JP2006284467A - Piston temperature measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストン測温装置に関する。 The present invention relates to a piston temperature measuring device.
従来、ピストンの温度は、硬度法または熱伝対法を用いて測定されていた。しかし、硬度法には、試験時間がかかる、測定誤差大、最高履歴温度のみの推定しかできないという問題がある。また、熱伝対法には、測定装置製作に多大な工数が必要、測定可能な気筒が制限される、長時間の測定が困難、計測中での熱伝対の断線が頻繁に発生する、等の問題があった。
そこで、電磁誘導法のピストン測温装置への利用を実用化させる試みがなされてきた(たとえば、特許文献1、2)。
電磁誘導法の計測原理を図20、図21を参照して説明する。
送信コイル2aと受信コイル2bをコイル軸方向に間隔をおいて配置し、ピストン1が下死点に達したときに上下方向で送信コイル2aと受信コイル2bの中間位置付近にくるように共振コイル3aを配置し、抵抗測温素子5を共振コイル3aに直列閉回路を形成するように接続する。送信コイル2aに高周波送受信器からの高周波電流を流すと、受信コイル2bおよび共振コイル3aに誘導電流が生じるが、温度によって抵抗測温素子5の電気抵抗が変わり、それによって共振コイル3aの誘導電流も変化する。そのため、受信コイル2bの出力電圧の波高値をオシロスコープ等の電圧測定器により測定することによって、抵抗測温素子5部位の温度を演算することができる。
このように、電磁誘導式のピストン温度測定方法はすでに確立されている。
Conventionally, the temperature of the piston has been measured using a hardness method or a thermocouple method. However, the hardness method has problems that it takes a test time, a measurement error is large, and only a maximum history temperature can be estimated. In addition, the thermocouple method requires a lot of man-hours to manufacture the measuring device, the cylinders that can be measured are limited, it is difficult to measure for a long time, and the thermocouple breaks frequently during measurement, There was a problem such as.
Thus, attempts have been made to put the electromagnetic induction method to practical use in piston temperature measuring devices (for example,
The measurement principle of the electromagnetic induction method will be described with reference to FIGS.
The
Thus, an electromagnetic induction type piston temperature measuring method has already been established.
しかし、実際にピストンの温度を測定する際には、共振コイル3aを搭載した運動側モジュール3はピストン1等の高温かつ高速で運動する機構側に設置される。したがって、運動側モジュール3は高温の条件下でピストン1の運動による慣性力に耐え得るだけの強度が必要である。
また、送信コイル2aと受信コイル2bと送信コイル2aおよび受信コイル2bが巻きつけられるフェライトコア2cとを有する固定側モジュール2は、高温およびエンジンの振動を受ける箇所に設置されるため、これらの条件に耐え得るだけの強度が必要である。
さらに、ピストン1の下死点とその付近では、運動側モジュール3の共振コイル3aが固定側モジュール2のフェライトコア2cのまわりに達するが、ピストン1の下死点とその近傍では、両モジュール2、3間のクリアランスを十分かつ正確に確保することで計測精度を向上でき、さらに測温センサの信頼性を向上できる。
したがって、ピストン測温を行うためにピストン測温装置の運動側モジュールと固定側モジュールの構造は重要である。
In addition, the fixed-
Further, the resonance coil 3a of the moving
Therefore, the structure of the moving side module and the stationary side module of the piston temperature measuring device is important in order to perform piston temperature measurement.
本発明の目的は、電磁誘導法を用いたピストン測温装置で、固定側モジュールと運動側モジュールの強度を確保したピストン測温装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a piston temperature measuring device using an electromagnetic induction method, in which the strength of the fixed side module and the motion side module is ensured.
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1) (a)送信コイルと、受信コイルと、前記送信コイルと前記受信コイルが取付けられるフェライトコアと、該フェライトコアを保持するステーと、を備える固定側モジュールと、
(b)共振コイルを備える運動側モジュールと、
を有し、
前記固定側モジュールのステーは2分割構造であり前記フェライトコアを挟み込んで保持するピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(2) 前記2分割構造のステーの、前記フェライトコアを挟み込む挟み込み部の少なくとも一方は、三角型の面とされている、(1)記載のピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(3) 前記2分割構造のステーの前記フェライトコアを挟み込む挟み込み部の片側は平らな面とされ、もう片側は三角型の面とされている、(1)記載のピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(4) 前記固定側モジュールは、該固定側モジュールの外部に配置される外部用配線と前記送信コイルおよび前記受信コイルとの間に設けられる中継要素を備えており、
前記中継要素は前記2分割されたステーの間に配置されている(1)記載のピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(5) 固定側モジュールと運動側モジュールを有し、
前記固定側モジュールは、送信コイルと、受信コイルと、前記送信コイルと前記受信コイルが取付けられるフェライトコアと、該フェライトコアを保持するステーと、前記固定側モジュールの外部に配置される外部用配線と前記送信コイルおよび前記受信コイルとの間に設けられるコイル配線と、前記フェライトコアの周りに設けられ前記コイル配線を保護する保護部材と、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(6) 固定側モジュールと、運動側モジュールと、前記固定側モジュールと前記運動側モジュールとの相対位置を決める位置決め機構と、を有し、
前記位置決め機構は、位置決めピンと、前記固定側モジュールと前記運動側モジュールの一方に設けられ前記位置決めピンが取付けられるピン取付け用穴と、前記固定側モジュールと前記運動側モジュールの他方に設けられ前記位置決めピンが挿入される挿入穴と、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(7) 固定側モジュールと運動側モジュールを有し、
前記運動側モジュールは、コイルボビン用穴を備えピストンに取り付けられたときに該ピストンにより前記コイルボビン用穴のコイルボビン挿入口が閉塞されるボビンボデーと、前記コイルボビン用穴に配置されるコイルボビンと、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(8) (a)固定側モジュールと、
(b)共振コイルと、該共振コイルが取付けられるコイルボビンと、該コイルボビンを保持するボビンボデーと、を備える運動側モジュールと、
を有し、
前記コイルボビンの外形は横断面非円形とされているピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(9) 固定側モジュールと運動側モジュールを有し、
前記運動側モジュールは、ボビンボデーと、該ボビンボデーに保持されるコイルボビンと、前記ボビンボデーと前記コイルボビンとの間の隙間に設けられる接着剤と、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(10) 固定側モジュールと、ピストンに取付けられる運動側モジュールと、を有し、
前記運動側モジュールは、端子取付け用穴を備えるコイルボビンと、該コイルボビンの端子取付け用穴に挿入される端子と、前記コイルボビンに取付けられ前記端子と前記ピストンとの間に配置されるボビンカバーと、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(11) 内燃機関の運動しない箇所にねじにて取付けられる固定側モジュールと、運動側モジュールと、を有し、
