
图2为将爆震传感器安装于内燃机安装部的俯视图。
图3为基于沿着图2的III-III线的向视剖视图。
图4为表示将爆震传感器安装于内燃机安装部时的电线束延伸状态的俯视图  图5为表示本发明实施例1的安装结构应用于其他爆震传感器的例子的内燃机用爆震传感器的侧视图。
图6为图5的内燃机用爆震传感器要部的俯视图。
图7为表示本发明实施例2的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部后的侧视图。
图8为将图7的爆震传感器安装于内燃机安装部后的俯视图。
图9为表示本发明实施例3的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部上后的侧剖视图。
图10为图9的内燃机用爆震传感器安装部的俯视图。
图11为表示本发明实施例4的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部后的侧剖视图。
图12为表示本发明实施例5的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部后的侧剖视图。
具体实施方式
实施例1
图1为表示本发明实施例1的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部后的侧视图。图2为将爆震传感器安装于内燃机安装部的俯视图。图3为沿着图2的III-III线的向视剖视图。下面以图3为中心、参照图1至图3说明内燃机侧爆震传感器及其安装结构。内燃机用爆震传感器(以下简称为传感器)41，由圆筒状的本体部1、从其侧面朝径向外方伸出状地形成的外部连接部即接插器部2构成。如图3所示，传感器41具有主圆筒金属体3、压电元件10、连接端子8、包覆树脂体15等。
主圆筒金属体3由碳钢等的金属制成，具有：自身的轴向上形成有贯通孔4的圆筒状插通部5；以及该插通部5的下端侧与其一体形成、沿着该插通部5的周向朝外伸出的凸缘部6。在插通部5的前端部外周和凸缘部6的外周，沿着轴向分别形成有多个凹凸部5a和6a，将注塑成型的包覆树脂体15的组成树脂装入其中，以提高其结合强度。另外，在插通部5的中间部的稍许上侧、凹凸部5a的下侧沿着周向形成有螺纹部9。
压电元件10的中央形成有孔部10a，呈环状，在其表背面配置有连接端子8的连接部8a、8b，同时在连接部8a、8b的外侧，还配置有未图示的绝缘片。在此状态下，压电元件10相对于主圆筒金属体3的插通部5，从形成有凸缘部6的相反侧的端部进行外插，并在其上部，按照锤11和弹簧垫圈12这一顺序进行外插·层叠，再通过将螺母13从插通部5的前端，旋紧在其外周上形成的螺纹部9上，将上述各构件夹压·保持在螺母13与凸缘部6之间。
将如此组装的组装体与模制树脂一体注塑成型，制成传感器41。在其注塑成型时，可形成包覆树脂体15和接插器部2。与压电元件10电气性连接的连接端子8一直延伸到接插器部2内的外部连接端子8c。
图1和图2中，传感器41是将紧固件即螺栓91贯通于插通部5，通过该螺栓91被紧固在内燃机侧爆震传感器安装部(以下也可简称为安装部)71。安装部71形成于发动机组的表面。安装部71在由铝压铸制造方法成形发动机组时，在规定位置形成了圆柱状凸部51，然后，将该圆柱状凸部51的顶部切削成平面，形成了安装座面52。在安装部71的中央螺切成与螺栓91接合的未图示的雌螺纹。
在本实施例的安装部71，立设有与圆柱状凸部51邻接的、内燃机侧卡合部即卡合柱53。卡合柱53的高度高于安装座面52。卡合柱53与传感器41的接插器部2接合。传感器41的接插器部2构成了爆震传感器侧被卡合部。
这种结构的内燃机用爆震传感器的安装结构，因具有贯通于插通部5的、使本体部1与安装座面52紧固的螺栓91；设置于从螺栓91中心轴径向离开的位置的发动机组上的卡合柱53；以及与设置于传感器41、与卡合柱53接合的接插器部2，故可防止传感器41在安装时转动，不需要特殊性工具，用单手也可作业，可提高作业性。
图4为表示将爆震传感器安装于内燃机安装部时的电线束延伸状态的俯视图。如图4所示，在安装部71的周围，即使存在着内燃机的其它组成构件的干扰物93、94，从插头30延伸的电线束31也能始终朝着正确的方向，可容易地进行电线束布局的设计，不用过多地考虑电线束31与干扰物93、94的接触。
并且，在内燃机运转中，因固定于发动机组的传感器41不会发生错误性转动，故可提高内燃机的可靠性。
