JP4068580B2 - 非共振型ノッキングセンサ - Google Patents

Description

本発明は、押圧した状態で内部に保持した圧電素子により、内燃機関に生じるノッキング振動を検出する非共振型ノッキングセンサに関する。

従来より、内燃機関に取り付けられ、内燃機関に発生するノッキングを検出する様々な形態のノッキングセンサが開発されている。そして、その中の１つに、押圧した状態で内部に保持した圧電素子により、内燃機関に生じるノッキング振動を検出し、検出信号を外部に出力する非共振型ノッキングセンサがある。

従来の非共振型ノッキングセンサは、例えば、支持部材、圧電素子、先端側電極部材、錘絶縁部材、錘部材を備えて構成されている（特許文献１参照）。
支持部材は、軸線方向に延びる筒状部を有すると共に、筒状部のうち軸線方向における後端部から径方向外向きに突出する支持鍔部を有して構成されている。そして、支持部材における筒状部の外周において、支持鍔部から軸線方向先端側にかけて、圧電素子、先端側電極部材、錘絶縁部材、錘部材がこの順に積層されることで、非共振型ノッキングセンサの内部構造が構成される。

なお、錘絶縁部材は、支持部材の筒状部を挿通するための挿通孔を有する板型形状に構成されており、先端側電極部材と錘部材との間に配置されることで、先端側電極部材と錘部材とを電気的に絶縁している。

これにより、先端側電極部材と錘部材とが電気的に接続されるのを防止でき、圧電素子から出力される電気信号の通電経路が錘部材に接触することによる短絡不良の発生を防止することが出来る。

このように構成された非共振型ノッキングセンサが内燃機関に装着され、内燃機関のノッキング振動を受けると、非共振型ノッキングセンサは、内燃機関に発生するノッキング振動に応じた波形を有する電気信号（検出信号）を外部に出力する。
実開平４−１２７５２７号公報（図１）

ところで、非共振型ノッキングセンサでは、高温環境下における錘絶縁部材の形状の変形によるセンサ性能の低下を抑制するために、錘部材と先端側電極部材とを絶縁する錘絶縁部材の厚さ寸法が短く（薄く）なっている。このため、従来の非共振型ノッキングセンサにおいては、錘部材と先端側電極部材との物理的な間隔寸法が短く、導電性の異物によって錘部材と先端側電極部材とが電気的に接続されるという短絡不良（ショート不良）が生じる虞がある。

例えば、錘部材を切削加工する場合には、切削製造時に発生する金属片（バリ部）が誤って錘部材につながった状態で残り、そのバリ部が錘絶縁部材の側面を越えて先端側電極部材に接触することにより、バリ部によって錘部材と先端側電極部材とが電気的に接続されることがある。

また、圧電素子や錘部材などを締め付け固定するための締め付け部材（ネジ部材）を、支持部材における筒状部の先端側に取り付ける場合には、ネジ部材の締め付け固定作業時に金属粉（削りカス）が発生して、その金属粉によって錘部材と先端側電極部材とが電気的に接続されることがある。

そこで、本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、錘部材と先端側電極部材との短絡不良（ショート不良）が生じがたい非共振型ノッキングセンサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、軸線方向に延びる筒状部を有すると共に、該筒状部のうち軸線方向における後端部から径方向外向きに突出する支持鍔部を有する支持部材と、支持部材のうち支持鍔部の先端側において、筒状部の外周を取り囲むように配置される環状形状の圧電素子と、圧電素子の先端面に当接すると共に、筒状部の外周を取り囲むように配置されて、圧電素子から出力される電気信号の通電経路を形成する先端側電極部材と、先端側電極部材の先端側において、筒状部の外周を取り囲むように配置されて、圧電素子に対して荷重を加える環状形状の錘部材と、錘部材と先端側電極部材との間に配置されて、錘部材と先端側電極部材とを電気的に絶縁する絶縁材料からなる錘絶縁部材と、を備え、振動に応じて圧電素子から出力される電気信号を外部に出力する非共振型ノッキングセンサであって、錘絶縁部材は、錘部材の後端面を覆う錘後端側絶縁部と、錘部材における内周面の少なくとも一部を覆う錘内側絶縁部と、錘部材における外周面の少なくとも一部を覆う錘外側絶縁部と、を備えており、錘外側絶縁部は、周方向の全周にわたり、錘後端側絶縁部とつながっており、錘内側絶縁部は、周方向の全周にわたり、錘後端側絶縁部とつながっていること、を特徴とする非共振型ノッキングセンサである。