前記固定側モジュールは、前記ねじが挿通される取付けねじ部を備えるステーと、該ステーの取付けねじ部に設けられるカラーと、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(12) 固定側モジュールと、ピストンにねじにて取付けられる運動側モジュールと、を有し、
前記運動側モジュールは、前記ねじが挿通される取付けねじ部を備えるボビンボデーと、該ボビンボデーの取付けねじ部に設けられるカラーと、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(13) 固定側モジュールと運動側モジュールを有し、
前記固定側モジュールは、フェライトコアと、止めねじ用穴と前記フェライトコアが挿入されるフェライトコア用穴を備えるステーと、該ステーの止めねじ用穴にねじ込まれて前記フェライコアの側面を押圧する止めねじと、前記フェライトコアと前記ステーとの間の隙間に設けられる接着剤と、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(14) 固定側モジュールと運動側モジュールを有し、
前記固定側モジュールは、送信コイルと、受信コイルと、前記固定側モジュールの外部に配置される外部用配線と前記送信コイルおよび前記受信コイルとの間に設けられる中継要素と、を備えている、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
(15) 前記固定側モジュールは、前記送信コイルと前記受信コイルが取付けられるフェライトコアと、該フェライトコアを保持するステーと、を備えており、
前記固定側モジュールの中継要素は前記ステーの上面に配置されている、(14)記載のピストン測温センサを有するピストン測温装置。
The present invention for achieving the above object is as follows.
(1) (a) a fixed-side module comprising a transmission coil, a reception coil, a ferrite core to which the transmission coil and the reception coil are attached, and a stay that holds the ferrite core;
(B) an exercise side module comprising a resonant coil;
Have
The stay of the fixed module has a two-part structure, and has a piston temperature sensor that sandwiches and holds the ferrite core.
(2) The piston temperature measuring device having the piston temperature measuring sensor according to (1), wherein at least one of the sandwiching portions that sandwich the ferrite core of the stay having the two-divided structure is a triangular surface.
(3) The piston having the piston temperature measuring sensor according to (1), wherein one side of the sandwiching portion that sandwiches the ferrite core of the two-part structure stay is a flat surface, and the other side is a triangular surface. Temperature measuring device.
(4) The fixed-side module includes a relay element provided between the external wiring arranged outside the fixed-side module, the transmission coil, and the reception coil.
The said relay element is a piston temperature measuring device which has the piston temperature measuring sensor as described in (1) arrange | positioned between the said 2 divided | segmented stay.
(5) having a stationary module and a moving module;
The fixed-side module includes a transmission coil, a reception coil, a ferrite core to which the transmission coil and the reception coil are attached, a stay that holds the ferrite core, and an external wiring that is disposed outside the fixed-side module. And a coil wire provided between the transmitter coil and the receiver coil, and a protective member provided around the ferrite core and protecting the coil wire.
(6) having a stationary side module, an exercise side module, and a positioning mechanism for determining a relative position between the stationary side module and the exercise side module;
The positioning mechanism includes a positioning pin, a pin mounting hole provided in one of the fixed-side module and the moving-side module, to which the positioning pin is mounted, and provided in the other of the fixed-side module and the moving-side module. A piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor, comprising an insertion hole into which a pin is inserted.
(7) It has a stationary side module and a motion side module,
The motion side module includes a bobbin body in which a coil bobbin insertion port of the coil bobbin hole is closed by the piston when the coil bobbin hole is provided with a coil bobbin hole, and a coil bobbin disposed in the coil bobbin hole. Piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor.
(8) (a) a fixed module;
(B) an exercise-side module comprising a resonance coil, a coil bobbin to which the resonance coil is attached, and a bobbin body that holds the coil bobbin;
Have
A piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor whose outer shape of the coil bobbin is non-circular in cross section.
(9) It has a stationary module and a moving module,
The said movement side module is a piston temperature measuring device which has a piston temperature measurement sensor provided with a bobbin body, the coil bobbin hold | maintained at this bobbin body, and the adhesive agent provided in the clearance gap between the said bobbin body and the said coil bobbin.
(10) having a stationary side module and a motion side module attached to the piston;
The motion side module includes a coil bobbin having a terminal mounting hole, a terminal inserted into the terminal mounting hole of the coil bobbin, a bobbin cover attached to the coil bobbin and disposed between the terminal and the piston, A piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor.