本实施例的内燃机侧卡合部是立设于安装座面52附近的卡合柱53，爆震传感器侧被卡合部是从本体部1朝径向外方突出状地形成的接插器部22，由此，可在不用变更设计的情况下照样使用传统的爆震传感器。
本实施例的传感器41具有作为外部连接部的接插器部22，但也可如图5和图6所示，在作为外部连接部的具有引线取出部32的传感器46上，以同样的安装结构进行安装。本例中，引线取出部32构成了爆震传感器侧被卡合部。
实施例2
图7为表示本发明实施例2的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部后的侧视图。图8为图7的爆震传感器安装于内燃机安装部的俯视图。本实施例的传感器42，在本体部1的接插器部2的相反侧的外侧面，相对于侧面大致垂直状地立设有爆震传感器侧被卡合部即被接合凸起17。被接合凸起17在包覆树脂体15注塑成型时同时形成。
另外，在安装部72，立设有与圆柱状凸部51邻接的、内燃机侧卡合部即卡合柱54。卡合柱54的高度高于安装座面52。卡合柱54与传感器42的被接合凸起17接合。
其它结构与实施例1相同。
本实施例的被接合凸起17设置在接插器部2的相反侧，但未必限定于此例，也可设置于本体部1外侧面的任意位置。并且，只要相应地设置卡合柱54即可。
在这种结构的内燃机用爆震传感器的安装结构中，因内燃机侧卡合部是立设于安装座面52附近的卡合柱54，爆震传感器侧被卡合部是从本体部1朝径向外方突出状地形成的被接合凸起17，故可适应于内燃机侧的各种设备布局，在本体部1的外周部的任意位置，可形成由被接合凸起17和安装座面52构成的止转结构。
当然，本实施例的接合结构，当然也可适用于如图5和图6所示、作为外部连接部具有引线取出部32的传感器46。
实施例3
图9为表示本发明实施例3的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部后的侧剖视图。图10为图9的内燃机用爆震传感器安装部的俯视图。在本实施例的传感器43中，爆震传感器侧被卡合部是包覆树脂体15的一部分朝内燃机侧突出形成的下部树脂突起19。下部树脂突起19在包覆树脂体15注塑成型时同时形成。
另一方面，在本实施例的安装部73中，内燃机侧卡合部是通过将圆柱状凸部51的外周面切削一部分而形成平面的外周卡合面55。外周卡合面55是与圆柱状凸部51的轴线平行的面。外周卡合面55与下部树脂突起19接合构成了止转结构。
本实施例的外周卡合面55是平面，但未必限定于此例，例如也可是凹面，凹面的定位保持持性良好，但平面加工容易。
在这种结构的内燃机用爆震传感器的安装结构中，内燃机侧卡合部是圆柱状凸部51外周部的一部分比其它部分朝径向内方后退形成的外周卡合面55，另外，爆震传感器侧被卡合部是包覆树脂体15的一部分朝内燃机侧突出形成的下部树脂突起19，故可在不增加零件数的情况下构成止转结构。
另外，外周卡合面55是通过将圆柱状凸部51的弯曲的外周面切削一部分而形成的平面，故容易用铸模进行制造。并且，在铸模成型后的切削加工中也容易成形。
又由于下部树脂突起19被设置于作为外部连接部的接插器部22的内燃机侧，因此，接合部不会向传感器43的外方凸出，不仅不防碍安装作业，而且还可提高空间的利用率。
实施例4
图11为表示本发明实施例4的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部后的侧剖视图。在本实施例的传感器44中，爆震传感器侧被卡合部是在主圆筒金属体3的凸缘部6的内燃机侧面上突出形成的下部金属突起21。下部金属突起21在主圆筒金属体3成型时同时形成。
本实施例的安装部74中，内燃机侧卡合部是凹设于安装座面52表面的座面凹部56。座面凹部56既可在铸模成型时形成，也可在铸模成型后通过钻头开孔而形成。传感器44的下部金属突起21插入座面凹部56中进行接合。
在这种结构的内燃机用爆震传感器的安装结构中，因内燃机侧卡合部是凹设于安装座面52表面的座面凹部56，爆震传感器侧被卡合部是在主圆筒金属体3的凸缘部6的内燃机侧面上突出形成的下部金属突起21，故可在不增加零件数的情况下构成接合部，又由于两接合部由金属制成，因此即使施加过份的力也不会破损。接合部不向传感器44的外方伸出，不仅不防碍安装作业，而且还可提高空间的利用率。
本实施例中，作为爆震传感器侧被卡合部，设置了下部金属突起21即凸部，而作为内燃机侧卡合部，则设置了座面凹部56即凹部，但也可与此相反，设置凹部作为爆震传感器侧被卡合部，设置凸部作为内燃机侧卡合部。