このノッキングセンサは、錘部材と先端側電極部材とを絶縁するための錘絶縁部材として、錘部材の後端面を覆う錘後端側絶縁部だけではなく、錘部材の内周面を覆う錘内側絶縁部および錘部材の外周面を覆う錘外側絶縁部を有する錘絶縁部材を備えて構成されている。そして、錘外側絶縁部は、周方向の全周にわたり、錘後端側絶縁部とつながっており、錘内側絶縁部は、周方向の全周にわたり、錘後端側絶縁部とつながっている。
このような錘絶縁部材を用いることで、錘部材の表面のうち錘絶縁部材に覆われることなく露出している露出部分と、先端側電極部材との間隔寸法（距離）を長く確保することができる。

これにより、錘部材や先端側電極部材の近傍に導電性の異物（金属粉や金属片など）が存在していたとしても、錘部材と先端側電極部材とが異物によって電気的に接続されるのを防止することが出来る。したがって、本発明の非共振型ノッキングセンサは、錘部材と先端側電極部材との短絡不良（ショート不良）が生じがたい非共振型ノッキングセンサとなる。

次に、上記目的を達成するためになされた請求項２記載の発明は、軸線方向に延びる筒状部を有すると共に、該筒状部のうち軸線方向における後端部から径方向外向きに突出する支持鍔部を有する支持部材と、支持部材のうち支持鍔部の先端側において、筒状部の外周を取り囲むように配置される環状形状の圧電素子と、圧電素子の後端面に当接すると共に、筒状部の外周を取り囲むように配置されて、圧電素子から出力される電気信号の通電経路を形成する後端側電極部材と、圧電素子の先端面に当接すると共に、筒状部の外周を取り囲むように配置されて、圧電素子から出力される電気信号の通電経路を形成する先端側電極部材と、圧電素子、後端側電極部材および先端側電極部材を、支持部材から電気的に絶縁する絶縁材料からなる支持部絶縁部材と、先端側電極部材の先端側において、筒状部の外周を取り囲むように配置されて、圧電素子に対して荷重を加える環状形状の錘部材と、錘部材と先端側電極部材とを電気的に絶縁する絶縁材料からなる錘絶縁部材と、を備え、電気信号を外部に出力する非共振型ノッキングセンサであって、支持部絶縁部材は、支持部材における筒状部の外周を取り囲むように配置される筒状部外側絶縁部と、支持部材における支持鍔部と後端側電極部材との間に配置される支持鍔部先端側絶縁部とを備えており、筒状部外側絶縁部は、筒状部の外周面のうち、後端側電極部材、圧電素子および先端側電極部材が配置される部分を覆うと共に、筒状部の外周面のうち錘部材が配置される部分の少なくとも一部を覆う形状であり、錘絶縁部材は、錘部材の後端面を覆う錘後端側絶縁部と、錘部材における外周面の少なくとも一部を覆う錘外側絶縁部と、を備えており、錘外側絶縁部は、周方向の全周にわたり、錘後端側絶縁部とつながっていること、を特徴とする非共振型ノッキングセンサである。

このノッキングセンサは、錘部材と先端側電極部材とを絶縁するための錘絶縁部材とし
て、錘部材の後端面を覆う錘後端側絶縁部だけではなく、錘部材の外周面を覆う錘外側絶縁部を有する錘絶縁部材を備えて構成されている。そして、錘外側絶縁部は、周方向の全周にわたり、錘後端側絶縁部とつながっている。
このような錘絶縁部材を用いることで、錘部材の外周表面のうち錘絶縁部材に覆われることなく露出している露出部分と、先端側電極部材との間隔寸法（距離）を長く確保することができる。

また、支持部絶縁部材の筒状部外側絶縁部は、筒状部の外周面のうち、後端側電極部材、圧電素子および先端側電極部材が配置される部分だけではなく、錘部材が配置される部分の少なくとも一部を覆う形状である。この支持部絶縁部材を用いることで、錘部材の内周表面のうち少なくとも一部は、支持部絶縁部材で覆われることになり、錘部材の内周表面のうち支持部絶縁部材に覆われることなく露出している露出部分と、先端側電極部材との間隔寸法（距離）を長く確保することができる。