(11) a fixed side module that is attached to a portion where the internal combustion engine does not move with a screw, and a moving side module;
The fixed-side module is a piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor, comprising a stay including an attachment screw portion through which the screw is inserted, and a collar provided on the attachment screw portion of the stay.
(12) having a fixed side module and a moving side module attached to the piston with a screw;
The said movement side module is a piston temperature measuring device which has a piston temperature measurement sensor provided with the bobbin body provided with the attachment screw part by which the said screw is penetrated, and the collar provided in the attachment screw part of this bobbin body.
(13) having a stationary module and a moving module;
The fixed-side module includes a ferrite core, a stay including a set screw hole and a ferrite core hole into which the ferrite core is inserted, and a set that is screwed into the set screw hole of the stay and presses the side surface of the ferrule core. A piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor, comprising: a screw; and an adhesive provided in a gap between the ferrite core and the stay.
(14) having a stationary module and a moving module;
The fixed-side module includes a transmission coil, a reception coil, an external wiring disposed outside the fixed-side module, and a relay element provided between the transmission coil and the reception coil. Piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor.
(15) The fixed-side module includes a ferrite core to which the transmission coil and the reception coil are attached, and a stay that holds the ferrite core,
The piston temperature measuring device having the piston temperature measuring sensor according to (14), wherein the relay element of the stationary side module is disposed on an upper surface of the stay.
上記(1)のピストン測温装置では、2分割構造ステーで挟み込んで保持するので、1部品構造のステーにフェライトコア挿入用の穴を設け該穴にフェライトコアを差込んでフェライトコアを保持する場合に比べて、エンジンの振動等による影響があってもフェライトコアはステーから抜け難くなる。
上記(2)または(3)のピストン測温装置では、フェライトコアの取付け位置精度を向上できる。
上記(4)のピストン測温装置では、中継要素が2分割ステーの間に配置されているので、中継要素が設けられていない場合に比べて、配線が断線することを防止できる。
上記(5)のピストン測温装置では、保護部材でコイル配線を保護できる。また、保護部材がフェライトコアの周りに設けられているので、送信コイルおよび受信コイルがフェライトコアからほどけることを防止できる。
上記(6)のピストン測温装置では、固定側モジュールと運動側モジュールの相対的な位置を決めることができる。その結果、固定側モジュールと運動側モジュールが接触してピストン測温装置が破損することを防止できる。
上記(7)のピストン測温装置では、ピストンによってコイルボビン挿入口が閉塞されるコイルボビン用穴にコイルボビンが配置されるので、コイルボビンやコイルボビンに取付けられる部材をピストンとボビンボデーで保護でき、コイルボビンやコイルボビンに取付けられる部材が破損することを防止できる。
上記(8)のピストン測温装置では、コイルボビンがボビンボデーに対して回転することを防止できる。その結果、コイルボビンやコイルボビンに取付けられる部材が破損することを防止できる。
上記(9)のピストン測温装置では、運動側モジュールがボビンボデーとコイルボビンとの間の隙間に設けられる接着剤を備えるので、コイルボビンがボビンボデーに対して振動し運動側モジュールが破損することを防止できる。
上記(10)のピストン測温装置では、運動側モジュールが端子を備え該端子がコイルボビンの端子取付け用穴に挿入されているので、端子がコイルボビンによって保護され端子が破損することを防止できる。また、運動側モジュールがボビンカバーを備えるので、端子が導電性部品であるピストンと接触して回路が短絡することを防止できる。
上記(11)のピストン測温装置では、取付けねじ部にカラーが設けられているので、ステーに変形が生じてもねじの緩みを防止することができる。
上記(12)のピストン測温装置では、取付けねじ部にカラーが設けられているので、ボビンボデーに変形が生じてもねじの緩みを防止することができる。
上記(13)のピストン測温装置では、固定側モジュールが、フェライトコアの側面を押圧する止めねじと、フェライトコアとステーとの間の隙間に設けられる接着剤とを備えるので、フェライトコアをステーに固定できる。そのため、エンジンの振動等による影響があってもフェライトコアはステーから抜け難くなる。
上記(14)のピストン測温装置では、固定側モジュールが中継要素を備えているので、中継要素が設けられていない場合に比べて、配線が断線することを防止できる。
上記(15)のピストン測温装置では、中継要素がステーの上面に配置されているので、中継要素の厚みを外部用配線の太さよりも小とすることで、運動側モジュールと固定側モジュールの上下方向のクリアランスを広く確保してコイル配線を取出すことができる。
In the piston temperature measuring device of the above (1), since it is sandwiched and held by a two-part structure stay, a ferrite core insertion hole is provided in the one-part structure stay, and the ferrite core is inserted into the hole to hold the ferrite core. Compared to the case, the ferrite core is less likely to come off the stay even if it is affected by engine vibration or the like.
In the piston temperature measuring device of the above (2) or (3), the accuracy of the mounting position of the ferrite core can be improved.
In the piston temperature measuring device of the above (4), since the relay element is arranged between the two divided stays, it is possible to prevent the wiring from being disconnected as compared with the case where the relay element is not provided.
In the piston temperature measuring device of the above (5), the coil wiring can be protected by the protective member. Moreover, since the protective member is provided around the ferrite core, it is possible to prevent the transmitting coil and the receiving coil from being unwound from the ferrite core.
In the piston temperature measuring device of the above (6), the relative positions of the stationary side module and the moving side module can be determined. As a result, it is possible to prevent the piston temperature measuring device from being damaged due to contact between the stationary module and the moving module.
