JP2549303Y2 - 内燃機関のノックセンサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、内燃機関の燃焼室での
ノッキングを検出するため、機関本体（シリンダブロッ
ク等）に取付けられてその振動を検出するノックセンサ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のノックセンサとしては、中央部
に取付け用の孔が形成されたセンターホール型のものが
ある（実開平２−１１３１３３号公報参照）。即ち、図
３に示すように、円筒部１ａとその基端の鍔部１ｂとか
らなる金属製ハウジング１の円筒部１ａの外周に、樹脂
製の絶縁スリーブ２を介して、円筒部１ａの基端側から
先端側にかけて、アース側リードプレート３，圧電素子
４（図４参照），出力側リードプレート５，絶縁シート
６，振動加速度により圧電素子４にストレスを与えるた
めの金属製のウエイト７のそれぞれ環状のものを順に嵌
挿し、皿バネ８を介して、円筒部１ａの外周のねじ部１
ｄに螺合したナット９で共に締め付け固定してなる。

【０００３】そして、これら圧電素子４，ウエイト７，
ナット９等の周囲をモールド樹脂10によって被覆してケ
ースとしてある。尚、アース側リードプレート３及び出
力側リードプレート５は、円筒部の横方向（半径方向）
に配置されたコネクタ11に、ターミナル12，13を介して
導出されている。

【０００４】かかるノックセンサは、円筒部１ａの中空
部１ｃに図示しないボルトを挿通させて、ボルトにより
シリンダブロック等に取付けられる。そして、ノックセ
ンサは、シリンダブロック等の振動を受けると、圧電素
子４に振動加速度に対応した電気信号を発生し、この信
号を外部のコントロールユニットに出力することによ
り、コントロールユニットでノッキング振動を検出する
ものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のノックセンサにあっては、コネクタ11が円筒
部１ａのほぼ半径方向に突出させて設けられているた
め、図５に示すように、ノックセンサの非対称性に起因
する周波数特性のうねりが生じるという問題点があっ
た。

【０００６】そこで、圧電素子のコネクタ側に、或いは
反コネクタ側にも、非分極部を形成して、非対称性の影
響を回避するようにしたものがある（特開平２−１５４
１１９号公報，特開平２−２１８９２７号公報，特開平
２−２２１８２０号公報、特開平２−２２１８１９号公
報）が、これらは製作性が劣るという不都合があり、ま
た、圧電素子のコネクタ側を切り欠いたものがある（実
開平２−４１１２９号公報）が、コネクタ側を切り欠い
たのみでは、まだ周波数特性のフラット化には不十分で
あるという不都合があった。

【０００７】本考案は、上記の従来の問題点に鑑み、製
作性良く、しかも周波数特性が乱れることのない安定し
た周波数特性を有するノックセンサを提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本考案は、機関本体への取付け用のボルトを嵌入す
る円筒部とその基端に形成された鍔部とからなるハウジ
ングの円筒部外周に、一対の環状のリードプレートによ
り挟んで、圧電素子を嵌挿し、環状のウエイトと共に締
め付け固定し、前記リードプレートに繋がる出力取り出
し用のターミナルを前記円筒部のほぼ半径方向に突出さ
せて設けたコネクタに導出してなる内燃機関のノックセ
ンサにおいて、前記圧電素子を放射状に４分割し、相対
する位置にある２個の分割片をＰＺＴからなる圧電性部
材により構成し、他の２個の分割片を前記圧電性部材と
弾性係数がほぼ等しいアルミナからなる非圧電性部材に
より構成すると共に、前記圧電性部材により構成された
分割片を、コネクタの突出方向とほぼ直角な方向に配置
し、前記非圧電性部材により構成された分割片を、コネ
クタ側と反コネクタ側とに配置する構成とする。

【０００９】

【作用】上記の構成によると、圧電素子の、ノックセン
サの非対称性による影響が大きいコネクタ側と反コネク
タ側は、アルミナからなる非圧電性部材で構成し、これ
らの箇所からは、ノック信号を取り出さないようにし
て、非対称性の影響が小さい、コネクタの突出方向とほ
ぼ直角な方向に配置したＰＺＴからなる圧電性部材から
信号を取り出す。