これにより、錘部材や先端側電極部材の近傍に導電性の異物（金属粉や金属片など）が存在していたとしても、錘部材と先端側電極部材とが異物によって電気的に接続されるのを防止することが出来る。

したがって、本発明の非共振型ノッキングセンサは、錘部材と先端側電極部材との短絡不良（ショート不良）が生じがたい非共振型ノッキングセンサとなる。
また、上記の非共振型ノッキングセンサにおいては、請求項３に記載のように、錘絶縁部材が、錘部材における内周面の少なくとも一部を覆う錘内側絶縁部を備えており、錘内側絶縁部は、周方向の全周にわたり、錘後端側絶縁部とつながっている、という構成を採ることができる。

このような錘内側絶縁部を備える錘絶縁部材を用いることで、錘部材の内周表面のうち少なくとも一部は、支持部絶縁部材だけではなく、錘絶縁部材の錘内側絶縁部によっても覆われることになり、錘部材の内周表面のうち露出部分を確実に小さくすることが出来る。

これにより、錘部材の内周表面における露出部分と先端側電極部材との間隔寸法をより確実に長く確保することができ、錘部材と先端側電極部材との短絡不良（ショート不良）をより適切に防止することが出来る。

そして、上述の非共振型ノッキングセンサにおいては、請求項４に記載のように、錘絶縁部材の錘外側絶縁部は、錘部材の外周面全体を覆う形状であるとよい。
このような錘絶縁部材を用いることで、錘外側絶縁部により錘部材の外周面全体を覆うことができ、錘部材の外周面における露出部分を無くすことが出来る。

これにより、錘部材の外周面と先端側電極部材とが何らかの異物によって電気的に接続されるのを確実に防止でき、錘部材と先端側電極部材との短絡不良（ショート不良）を確実に防止することができる。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
まず、本発明が適用された非共振型ノッキングセンサ１の外観を表す正面図を、図１に示す。

図１に示すように、本実施形態の非共振型ノッキングセンサ１（以下、単に「ノッキングセンサ１」ともいう。）は、内部に圧電素子などの構成部品を収納する絶縁材料（ＰＡ（ポリアミド）等の各種樹脂材料など）からなるケース６１を備えている。

ケース６１は、先端側（図１における上側）がテーパ状に成形された円柱形状の素子収納部６３と、外部機器（例えば、点火時期制御装置など）に繋がる外部コネクタを接続するコネクタ部６５と、を備えている。コネクタ部６５は、素子収納部６３の外周壁から外向きに突出して形成される。また、コネクタ部６５は、自身の外周壁に外部コネクタの係合部と係合する突起部６７を備えている。

次に、ノッキングセンサ１の内部構造を示す断面図を、図２に示し、ノッキングセンサ１の内部に備えられる構成部品の一部（後述する、支持部材１１、支持部絶縁部材２７、後端側電極部材１７、圧電素子２３、先端側電極部材１９、錘絶縁部材２５、錘部材３１、座金２９、ナット２１）の分解斜視図を、図３に示す。

図２および図３に示すように、ノッキングセンサ１は、主体金具１１（支持部材１１ともいう）、絶縁スリーブ２７（支持部絶縁部材２７ともいう）、後端側電極部材１７、圧電素子２３、先端側電極部材１９、錘絶縁部材２５、錘部材３１、座金２９、ナット２１、第１コネクタ端子部材１５、第２コネクタ端子部材１６、抵抗素子３２、ケース６１を備えて構成されている。

支持部材１１は、軸線方向に延びる筒状部１２を有すると共に、該筒状部のうち軸線方向における後端部から径方向外向きに突出する支持鍔部１３を備えている。
筒状部１２の内部には、軸線方向に貫通する貫通孔７１が備えられ、筒状部１２における外周面の先端部および支持鍔部１３の外周面には、ケース６１との密着性を高めるための溝部７５が備えられ、筒状部１２の外周面のうち溝部７５の後端側には、ナット２１と螺合するネジ溝７４が備えられている。

なお、支持部材１１は、適宜な製造方法（鋳造、鍛造、削り出し加工、等）を用いて各部が形成されている。また、支持部材１１の表面には、耐食性を向上させるためにメッキ処理（亜鉛クロメートメッキ等）が施されている。