In the piston temperature measuring device of the above (7), since the coil bobbin is disposed in the coil bobbin hole in which the coil bobbin insertion port is closed by the piston, the member attached to the coil bobbin and the coil bobbin can be protected by the piston and the bobbin body. It is possible to prevent the attached member from being damaged.
In the piston temperature measuring device of the above (8), the coil bobbin can be prevented from rotating with respect to the bobbin body. As a result, the coil bobbin and the member attached to the coil bobbin can be prevented from being damaged.
In the piston temperature measuring device of the above (9), since the motion side module includes an adhesive provided in the gap between the bobbin body and the coil bobbin, the coil bobbin can be prevented from vibrating with respect to the bobbin body and damaging the motion side module. .
In the piston temperature measuring device of the above (10), since the motion side module includes a terminal and the terminal is inserted into the terminal mounting hole of the coil bobbin, the terminal is protected by the coil bobbin and can be prevented from being damaged. Moreover, since the movement side module is provided with the bobbin cover, it is possible to prevent the circuit from being short-circuited due to the contact of the terminal with the piston which is a conductive part.
In the piston temperature measuring device of the above (11), since the collar is provided on the mounting screw portion, it is possible to prevent the screw from loosening even if the stay is deformed.
In the piston temperature measuring device of the above (12), since the collar is provided on the mounting screw portion, it is possible to prevent loosening of the screw even if the bobbin body is deformed.
In the piston temperature measuring device of the above (13), the fixed module includes a set screw that presses the side surface of the ferrite core and an adhesive provided in a gap between the ferrite core and the stay. Can be fixed. For this reason, it is difficult for the ferrite core to come out of the stay even if it is affected by engine vibration or the like.
In the piston temperature measuring device of the above (14), since the stationary module includes the relay element, it is possible to prevent the wiring from being disconnected as compared with the case where the relay element is not provided.
In the piston temperature measuring device of the above (15), since the relay element is arranged on the upper surface of the stay, the thickness of the relay element is made smaller than the thickness of the external wiring, so that the motion side module and the fixed side module are The coil wiring can be taken out with a wide vertical clearance.
図1〜図14は、本発明実施例1のピストン測温装置を示しており、図15〜図19は、本発明実施例2のピストン測温装置を示している。ただし、図7〜図14は、本発明実施例2にも適用可能である。
本発明実施例1と実施例2にわたって共通する部分には、本発明実施例1と実施例2にわたって同じ符号を付してある。
まず、本発明実施例1と実施例2にわたって共通する部分を、たとえば図1〜4、図8、図10〜図14を参照して、説明する。
本発明実施例のピストン測温装置10は、図1に示すように、電磁誘導法を用いて内燃機関のピストン1の温度を測定する装置である。ピストン測温装置10は、ピストン測温センサ10aと、高周波送受信装置52と、記録装置53と、電圧測定器54と、演算装置55と、を有する。
ピストン測温センサ10aは、固定側モジュール20と、運動側モジュール30と、位置決め機構40(図11参照)と、外部用配線50と、抵抗測温素子51と、を有する。
FIGS. 1-14 has shown the piston temperature measuring device of Example 1 of this invention, and FIGS. 15-19 has shown the piston temperature measuring device of Example 2 of this invention. However, FIGS. 7 to 14 are also applicable to the second embodiment of the present invention.
