JP2002257624A - 非共振型ノックセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非共振型ノックセンサにあって、製造工程を
合理化でき、製造コストを低減することができ得る構成
を提供する。 【解決手段】 環状電極板２０の環状主部２５周縁より
環状主部２５中心線に対し平行に偏位して突出する接続
杆部２６を、環状圧電素子８の肉厚の半分に相当する高
さにクランク状に二度折曲させて形成した環状電極板２
０を、環状圧電素子８の表裏面に、接合端部２７が並置
するように配設することによって、同一種類の環状電極
板２０を製造するだけでよく、製造工程を合理化するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に取り付
けられ、そのノッキングの発生を電気的に検出する非共
振型ノックセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関に取り付けられるケース内に、
表裏面に電極層が形成された環状圧電素子の、その表裏
に電極層と電気的に接続する環状電極板を配設して、該
環状圧電素子を保持してなる非共振型ノックセンサは、
特開昭61−153530号等、種々提案されている。この非共
振型ノックセンサは、ノッキングの発生にともない、ケ
ース内に挟持された圧電素子に、該ノッキング周波数に
対応する厚み方向の歪を付与して、電極間に信号電圧を
発生させ、環状電極板対から電位差を取り出すようにし
て、ノッキングを検出するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、環状圧電素
子に生じる信号電圧を検出する環状電極板は、該環状圧
電素子をに保持する環状主部と、該環状主部に生じた信
号電圧を取り出す接続端子杆に接続する接続杆部とから
形成されることが一般的であり、該接続杆部の接合端部
には、出力する信号電圧を所定の容量に調整するための
抵抗体が設けられている。この抵抗体を適切に配設する
ため、一方の環状電極板の有する接合端部に対し、もう
一方の環状電極板の接続杆部をクランク状に二度折り曲
げて、接合端部が面一になるようにして、抵抗体の取り
扱い性や設置を容易にしていた。

【０００４】しかるに、環状圧電素子の表裏にそれぞれ
配設する環状電極板には、上述のように異なる形状の接
続杆部を有する二種類の環状電極板を使用するものであ
るため、環状電極板の製造工程を二ライン必要とした
り、又はノックセンサの組立て時に環状電極板の配設方
向を確認する作業を要する等、製造工程が繁務になるこ
とから、生産を合理化しコストを削減することがなかな
か進まない等の問題があった。本発明はかかる問題点を
解決することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関に取
り付けられるケース内に、表裏面に環状電極板を配設し
た環状圧電素子を保持すると共に、該ケースの側面に、
環状電極板と電気的に接続される接続端子杆が挿通する
筒状コネクター部を突設してなるものにおいて、環状電
極板が、環状主部と、該環状主部の周縁から、その中心
線に対して平行に偏位して突出する接続杆部とを備え、
該接続杆部が折曲されて、その端部を前記接続端子杆と
接続する接合端部とし、かつ該接合端部を環状主部から
前記環状圧電素子の肉厚の半分にほぼ相当する高さ位置
としてなるものとし、該環状電極板を環状圧電素子の表
裏面に、夫々の接合端部が環状圧電素子の肉厚中央位置
で並置されるように配設したことを特徴とする非共振型
ノックセンサである。

【０００６】かかる構成にあっては、環状主部の周縁よ
り環状主部中心線に対し平行に偏位して突出する接続杆
部を環状圧電素子の肉厚の半分に相当する高さに折曲さ
せた形状を有する環状電極板を、環状圧電素子の表裏面
に、夫々の接合端部が環状圧電素子の高さ中央位置で並
置するように配設するものであるから、環状圧電素子の
表裏面に配設したそれぞれの環状電極板の接合端部が面
一に配されることになる。これにより、該接合端部に橋
渡し状に抵抗体を容易かつ良好に設置できるため取り扱
い性に優れ、また、接続杆部の形状が異なる二種類の環
状電極板を必要としないため、同一種類の環状電極板を
製造するだけでよく、かつ当然ながら環状電極板の使用
間違いや配置方向間違い等による繁雑化を生ずることが
ない。