支持部絶縁部材２７は、絶縁材料（ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の各種樹脂材料等）からなり、筒状形状の筒状部外側絶縁部２８と、筒状部外側絶縁部２８の後端部から径方向外向きに突出する支持鍔部先端側絶縁部３０と、を備えている。支持部絶縁部材２７は、圧電素子２３、後端側電極部材１７および先端側電極部材１９を、支持部材１１から電気的に絶縁するために備えられている。

圧電素子２３は、圧電効果を有する材料（水晶等の各種結晶、チタン酸バリウムやジルコン・チタン酸鉛等の各種セラミックス、ポリフッ化ビニリデン等の各種有機材料、等）からなり、筒状部１２の外周を取り囲む環状形状に形成されて、支持部材１１のうち支持鍔部１３の先端側に配置されている。

後端側電極部材１７は、筒状部１２の外周を取り囲む環状形状に形成されており、圧電素子２３の後端面に当接して、圧電素子２３の後端面から出力される電気信号の通電経路を形成するために備えられている。

先端側電極部材１９は、筒状部１２の外周を取り囲む環状形状に形成されており、圧電素子２３の先端面に当接して、圧電素子２３の先端面から出力される電気信号の通電経路を形成するために備えられている。

錘部材３１は、環状形状の金属材料（真鍮等の各種金属材料）により形成されており、先端側電極部材１９の先端側において、筒状部１２の外周を取り囲むように配置されて、圧電素子２３に対して荷重を印加するために備えられている。

錘絶縁部材２５は、絶縁材料（ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の各種樹脂材料、等）からなり、錘部材３１の後端面を覆う錘後端側絶縁部８１と、錘部材３１における内周面の少なくとも一部を覆う錘内側絶縁部８２と、錘部材３１における外周面の少なくとも一部を覆う錘外側絶縁部８３と、を備えている。なお、錘絶縁部材２５の斜視図を、図４に示す。

錘絶縁部材２５は、錘部材３１と先端側電極部材１９とを電気的に絶縁するために備えられている。また、錘後端側絶縁部８１、錘内側絶縁部８２、錘外側絶縁部８３は、それぞれ厚さ寸法が０．３５［ｍｍ］で形成されている。

この錘絶縁部材２５は、錘部材３１の後端面だけではなく、錘部材３１における内周面の少なくとも一部および錘部材３１における外周面の少なくとも一部を覆うよう構成されている。このことから、錘絶縁部材２５を用いることで、錘部材３１の表面のうち錘絶縁部材２５に覆われることなく外部に露出する部分（露出部分）と、先端側電極部材１９との間隔寸法（距離）を長く確保することができる。

このように、錘部材３１の露出部分と先端側電極部材１９との間隔寸法を大きく確保することで、錘部材や先端側電極部材の近傍に、導電性の異物（金属粉や金属片など）が存在していたとしても、錘部材３１と先端側電極部材１９とが異物によって電気的に接続されるのを防止できる。

座金２９は、筒状部１２の外周を取り囲む環状形状の金属材料で形成されており、錘部材３１の先端面に当接する。
ナット２１は、環状形状の金属材料で形成されており、内周面に筒状部１２のネジ溝７４と螺合するネジ溝（図示省略）が形成されて、筒状部１２に螺合固定できるように構成されている。なお、ナット２１は、軸線方向に垂直な面における外周形状が多角形（例えば、六角形）に形成されており、工具などを用いて締め付け固定できるように構成されている。

次に、ノッキングセンサ１の組み立て作業について説明する。
ノッキングセンサ１の組み立て作業においては、まず、支持部材１１における筒状部１２の外周を取り囲むように、後端側から先端側に向けて、支持部絶縁部材２７、後端側電極部材１７、圧電素子２３、先端側電極部材１９、錘絶縁部材２５、錘部材３１、座金２９をこの順に積層する作業を行う。

このとき、後端側電極部材１７に第１コネクタ端子部材１５を電気的に接続し、先端側電極部材１９に第２コネクタ端子部材１６を電気的に接続すると共に、第１コネクタ端子部材１５と第２コネクタ端子部材１６とを抵抗素子３２を介して電気的に接続する作業を行う。