【００１０】

【実施例】以下に、本考案の実施例を図１及び２に基づ
いて説明する。尚、従来例と同一箇所には、同一符号を
付して、その箇所の説明を省略する。図１に示すよう
に、環状の圧電素子４を放射状に４分割し、相対する位
置にある２個の分割片４ａをＰＺＴからなる圧電性部材
により構成し、他の２個の分割片４ｂを前記圧電性部材
と弾性係数がほぼ等しいアルミナからなる非圧電性部材
により構成する。そして、圧電性部材により構成された
分割片４ａを、コネクタ11の突出方向とほぼ直角な方向
に配置し、非圧電性部材により構成された分割片４ｂ
を、コネクタ側と反コネクタ側とに配置する。

【００１１】尚、分割片４ａ，４ｂとも円弧状のものを
焼成した後、接着して環状にすることで容易に得られ
る。また、圧電素子４が環状なので、組立（配置）が容
易である。このような圧電素子４を用いたノックセンサ
の周波数特性は、図２に示すようにフラット化され、良
好なものとなる。

【００１２】以上説明したように、本実施例によると、
ノックセンサの非対称性の影響が大きいコネクタ側と反
コネクタ側には、非圧電性部材よりなる分割片４ｂを配
置して、ノック信号を検出しないようにし、非対称性の
影響の小さい、コネクタの突出方向とほぼ直角な方向に
配置した圧電性部材よりなる分割片４ａから信号を取り
出すようにしたので、フラット化した、うねりのない周
波数特性を得ることができる。

【００１３】また、非圧電性部材の分割片４ｂを、ＰＺ
Ｔからなる圧電性部材と弾性係数がほぼ等しい材料であ
るアルミナにて形成したので、環状のウエイト７にて均
一に加圧でき、周波数特性のフラット化に、更に、効果
的である。

【００１４】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によると、
円筒部の半径方向に突出したコネクタの非対称性の影響
の大きいコネクタ側と反コネクタ側には、非圧電性部材
よりなる分割片を配置して、ノック信号を取り出さない
ようにしたので、製作性良く、周波数特性がフラット化
した、良好な周波数特性のノックセンサを得ることが可
能となる。

【００１５】また、ＰＺＴからなる圧電性部材に対し、
非圧電性部材をアルミナとして、環状の圧電素子の全周
にわたって、弾性係数がほぼ等しくなるように構成され
ているので、一層、周波数特性のフラット化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示すノックセンサの圧電
素子の部分断面図

【図２】 本実施例のノックセンサの周波数特性を示す
図

【図３】 従来のノックセンサの断面図

【図４】 従来の圧電素子の斜視図

【図５】 従来のノックセンサの周波数特性を示す図

【符号の説明】

１ａ 円筒部 １ｂ 鍔部 ４ 圧電素子 ４ａ 圧電性部材よりなる分割片 ４ｂ 非圧電性部材よりなる分割片 ７ ウエイト 11 コネクタ 12 ターミナル 13 ターミナル

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機関本体への取付け用のボルトを嵌入する
   円筒部とその基端に形成された鍔部とからなるハウジン
   グの円筒部外周に、一対の環状のリードプレートにより
   挟んで、圧電素子を嵌挿し、環状のウエイトと共に締め
   付け固定し、前記リードプレートに繋がる出力取り出し
   用のターミナルを前記円筒部のほぼ半径方向に突出させ
   て設けたコネクタに導出してなる内燃機関のノックセン
   サにおいて、 前記圧電素子を放射状に４分割し、相対する位置にある
   ２個の分割片をＰＺＴからなる圧電性部材により構成
   し、他の２個の分割片を前記圧電性部材と弾性係数がほ
   ぼ等しいアルミナからなる非圧電性部材により構成する
   と共に、 前記圧電性部材により構成された分割片を、コネクタの
   突出方向とほぼ直角な方向に配置し、前記非圧電性部材
   により構成された分割片を、コネクタ側と反コネクタ側
   とに配置することを特徴とする内燃機関のノックセン
   サ。