Portions common to the first and second embodiments of the present invention are denoted by the same reference numerals throughout the first and second embodiments of the present invention.
First, portions common to the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, 8, and 10 to 14.
As shown in FIG. 1, a piston
The piston
固定側モジュール20は、図3に示すように、後述の1つまたは複数の送信コイル21および受信コイル22を備えており、運動側モジュール30は、図8に示すように、後述の1つまたは複数の共振コイル31を備えており、これら送信コイル21、受信コイル22、共振コイル31の1組で1チャンネル分のセンサーを形成する。図1では、1組の固定側モジュール20と運動側モジュール30のみを示し、1組のモジュールに対して、3組のコイルユニットを備えている場合を示している。しかし、ピストン測温センサ10aは搭載条件次第で、1つの気筒に対して複数のモジュールの組を搭載することや、1組のモジュールで任意の組数のコイルユニットを搭載することも可能である。
As shown in FIG. 3, the
固定側モジュール20は、エンジンブロック等内燃機関の運動しない個所にねじ20aにて固定される。固定側モジュール20は、ある気筒内を運動するピストン1に連結するクランクシャフト、クランクシャフトのカウンターウエイト、コンロッド等の運動部品が接触しない場所、もしくは運動部品が接触しない場所が存在しない場合には運動部品を削り、接触しなくした場所において、内燃機関のシリンダブロック等に、直接または直接が不可能な場合には支持部材20bを介して取付けられる。
固定側モジュール20は、図2または図4に示すように、送信コイル21と、受信コイル22と、フェライトコア23と、ステー24と、中継要素25と、コイル配線26と、保護部材27と、止めねじ28と、を備える。
The fixed
As shown in FIG. 2 or 4, the
送信コイル21と受信コイル22は、図4に示すように、フェライトコア23に巻装支持されている(取付けられている)。送信コイル21と受信コイル22は、フェライトコア23の軸方向上下に間隔をおいて配置されている。送信コイル21には、高周波送受信装置52(図1参照)からの高周波電流が流される。これにより磁界を形成し、対応する受信コイル22に電磁誘導作用のもとに誘導電流を発生させる。
フェライトコア23は、上下方向に延びている。フェライトコア23は、少なくとも下端部でステー24に保持されている。フェライトコア23の上端部は、ステー24の上面より上方に位置する。
The
The
ステー24は、樹脂などの、電磁誘導によって発生する磁界に影響を及ぼさない材質で作られている。ステー24には、図2に示すように、ねじ20a(図1参照)が挿通される取付けねじ部24aが形成されている。取付けねじ部24aに金属製のカラー24bが嵌められている。
中継要素25は、フレキシブル基板等からなる。中継要素25は、ステー24に対して固定されている。中継要素25は、図4に示すように、固定側モジュール20の外部に配置される外部用配線50と、送信コイル21および受信コイル22との間に設けられる。中継要素25は薄板形状であり、その厚みは外部用配線50の太さよりも小である。
コイル配線26は、中継要素25と、送信コイル21および受信コイル22との間に設けられる。
The
The
The
保護部材27は、コイル配線26を保護する。保護部材27は、収縮チューブ、カバー、接着剤等からなる。保護部材27は、ステー24の上面よりも上方に位置するフェライトコア23の外周に設けられる。保護部材27が収縮チューブやカバーからなる場合、フェライトコア23の付け根付近に保護部材27を取付けることは困難であり、その場合には、接着剤27aを用いることが望ましい。また、コイル配線26をステー24の上面等のステー24の外壁面を通す場合も、接着剤を用いてコイル配線26を保護することが望ましい。
止めねじ28は、図2に示すように、ステー24に形成される止めねじ用穴24cにねじ込まれる。止めねじ28は、ステー24の側面から止めねじ用穴24cに挿入され、フェライトコア23の側面をフェライトコア23の両側から押さえつける。
The
As shown in FIG. 2, the
運動側モジュール30は、図1に示すように、気筒内のピストン1の底面等にねじ30aにて固定される。ただし、運動側モジュール30は、ピストン1に、たとえば溶接、接着、嵌めあい等によって固定されていてもよい。運動側モジュール30は、図8または図13に示すように、共振コイル31と、ボビンボデー32と、コイルボビン33と、端子34と、ボビンカバー35と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
共振コイル31は、図13に示すように、コイルボビン33に巻装支持されている(取付けられている)。共振コイル31は、固定側モジュール20の送信コイル21、受信コイル22、フェライトコア23と同軸に配置される。共振コイル31は、ピストン1が下死点に達したとき、フェライトコア23に外側から嵌合し、送信コイル21よりも下方で受信コイル22よりも上方に位置している。
As shown in FIG. 13, the
ボビンボデー32は、樹脂などの、電磁誘導によって発生する磁界に影響を及ぼさない材質で作られている。ボビンボデー32はピストン1に固定して取付けられる。ボビンボデー32がねじ30aによってピストン1に取付けられる場合、ボビンボデー32には、図8に示すように、ねじ30aが挿通される取付けねじ部32aが形成される。取付けねじ部32aに金属製のカラー32bが嵌められている。
ボビンボデー32は、上方に開放するコイルボビン用穴32cを有する。コイルボビン用穴32cに、コイルボビン33が配置される。コイルボビン用穴32cの形状は、コイルボビン33の外形形状と同じまたはほぼ同じとされており、コイルボビン用穴32cにコイルボビン33が配置されたときに穴32c内でコイルボビン33ががたつかない形状とされている。コイルボビン用穴32の上方の開口(コイルボビン挿入口)32dは、ボビンボデー32がピストン1に取り付けられたときにピストン1によって閉塞される。
The
The
コイルボビン33は、コイルボビン用穴32c内に内蔵されている。コイルボビン33は、ピストン1の取付け面とボビンボデー32に挟まれる構造となっており、ピストン1の往復運動によって生じる慣性力によってコイルボビン33や共振コイル31が破損することを防いでいる。コイルボビン33の横断面形状は、楕円形状やたる型等の完全な円筒形ではない形状である。
コイルボビン33とボビンボデー32との間の隙間には、接着剤33aが充填される。
The
A gap between the
端子34は、図12〜図14に示すように、コイルボビン33に取付けられる。端子34は、コイルボビン33に形成される端子取付け用穴33bに挿入される。共振コイル31は端子34を通じボビンボデー32の外部へと取り出される。端子34の共振コイル31への接続側34aは、共振コイル31の巻き線箇所のごく近くに位置しており、配線を短くすることで共振コイル31の配線の断線を防止している。端子34の、共振コイル31への接続側34aと反対側34bは、ボビンボデー32の外部に延びており、接続側34bに抵抗測温素子51(図1参照)が接続される。