次に、ナット２１を支持部材１１のネジ溝７４に螺合する作業を行い、支持部材１１の支持鍔部１３とナット２１との間で、支持部絶縁部材２７、後端側電極部材１７、圧電素子２３、先端側電極部材１９、錘絶縁部材２５、錘部材３１、座金２９を、挟持固定する作業を行う。

このあと、これらの構成部品を射出成型用金型で取り囲み、これらの構成部品を覆うように絶縁材料を射出成形して、ケース６１を形成する作業を行うことにより、非共振型ノッキングセンサ１を製造することが出来る。

なお、ノッキングセンサ１は、ケース６１の後端部分から支持部材１１の支持鍔部１３の後端面が露出し、ケース６１の先端部分からは支持部材１１の筒状部１２の先端部が露出するように形成される。また、コネクタ部６５は、その内側において、第１コネクタ端子部材１５の一部および第２コネクタ端子部材１６の一部が露出するように形成される。

このように構成された非共振型ノッキングセンサ１は、自身の後端面（詳細には、支持部材１１における支持鍔部１３の後端面）が内燃機関の最適な箇所（一般にはシリンダブロック）に当接するように、内燃機関に対して取り付けられる。なお、取り付け方法としては、例えば、支持部材１１の貫通孔７１に取付用ボルトを挿通し、その取付用ボルトを内燃機関に固定することにより取り付ける方法を採ることができる。

そして、内燃機関でノッキングなどの異常振動が発生すると、その異常振動が支持部材１１の支持鍔部１３を介して圧電素子２３に達し、その異常振動に応じて圧電素子２３から出力される電気信号が、第１コネクタ端子部材１５および第２コネクタ端子部材１６から外部機器に対して出力される。

以上説明したように、非共振型ノッキングセンサ１は、錘部材３１の表面のうち、後端面だけではなく内周面の少なくとも一部および外周面の少なくとも一部を覆う構成の錘絶縁部材２５を備えている。

これにより、非共振型ノッキングセンサ１は、錘部材３１の露出部分と先端側電極部材１９との間隔寸法を大きく確保できるため、錘部材や先端側電極部材の近傍に導電性の異物（金属粉や金属片など）が存在していたとしても、錘部材３１と先端側電極部材１９とが異物によって電気的に接続されるのを防止できる。

したがって、本実施形態の非共振型ノッキングセンサ１は、錘部材３１と先端側電極部材１９との短絡不良（ショート不良）が生じがたい非共振型ノッキングセンサとなる。
また、錘絶縁部材２５は、錘後端側絶縁部８１、錘内側絶縁部８２、錘外側絶縁部８３の厚さ寸法がそれぞれ０．３５［ｍｍ］に形成されており、厚さ寸法が比較的薄く形成されている。このように、厚さ寸法が薄く形成された錘絶縁部材２５を備える非共振型ノッキングセンサ１は、高温環境下で長期間にわたり使用した場合であっても、錘絶縁部材２５の変形量が小さいため、錘部材３１によって圧電素子２３に印加される荷重が大きく変化することがなく、振動検出特性が大きく変化して、検出誤差が生じるのを防ぐことが出来る。

したがって、非共振型ノッキングセンサ１は、長期間にわたり使用した場合でも、センサの検出精度が低下するのを防止でき、耐久性能に優れたセンサとなる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。

例えば、錘部材３１と先端側電極部材１９とを電気的に絶縁するための錘絶縁部材は、錘部材３１の後端面を覆う錘後端側絶縁部８１と、錘部材３１における外周面の少なくとも一部を覆う錘外側絶縁部８３と、を備えて構成される第２錘絶縁部材８５を用いることも出来る。

なお、第２錘絶縁部材８５を用いる場合には、支持部絶縁部材２７として、筒状部外側絶縁部２８の先端部が少なくとも錘部材３１における内周面の内部空間に達する形状の支持部絶縁部材を使用するとよい。つまり、筒状部外側絶縁部２８は、筒状部１２の外周面のうち、後端側電極部材１７、圧電素子２３および先端側電極部材１９が配置される部分を覆うと共に、筒状部１２の外周面のうち錘部材３１が配置される部分の少なくとも一部を覆う形状であるとよい。

ここで、第２錘絶縁部材８５を備える第２非共振型ノッキングセンサ２の内部構造を表す断面図を、図５に示す。なお、第２非共振型ノッキングセンサ２のうち、上述した非共振型ノッキングセンサ１と同一の構成部材については、同一の符号を付して表す。