【０００７】このような形状を有する環状電極板は、そ
の接合端部が環状圧電素子側になるように、環状圧電素
子の表裏面に配置するから、表裏面いずれでも環状主部
の接合端部側面が環状圧電素子に接触することとなる。
環状電極板は、一般的に金属板を所定の形状に打ち抜い
て形成されるものであるから、この打ち抜き方向に接続
杆部を折曲することにより、環状電極板に生じたバリ等
により環状圧電素子を傷つけることがなくなるという利
点も生ずる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１により、非共振型ノックセン
サの一例を説明する。各部材を保持する合成樹脂製ケー
ス１は、円筒状本体部２を備え、その内部中心に金属製
スリーブ４が装着されている。この金属製スリーブ４
は、下部に鍔部５が形成され、かつ筒部６の上部周囲に
螺子７が形成されている。更に、その筒部６上端と、鍔
部５の周囲には、複数の係合段が形成され、合成樹脂製
ケース１との結合強度を向上させるようにしている。

【０００９】前記筒部６には、表裏に電極層が形成さ
れ、かつ厚み方向に分極された環状圧電素子８が外嵌さ
れ、その表裏面に密着させて環状電極板２０，２０を配
置させ、鍔部５上に座定している。ここで上部の環状電
極板２０（図４参照）は信号取り出し用電極であり、下
部の環状電極板２０（図４参照）はアース側電極であ
る。この環状電極板２０には、後述するように接続杆部
２６が、環状主部２５の周縁からその中心線と平行に偏
位して突出されている（図３参照）。また、接続杆部２
６はクランク状に二度折曲し（図４参照）、その接合端
部２７が環状圧電素子８のほぼ半分の肉厚に相当する高
さ位置としている。これにより環状電極板２０の接合端
部２７（一本は隠れて見えない）は、環状圧電素子８の
肉厚中央位置で並置されている。この接合端部２７、２
７（一本は隠れて見えない）には、抵抗体２８と接続端
子杆２１、２１がそれぞれ接続している。

【００１０】これら環状圧電素子８，環状電極板２０，
２０は絶縁筒片１０により金属製スリーブ４と絶縁され
ている。この絶縁筒片１０は、鍔部５を覆う座定部１０
ａと、筒部６に外嵌して環状圧電素子８，環状電極板２
０，２０の内縁を金属製スリーブ４に対して絶縁する絶
縁管部１０ｂとからなる。このように、金属製スリーブ
４の鍔部５から筒部６に渡って連続的に絶縁することに
より、環状圧電素子８，環状電極板２０，２０と該金属
製スリーブ４との絶縁を確保するようにしている。

【００１１】さらに上部の環状電極板２０上には絶縁板
１１、重り１２を順次積層し、更にその上部に、螺子７
に螺合してナット１３を配設し、その螺子締めにより、
各部材を鍔部５とナット１３間で挟圧保持している。そ
して、金属製スリーブ４の周囲には、合成樹脂製ケース
１がモールド成形される。この合成樹脂製ケース１に
は、その本体部２の周面から、筒状のコネクター部１７
が連成され、その筒壁１６内で、上述の二本の接続端子
杆２１，２１の先細状の先端２２，２２（一本は隠れて
見えない）を囲繞している。この接続端子杆２１，２１
は、ノッキングの発生に伴う環状圧電素子８の厚み方向
の歪に対応して、電位差を生ずる。この電位差を信号電
圧として取り出すために、コネクター部１７には、雌カ
プラ１９が嵌着し、接続端子杆２１，２１と接続する。

【００１２】本発明は、環状圧電素子８の表裏面に配設
する環状電極板２０を要部とするものであり、かかる構
成を詳細に説明する。環状圧電素子８の歪に対応して、
環状電極板２０，２０に生じる電位差を接続端子杆２
１、２１から信号電圧として取り出す際に、適正な信号
電圧を得るため所定の抵抗値を有する抵抗体２８を介し
て信号電圧を所定の容量に変化させることが必要とな
る。この抵抗体２８は環状電極板２０，２０の接合端部
２７，２７にそれぞれ接触するように配置するため、該
接合部２７，２７を夫々面一に並置することにより、該
抵抗体２８を容易かつ適正に設置でき、良好な特性を得
ることができる。このように接合端部２７を並置するた
めには、環状電極板２０から突成する接続杆部２６を折
曲させることが必要となる。そこで、本発明にかかる環
状電極板２０にあっては、環状主部２５の周縁からその
中心線より平行に偏位して外方突出した接続杆部２６
を、クランク状に二度折曲させて環状圧電素子８の肉厚
の半分の高さ位置になるようにさせている。