The terminal 34 is attached to the
抵抗測温素子51は、サーミスタからなる。抵抗測温素子51は、図1に示すように、ピストン1の各測温部にそれぞれ埋め込まれており、各抵抗測温素子51は、各対応の共振コイル31とそれぞれ直列閉回路を形成している。しかし、各抵抗測温素子51の抵抗値が温度によって変化すると、各共振コイル31の誘導電流が変化する。それにともなって各共振コイル31が通過する各受信コイル22の交流電圧波形の波高値が両コイル31、22間の電磁誘導作用により変化する。このため、対応の各受信コイル22にオシロスコープ等の電圧測定器54およびパソコン等の記録装置53を接続して、その出力値を監視、記録し、パソコン等の演算装置55にて電圧を温度に変換することで各抵抗測温素子51の温度すなわち上記各測温部の温度を知ることができる。
The resistance
ボビンカバー35は、図13に示すように、コイルボビン33の上面に配置される。ボビンカバー35は、コイルボビン33に取付けられ端子34とピストン1との間に配置される。ボビンカバー35により端子34が端子取付け用穴33bから上方へ飛び出すことが防止される。その結果、端子34がピストン1等の導電性の部品と接触することを避け、抵抗測温素子51で形成される回路が短絡することが防止される。
The
位置決め機構40は、固定側モジュール20と運動側モジュール30を内燃機関に取付ける際に、両モジュール20、30の相対的な位置関係を、フェライトコア23とコイルボビン33が同軸となるような位置関係にするために、設けられる。
固定側モジュール20と運動側モジュール30を内燃機関に取付ける際には、両モジュール20、30の相対的な位置関係を、フェライトコア23とコイルボビン33が同軸となるような位置関係にすることが必要である。この同軸度が狂うとフェライトコア23とコイルボビン33とが接触して固定側モジュール20や運動側モジュール30が破損する等の問題が発生するからである。
位置決め機構40は、図10、図11に示すように、位置決めピン41と、固定側モジュール20と運動側モジュール30の一方に設けられ位置決めピン41が取付けられるピン取付け用穴42と、固定側モジュール20と運動側モジュール30の他方に設けられ位置決めピン41が挿入される挿入穴43(図2参照)と、を備える。
When the fixed
When the
As shown in FIGS. 10 and 11, the
位置決めピン41は、ピン取付け用穴42に着脱可能に取付けられる。位置決めピン41は、たとえば、位置決めピン41とピン取付け用穴42にねじを形成し、位置決めピン41をピン取付け用穴42にねじ込むことで、ピン取付け用穴42に着脱可能に取付けられる。位置決めピン41は、両モジュール20、30を内燃機関に取付ける時にピン取付け用穴42に取付けられ、計測時にはピン取付け用穴42から取り外される。位置決めピン41は、先端にいくにつれて先細りしている。
両モジュール20、30を内燃機関に取付ける際に、位置決めピン41が挿入穴43に挿入されるような位置に各モジュール20、30を取付けることで、フェライトコア23とコイルボビン33の同軸度を保つ。
The
When both
ここで、本発明実施例1と実施例2に共通する部分の作用を説明する。
(a)固定側モジュール20がコイル配線26を保護する保護部材27を備えるので、保護部材27でコイル配線26を保護できる。また、保護部材27がフェライトコア23の周りに設けられているので、送信コイル21および受信コイル22がフェライトコア23からほどけることを防止できる。
(b)位置決め機構40が設けられているので、固定側モジュール20と運動側モジュール30の相対的な位置を決めることができる。その結果、固定側モジュール20と運動側モジュール30が接触してピストン測温センサ10aが破損することを防止できる。
Here, the operation of the portion common to the first and second embodiments of the present invention will be described.
(A) Since the
(B) Since the
(c)ピストン1によってコイルボビン挿入口32dが閉塞されるコイルボビン用穴32cにコイルボビン33が配置されるので、コイルボビン33やコイルボビン33に取付けられる共振コイル31が破損することを防止できる。
(d)コイルボビン33の横断面形状は非円形とされており、コイルボビン用穴32cの形状がコイルボビン33の外形形状と同じまたはほぼ同じとされているので、コイルボビン33がボビンボデー32に対して回転することを防止できる。その結果、コイルボビン33やコイルボビン33に取付けられる端子34が破損することを防止できる。
(e)ボビンボデー32とコイルボビン33との間の隙間に接着剤33aが充填されるので、コイルボビン33がボビンボデー32に対して振動し運動側モジュール30が破損することを防止できる。
(f)端子34の共振コイル31への接続側34aは共振コイル31の巻き線箇所のごく近くに位置しており、コイル配線を短くすることで共振コイル31の配線が断線することを防止できる。
(g)運動側モジュール30が端子34を備え端子34がコイルボビン33の端子取付け用穴33bに挿入されているので、端子34が振動することにより配線が断線することを防止できる。
(h)運動側モジュール30がボビンカバー35を備えるので、端子34が導電性部品であるピストン1と接触して回路が短絡することを防止できる。
(C) Since the
(D) The cross-sectional shape of the
(E) Since the adhesive 33a is filled in the gap between the
(F) The
(G) Since the
(H) Since the
(i)ステー24の取付けねじ部24aにカラー24bが設けられているので、樹脂製ステー24の熱膨張や膨潤によりねじ20aが緩みステー24の取付け力が低下することを防止できる。
(j)ボビンボデー32の取付けねじ部32aにカラー32bが設けられているので、樹脂製ボビンボデー32の熱膨張や膨潤によりねじ30aが緩みボビンボデー32の取付け力が低下することを防止できる。
(k)固定側モジュール20が中継要素25を備えているので、中継要素25が設けられていない場合に比べて、コイル配線26が断線することを防止できる。
(I) Since the
(J) Since the
(K) Since the fixed
つぎに、本発明各実施例に特有な部分を説明する。
[実施例1](図1〜図14)
本発明実施例1では、図2に示すように、固定側モジュール20のステー24は2分割構造24d、24eでありフェライトコア23を挟み込んで保持(固定)する。2分割構造のステー24d、24e同士は、ねじ24fで固定されている。図6に示すように、2分割構造のステー24d、24eの、フェライトコア23を挟み込む挟み込み部24g、24hの少なくとも一方は、三角型の面とされている。挟み込み部24g、24hの一方のみが三角型の面とされている場合、挟み込み部24g、24hのもう一方は平らな面とされている。挟み込み部24g、24hとフェライトコア23との間の隙間には、接着剤24iが充填されている。
中継要素25は2分割されたステー24d、24eの間に配置されている。
Next, parts unique to each embodiment of the present invention will be described.