図５に示すように、第２錘絶縁部材８５（錘後端側絶縁部８１）および支持部絶縁部材２７（筒状部外側絶縁部２８）は、錘部材３１の内周面と先端側電極部材１９とを隔離しており、両者を電気的に絶縁している。

また、第２錘絶縁部材８５は、錘外側絶縁部８３により錘部材３１における外周面の少なくとも一部を覆うことにより、錘部材３１の外周面における露出部分と、先端側電極部材１９との間隔寸法（距離）を長く確保でき、錘部材３１と先端側電極部材１９とが異物によって電気的に接続されるのを防止できる。

よって、第２非共振型ノッキングセンサ２は、錘部材３１の外周面および内周面のそれぞれにおいて、錘部材３１と先端側電極部材１９とが異物によって電気的に接続されるのを防止でき、錘部材３１と先端側電極部材１９との短絡不良（ショート不良）が生じがたい非共振型ノッキングセンサとなる。

次に、上述した錘絶縁部材２５は、錘外側絶縁部８３が錘部材３１の外周面全体を覆うように、錘外側絶縁部８３の高さ寸法（軸線方向寸法）を変更してもよい。同様に、上述した第２錘絶縁部材８５は、錘外側絶縁部８３が錘部材３１の外周面全体を覆うように、錘外側絶縁部８３の高さ寸法（軸線方向寸法）を変更してもよい。

このような錘絶縁部材を用いることで、錘外側絶縁部８３により錘部材３１の外周面全体を覆うことができ、錘部材３１の外周面における露出部分を無くすことが出来る。これにより、錘部材３１の外周面と先端側電極部材１９とが異物によって電気的に接続されるのを確実に防止できる。

また、錘絶縁部材２５は、錘内側絶縁部８２が錘部材３１の内周面全体を覆うように、錘内側絶縁部８２の高さ寸法（軸線方向寸法）を変更してもよい。
このような錘絶縁部材を用いることで、錘内側絶縁部８２により錘部材３１の内周面全体を覆うことができ、錘部材３１の内周面における露出部分を無くすことができ、錘部材３１の内周面と先端側電極部材１９とが異物によって電気的に接続されるのを確実に防止できる。

次に、錘絶縁部材は、その構成材料として、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の他に、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡ（ポリアミド）６６、ＰＡ（ポリアミド）などを用いることが出来る。また、錘絶縁部材の厚さ寸法は、０．３５［ｍｍ］に限られず、錘部材と先端側電極部材とを確実に絶縁できると共に、長期間の使用によっても錘絶縁部材の形状が変形し難い厚さ寸法に設定することが望ましい。

また、非共振型ノッキングセンサは、支持部絶縁部材２７の支持鍔部先端側絶縁部３０および後端側電極部材１７を備えることなく、圧電素子２３の後端面が導電性材料からなる支持部材１１（支持鍔部１３）に電気的に接続される構造としてもよい。このように構成された非共振型ノッキングセンサは、支持部材１１のうちケース６１に覆われることなく外部に露出する部分を介して、圧電素子２３から出力される電気信号を外部機器に出力することが出来る。

さらに、後端側電極部材１７と第１コネクタ端子部材１５とは、一体の部材で構成してもよく、また、先端側電極部材１９と第２コネクタ端子部材１６とは、一体の部材で構成してもよい。

非共振型ノッキングセンサの外観を表す正面図である。 非共振型ノッキングセンサの内部構造を示す断面図である。 非共振型ノッキングセンサの内部に備えられる構成部品の一部の分解斜視図である。 錘絶縁部材の斜視図である。 第２非共振型ノッキングセンサの内部構造を表す断面図である。

符号の説明

１…非共振型ノッキングセンサ、２…第２非共振型ノッキングセンサ、１１…主体金具（支持部材）、１２…筒状部、１３…支持鍔部、１５…第１コネクタ端子部材、１６…第２コネクタ端子部材、１７…後端側電極部材、１９…先端側電極部材、２３…圧電素子、２５…錘絶縁部材、２７…絶縁スリーブ（支持部絶縁部材）、２８…筒状部外側絶縁部、３０…支持鍔部先端側絶縁部、３１…錘部材、８１…錘後端側絶縁部、８２…錘内側絶縁部、８３…錘外側絶縁部、８５…第２錘絶縁部材。