实施例5
图12为表示本发明实施例5的内燃机用爆震传感器安装结构的、将爆震传感器安装于内燃机安装部后的侧剖视图。在本实施例的传感器45中，爆震传感器侧被卡合部是一端被压入凹设于主圆筒金属体3的凸缘部6的内燃机侧面上的凸缘凹部23中、另一端从凸缘部6的内燃机侧面凸设的销子24。
其它结构与实施例4相同。
在这种结构的内燃机用爆震传感器的安装结构中，因不需要制作作为接合部的凸部，故容易加工。
另外，本实施例的销子24被压入爆震传感器侧的凸缘凹部23，但也可压入内燃机侧的座面凹部56中。

Claims (10)

1.一种内燃机用爆震传感器的安装结构，具有环状的本体部和设置于该本体部外周面的外部连接部，
所述本体部包括：主圆筒金属体，其具有中央部形成贯通孔的圆筒状插通部和形成于插通部的内燃机侧端上并沿插通部的周向朝外伸出的凸缘部；压电元件，其呈环状、并外插固定在所述主圆筒金属体上；以及包覆树脂体，该包覆树脂体将所述主圆筒金属体和所述压电元件包覆，
所述外部连接部与所述包覆树脂体形成一体，以在所述本体部的周向规定位置将从所述压电元件延伸出的连接导体包覆，
固定在形成于内燃机表面的安装座面上、对从该安装座面通过所述主圆筒金属体向所述压电元件传递的所述内燃机的振动进行检测的爆震传感器，其特征在于，具有：
贯通于所述插通部、将所述本体部紧固于所述安装座面的紧固件；
设置于从所述内燃机的所述紧固件中心轴向径向离开的位置上的内燃机侧卡合部；以及
设置在所述爆震传感器上、与所述内燃机侧卡合部卡合的爆震传感器侧被卡合部。
2.如权利要求1所述的内燃机用爆震传感器的安装结构，其特征在于，所述内燃机侧卡合部是立设于所述安装座面附近的卡合柱，
所述爆震传感器侧被卡合部是从所述本体部朝径向外方突出状形成的所述外部连接部。
3.如权利要求1所述的内燃机用爆震传感器的安装结构，其特征在于，所述内燃机侧卡合部是立设于所述安装座面附近的卡合柱，
所述爆震传感器侧被卡合部是从所述本体部朝径向外方突出状形成的被接合凸起。
4.如权利要求1所述的内燃机用爆震传感器的安装结构，其特征在于，所述安装座面形成在圆柱状凸部的顶面，而圆柱状凸部的顶面形成在述发动机组表面上，
所述内燃机侧卡合部是所述圆柱状凸部外周部的一部分向其它部分的径向内方后退而形成的外周卡合面，
所述爆震传感器侧被卡合部是所述包覆树脂体的一部分朝内燃机侧突出形成的下部树脂突起。
5.如权利要求4所述的内燃机用爆震传感器的安装结构，其特征在于，所述外周卡合面是将所述圆柱状凸部弯曲的外周面切削一部分而形成的平面。
6.如权利要求4所述的内燃机用爆震传感器的安装结构，其特征在于，所述下部树脂突起被设置于所述外部连接部的内燃机侧。
7.如权利要求1所述的内燃机用爆震传感器的安装结构，其特征在于，所述内燃机侧卡合部是凹设于所述安装座面的座面凹部，
所述爆震传感器侧被卡合部是突设在所述主圆筒金属体的所述凸缘部的内燃机侧面上的下部金属突起。
8.如权利要求1所述的内燃机用爆震传感器的安装结构，其特征在于，所述内燃机侧卡合部是凹设于所述安装座面的座面凹部，
所述爆震传感器侧被卡合部是销子，其一端被插入凹设于所述主圆筒金属体的所述凸缘部的内燃机侧面上的凸缘凹部中、另一端从所述凸缘部的内燃机侧面突设。
9.一种内燃机用爆震传感器，具有环状的本体部和设置于本体部外周面的外部连接部，
所述本体部包括：主圆筒金属体，其具有中央部形成贯通孔的圆筒状插通部和形成于插通部的内燃机侧端上并沿插通部的周向朝外伸出的凸缘部；压电元件，其呈环状、并外插固定在所述主圆筒金属体上；以及包覆树脂体，其将所述主圆筒金属体和所述压电元件包覆，
所述外部连接部与所述包覆树脂体成形一体，以在所述本体部的周向规定位置将从所述压电元件延伸的连接导体包覆，
利用贯通所述插通部的紧固件而将爆震传感器紧固在形成于内燃机表面的所述安装座面上，对从该安装座面通过所述主圆筒金属体向所述压电元件传递的所述内燃机的振动进行检测，其特征在于，
具有爆震传感器侧被卡合部，其与设置于从所述内燃机的所述紧固件中心轴向径向离开的位置上的内燃机侧卡合部卡合。
10.如权利要求9所述的内燃机用爆震传感器，其特征在于，所述内燃机侧卡合部是立设于所述安装座面附近的卡合柱，
所述爆震传感器侧被卡合部是从所述本体部朝径向外方突出状形成的所述外部连接部。
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