[Example 1] (FIGS. 1 to 14)
In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the
The
本発明実施例1では、フェライトコア23が2分割構造ステー24d、24eに挟んで固定されており、エンジンの振動等による影響でフェライトコア23がステー24から抜けることを防止している。フェライトコア23は、固定側モジュール20が取付けねじ部24aとねじ20aにて支持部材20bに固定される力、ねじ24fの締め付け力と、止めねじ28による挟み込む力で固定される。また、2分割構造ステー24d、24eの間に図示略の接着剤を充填することで、フェライトコア23の固定を補助してもよい。
In the first embodiment of the present invention, the
2分割構造ステー24d、24eでフェライトコア23を挟み込んで保持するので、1部品構造のステーにフェライトコア挿入用の穴を設け該穴にフェライトコアを差込んでフェライトコアを保持する場合に比べて、エンジンの振動等による影響があってもフェライトコア23はステー24から抜け難くなる。
2分割構造のステー24d、24eの、フェライトコア23を挟み込む挟み込み部24g、24hの少なくとも一方が三角型の面とされているので、挟み込み部24g、24hの両方が平らな面とされている場合に比べて、フェライトコア23を確実に固定でき、また軸芯位置が精度よく固定される。
挟み込み部24g、24hとフェライトコア23との間の隙間には、接着剤24iが充填されているので、接着剤が充填されていない場合に比べてフェライトコア23がステー24から抜け難くなる。
Since the
Since at least one of the sandwiching
Since the gap between the sandwiched
送信コイル21と受信コイル22のコイル配線26の取出し方は、フェライトコア23を2分割構造ステー24d、24eで挟み込んだときに2分割構造ステー24d、24eの間に隙間ができるような構造にしておき、中継要素25を2分割構造ステー24d、24eの間に設置する。コイル配線26を中継要素25を用いて外部用配線50と接続することで、ステー24の上面に外部用配線50が通ることがなくなり、外部用配線50の径だけ運動側モジュール30と固定側モジュール20のクリアランスを広く確保することができ、運動側モジュール30と外部用配線50が接触して配線が断線することを防止できる。また、コイル配線26が外部に出ないため、コイル配線26の断線を防止できる。
The
[実施例2](図7〜図19)
本発明実施例2では、フェライトコア23は、図18に示すように、ステー24に形成されるフェライトコア用穴24jに挿入される(差込まれる)。フェライトコア用穴24jは横断面円形である。フェライトコア23とステー24との間の隙間には接着剤24kが充填されている。中継要素25は、ステー24の上面に配置されている。
[Example 2] (FIGS. 7 to 19)
In the second embodiment of the present invention, the
本発明実施例2では、フェライトコア23とステー24との間の隙間に接着剤24kが充填されているので、接着剤が充填されていない場合に比べてフェライトコア23がステー24から抜け難くなる。
中継要素25がステー24の上面に配置されているので、ステー24の上面に外部用配線50が通ることがなくなる。そのため、中継要素25の厚みを外部用配線50の太さよりも小とすることで運動側モジュール30と固定側モジュール20の上下方向のクリアランスを広く確保でき、運動側モジュール30と外部用配線50が接触して断線することを防止できる。
In the second embodiment of the present invention, since the gap between the
Since the
1 ピストン
10 ピストン測温装置
10a ピストン測温センサ
20 固定側モジュール
20a ねじ
20b 支持部材
21 送信コイル
22 受信コイル
23 フェライトコア
24 ステー
24a 取付けねじ部
24b カラー
24d、24e 2分割構造ステー
24g、24h 2分割構造ステーの挟み込み部
24i、24k 接着剤
25 中継要素
26 コイル配線
27 保護部材
28 止めねじ
30 運動側モジュール
30a ねじ
31 共振コイル
32 ボビンボデー
32a 取付けねじ部
32b カラー
32c コイルボビン用穴
32d コイルボビン用穴のコイルボビン挿入口
33 コイルボビン
33a 接着剤
34 端子
35 ボビンカバー
40 位置決め機構
41 位置決めピン
42 ピン取付け用穴
43 挿入穴
50 外部用配線
51 抵抗測温素子
52 高周波送受信装置
53 記録装置
54 電圧測定器
55 演算装置
DESCRIPTION OF
Claims (15)
(b)共振コイルを備える運動側モジュールと、
を有し、
前記固定側モジュールのステーは2分割構造であり前記フェライトコアを挟み込んで保持するピストン測温センサを有するピストン測温装置。 (A) a fixed-side module comprising a transmission coil, a reception coil, a ferrite core to which the transmission coil and the reception coil are attached, and a stay that holds the ferrite core;
(B) an exercise side module comprising a resonant coil;
Have
The stay of the fixed module has a two-part structure, and has a piston temperature sensor that sandwiches and holds the ferrite core.
前記中継要素は前記2分割されたステーの間に配置されている請求項1記載のピストン測温センサを有するピストン測温装置。 The fixed-side module includes a relay element provided between an external wiring arranged outside the fixed-side module, the transmitting coil, and the receiving coil,
The piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor according to claim 1, wherein the relay element is disposed between the two divided stays.