Claims (4)

1. 軸線方向に延びる筒状部を有すると共に、該筒状部のうち軸線方向における後端部から径方向外向きに突出する支持鍔部を有する支持部材と、
   前記支持部材のうち前記支持鍔部の先端側において、前記筒状部の外周を取り囲むように配置される環状形状の圧電素子と、
   前記圧電素子の先端面に当接すると共に、前記筒状部の外周を取り囲むように配置されて、前記圧電素子から出力される電気信号の通電経路を形成する先端側電極部材と、
   前記先端側電極部材の先端側において、前記筒状部の外周を取り囲むように配置されて、前記圧電素子に対して荷重を加える環状形状の錘部材と、
   前記錘部材と前記先端側電極部材との間に配置されて、前記錘部材と前記先端側電極部材とを電気的に絶縁する絶縁材料からなる錘絶縁部材と、
   を備え、振動に応じて前記圧電素子から出力される電気信号を外部に出力する非共振型ノッキングセンサであって、
   前記錘絶縁部材は、前記錘部材の後端面を覆う錘後端側絶縁部と、前記錘部材における内周面の少なくとも一部を覆う錘内側絶縁部と、前記錘部材における外周面の少なくとも一部を覆う錘外側絶縁部と、を備えており、
   前記錘外側絶縁部は、周方向の全周にわたり、前記錘後端側絶縁部とつながっており、
   前記錘内側絶縁部は、周方向の全周にわたり、前記錘後端側絶縁部とつながっていること、
   を特徴とする非共振型ノッキングセンサ。
2. 軸線方向に延びる筒状部を有すると共に、該筒状部のうち軸線方向における後端部から径方向外向きに突出する支持鍔部を有する支持部材と、
   前記支持部材のうち前記支持鍔部の先端側において、前記筒状部の外周を取り囲むように配置される環状形状の圧電素子と、
   前記圧電素子の後端面に当接すると共に、前記筒状部の外周を取り囲むように配置されて、前記圧電素子から出力される電気信号の通電経路を形成する後端側電極部材と、
   前記圧電素子の先端面に当接すると共に、前記筒状部の外周を取り囲むように配置されて、前記圧電素子から出力される電気信号の通電経路を形成する先端側電極部材と、
   前記圧電素子、前記後端側電極部材および前記先端側電極部材を、前記支持部材から電気的に絶縁する絶縁材料からなる支持部絶縁部材と、
   前記先端側電極部材の先端側において、前記筒状部の外周を取り囲むように配置されて、前記圧電素子に対して荷重を加える環状形状の錘部材と、
   前記錘部材と前記先端側電極部材とを電気的に絶縁する絶縁材料からなる錘絶縁部材と、
   を備え、前記電気信号を外部に出力する非共振型ノッキングセンサであって、
   前記支持部絶縁部材は、前記支持部材における前記筒状部の外周を取り囲むように配置される筒状部外側絶縁部と、前記支持部材における前記支持鍔部と前記後端側電極部材との間に配置される支持鍔部先端側絶縁部とを備えており、
   前記筒状部外側絶縁部は、前記筒状部の外周面のうち、前記後端側電極部材、前記圧電素子および前記先端側電極部材が配置される部分を覆うと共に、前記筒状部の外周面のうち前記錘部材が配置される部分の少なくとも一部を覆う形状であり、
   前記錘絶縁部材は、前記錘部材の後端面を覆う錘後端側絶縁部と、前記錘部材における外周面の少なくとも一部を覆う錘外側絶縁部と、を備えており、
   前記錘外側絶縁部は、周方向の全周にわたり、前記錘後端側絶縁部とつながっていること、
   を特徴とする非共振型ノッキングセンサ。
3. 前記錘絶縁部材は、前記錘部材における内周面の少なくとも一部を覆う錘内側絶縁部を備えており、
   前記錘内側絶縁部は、周方向の全周にわたり、前記錘後端側絶縁部とつながっていること、
   を特徴とする請求項２に記載の非共振型ノッキングセンサ。
4. 前記錘絶縁部材の前記錘外側絶縁部は、前記錘部材の外周面全体を覆う形状であること、
   を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の非共振型ノッキングセンサ。

Images