【００１３】上述の環状電極板２０を、図５のように環
状圧電素子８の上側より接合端部２７が環状圧電素子８
の肉厚の中央位置になるように配置する。一方、環状圧
電素子８の下側より、上側の環状電極板２０と上下面を
逆にした環状電極板２０を、接合端部２７が環状圧電素
子８の肉厚の中央位置になるように配置する。これによ
って、環状圧電素子８を上下面より配した環状電極板２
０、２０の接合端部２７，２７が環状圧電素子８の肉厚
の中央位置に並置されることとなる。

【００１４】ここで、環状電極板２０の接続杆部２６と
しては、二度ほぼ直角に折曲させることによりクランク
状に形成されて、接合端部２７が環状主部２５と並行に
なるようにする。この接続杆部２６の折曲角を、接合端
部２７と環状主部２５との接合杆部２６による対角が等
しくなるように形成することにより、接合端部２７を環
状主部２５に対しほぼ並行となるように配置することが
できる。このように接合杆部２６を形成することによっ
て、環状圧電素子８の上下面に配設した環状電極板２
０，２０の接合端部２７，２７が並設され得ることとな
る。また、この接合端部２７を構成する接続杆部２６
は、環状主部２５の周縁から、環状主部２５の中心線か
ら、少なくとも接続杆部２６の一方の幅端部側が環状主
部２５の中心線上になるように、平行に偏位して配され
るようにする。これにより、環状圧電素子８の上下面に
配設した環状電極板２０，２０の接合端部２７，２７は
平面上でも並設されることになる（図６参照）。

【００１５】

【発明の効果】本発明の非共振型ノックセンサは、環状
主部の周縁より環状主部中心線に対し平行に偏位して突
出する接続杆部を環状圧電素子の肉厚の半分に相当する
高さにクランク状に二度折曲させた形状を有する環状電
極板を、環状圧電素子の表裏面から、接合端部が夫々環
状圧電素子の肉厚中央位置で並置するように配設するも
のであるから、環状圧電素子の表裏面に配設したそれぞ
れの環状電極板の接合端部が面一に配されることとな
り、それぞれの接合端部に接続させる抵抗体を容易かつ
適切に配設でき、良好な特性を得ることができる。ま
た、従来のように接続杆部形状の異なる二種類の環状電
極板を用意する必要がないことから、本発明にかかる同
一種類の環状電極板を製造するだけでよくなるため、環
状電極板の製造工程が簡素化できることとなる。さらに
は、非共振型ノックセンサの組立て工程における環状電
極板の使用間違いや配置方向間違い等が生じることがな
くなるため、製造工程の合理化を一層進めることがで
き、製造コストを低減できるという優れた効果を生じ得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】非共振型ノックセンサの縦断面図である。

【図２】非共振型ノックセンサの平面図である。

【図３】接続杆部２６を具備する環状電極板２０の平面
図である。

【図４】接続杆部２６を具備する環状電極板２０の縦断
面図である。

【図５】環状圧電素子８と環状電極板２０，２０の積層
状態を誇張して示す縦断面図である。

【図６】環状圧電素子８と環状電極板２０，２０の積層
状態を誇張して示す平面図である。

【図７】環状圧電素子８と環状電極板２０，２０の積層
状態を誇張して示す斜面図である。

【符号の説明】

８ 環状圧電素子 ２０ 環状電極板 ２５ 環状主部 ２６ 接続杆部 ２７ 接合端部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に取り付けられるケース内に、表
   裏面に環状電極板を配設した環状圧電素子を保持すると
   共に、該ケースの側面に、環状電極板と電気的に接続さ
   れる接続端子杆が挿通する筒状コネクター部を突設して
   なるものにおいて、 環状電極板が、環状主部と、該環状主部の周縁から、そ
   の中心線に対して平行に偏位して突出する接続杆部とを
   備え、該接続杆部が折曲されて、その端部を前記接続端
   子杆と接続する接合端部とし、かつ該接合端部を環状主
   部から前記環状圧電素子の肉厚の半分にほぼ相当する高
   さ位置としてなるものとし、該環状電極板を環状圧電素
   子の表裏面に、夫々の接合端部が環状圧電素子の肉厚中
   央位置で並置されるように配設したことを特徴とする非
   共振型ノックセンサ。
2. 【請求項２】環状圧電素子の表裏面に配設したそれぞれ
   の環状電極板の接合端部に、抵抗体を橋渡し状に設置し
   たことを特徴とする請求項１に記載の非共振型ノックセ
   ンサ。