前記固定側モジュールは、送信コイルと、受信コイルと、前記送信コイルと前記受信コイルが取付けられるフェライトコアと、該フェライトコアを保持するステーと、前記固定側モジュールの外部に配置される外部用配線と前記送信コイルおよび前記受信コイルとの間に設けられるコイル配線と、前記フェライトコアの周りに設けられ前記コイル配線を保護する保護部材と、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。 A stationary module and a moving module;
The fixed-side module includes a transmission coil, a reception coil, a ferrite core to which the transmission coil and the reception coil are attached, a stay that holds the ferrite core, and an external wiring that is disposed outside the fixed-side module. And a coil wire provided between the transmitter coil and the receiver coil, and a protective member provided around the ferrite core and protecting the coil wire.
前記位置決め機構は、位置決めピンと、前記固定側モジュールと前記運動側モジュールの一方に設けられ前記位置決めピンが取付けられるピン取付け用穴と、前記固定側モジュールと前記運動側モジュールの他方に設けられ前記位置決めピンが挿入される挿入穴と、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。 A stationary side module, an exercise side module, and a positioning mechanism for determining a relative position between the stationary side module and the exercise side module;
The positioning mechanism includes a positioning pin, a pin mounting hole provided in one of the fixed-side module and the moving-side module, to which the positioning pin is mounted, and provided in the other of the fixed-side module and the moving-side module. A piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor, comprising an insertion hole into which a pin is inserted.
前記運動側モジュールは、コイルボビン用穴を備えピストンに取り付けられたときに該ピストンにより前記コイルボビン用穴のコイルボビン挿入口が閉塞されるボビンボデーと、前記コイルボビン用穴に配置されるコイルボビンと、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。 A stationary module and a moving module;
The motion side module includes a bobbin body in which a coil bobbin insertion port of the coil bobbin hole is closed by the piston when the coil bobbin hole is provided with a coil bobbin hole, and a coil bobbin disposed in the coil bobbin hole. Piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor.
(b)共振コイルと、該共振コイルが取付けられるコイルボビンと、該コイルボビンを保持するボビンボデーと、を備える運動側モジュールと、
を有し、
前記コイルボビンの外形は横断面非円形とされているピストン測温センサを有するピストン測温装置。 (A) a fixed-side module;
(B) an exercise-side module comprising a resonance coil, a coil bobbin to which the resonance coil is attached, and a bobbin body that holds the coil bobbin;
Have
A piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor whose outer shape of the coil bobbin is non-circular in cross section.
前記運動側モジュールは、ボビンボデーと、該ボビンボデーに保持されるコイルボビンと、前記ボビンボデーと前記コイルボビンとの間の隙間に設けられる接着剤と、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。 A stationary module and a moving module;
The said movement side module is a piston temperature measuring device which has a piston temperature measurement sensor provided with a bobbin body, the coil bobbin hold | maintained at this bobbin body, and the adhesive agent provided in the clearance gap between the said bobbin body and the said coil bobbin.
前記運動側モジュールは、端子取付け用穴を備えるコイルボビンと、該コイルボビンの端子取付け用穴に挿入される端子と、前記コイルボビンに取付けられ前記端子と前記ピストンとの間に配置されるボビンカバーと、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。 A stationary side module and a motion side module attached to the piston;
The motion side module includes a coil bobbin having a terminal mounting hole, a terminal inserted into the terminal mounting hole of the coil bobbin, a bobbin cover attached to the coil bobbin and disposed between the terminal and the piston, A piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor.
前記固定側モジュールは、前記ねじが挿通される取付けねじ部を備えるステーと、該ステーの取付けねじ部に設けられるカラーと、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。 A fixed side module that is attached to the non-moving portion of the internal combustion engine with a screw, and a moving side module;
The fixed-side module is a piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor, comprising a stay including an attachment screw portion through which the screw is inserted, and a collar provided on the attachment screw portion of the stay.
前記運動側モジュールは、前記ねじが挿通される取付けねじ部を備えるボビンボデーと、該ボビンボデーの取付けねじ部に設けられるカラーと、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。 A stationary side module and a motion side module attached to the piston with screws;
The said movement side module is a piston temperature measuring device which has a piston temperature measurement sensor provided with the bobbin body provided with the attachment screw part by which the said screw is penetrated, and the collar provided in the attachment screw part of this bobbin body.
前記固定側モジュールは、フェライトコアと、止めねじ用穴と前記フェライトコアが挿入されるフェライトコア用穴を備えるステーと、該ステーの止めねじ用穴にねじ込まれて前記フェライコアの側面を押圧する止めねじと、前記フェライトコアと前記ステーとの間の隙間に設けられる接着剤と、を備える、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。 A stationary module and a moving module;
The fixed-side module includes a ferrite core, a stay including a set screw hole and a ferrite core hole into which the ferrite core is inserted, and a set that is screwed into the set screw hole of the stay and presses the side surface of the ferrule core. A piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor, comprising: a screw; and an adhesive provided in a gap between the ferrite core and the stay.
前記固定側モジュールは、送信コイルと、受信コイルと、前記固定側モジュールの外部に配置される外部用配線と前記送信コイルおよび前記受信コイルとの間に設けられる中継要素と、を備えている、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。 A stationary module and a moving module;
The fixed-side module includes a transmission coil, a reception coil, an external wiring disposed outside the fixed-side module, and a relay element provided between the transmission coil and the reception coil. Piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor.
前記固定側モジュールの中継要素は前記ステーの上面に配置されている、請求項14記載のピストン測温センサを有するピストン測温装置。
The fixed module includes a ferrite core to which the transmission coil and the reception coil are attached, and a stay that holds the ferrite core,
The piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor according to claim 14, wherein the relay element of the fixed side module is disposed on an upper surface of the stay.
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