JP5096547B2 - Piston temperature measuring device - Google Patents

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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, Patent Documents 1 and 2).
The measurement principle of the electromagnetic induction method will be described with reference to FIGS.
The transmission coil 2a and the reception coil 2b are spaced apart from each other in the coil axis direction, and when the piston 1 reaches bottom dead center, the resonance coil is positioned in the vicinity of the intermediate position between the transmission coil 2a and the reception coil 2b in the vertical direction. 3a is arranged, and the resistance temperature measuring element 5 is connected to the resonance coil 3a so as to form a series closed circuit. When a high-frequency current from a high-frequency transmitter / receiver is passed through the transmission coil 2a, an induction current is generated in the reception coil 2b and the resonance coil 3a. Also changes. Therefore, by measuring the peak value of the output voltage of the receiving coil 2b with a voltage measuring instrument such as an oscilloscope, the temperature of the resistance temperature measuring element 5 can be calculated.
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。
However, when actually measuring the temperature of the piston, the motion side module 3 on which the resonance coil 3a is mounted is installed on the mechanism side such as the piston 1 that moves at a high temperature and high speed. Therefore, the motion side module 3 needs to have enough strength to withstand the inertial force due to the motion of the piston 1 under a high temperature condition.
In addition, the fixed-side module 2 having the transmission coil 2a, the reception coil 2b, and the ferrite core 2c around which the transmission coil 2a and the reception coil 2b are wound is installed at a location that receives high temperature and vibration of the engine. Must be strong enough to withstand.
Further, the resonance coil 3a of the moving side module 3 reaches around the ferrite core 2c of the fixed side module 2 at and near the bottom dead center of the piston 1. By ensuring a sufficient and accurate clearance between the three, the measurement accuracy can be improved, and the reliability of the temperature sensor can be improved.
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.

特開平09−292287号公報JP 09-292287 A 特開平09−292288号公報JP 09-292288 A

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) 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、を備えており、
前記止めねじは、前記フェライトコアの側面を該フェライトコアの両側から押さえつけている、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、(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) 前記固定側モジュールのフェライトコアは、前記送信コイルと前記受信コイルが取付けられており、
前記固定側モジュールのステーは、前記フェライトコアを保持しており、
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、(2)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) It has a stationary module and an exercise module,
The stationary module, pressing the ferrite core, a stay with a hole ferrite core hole and the ferrite core setscrew is inserted, the side surfaces of the ferrite core is screwed for locking screw hole of the stay A set screw, and an adhesive provided in a gap between the ferrite core and the stay ,
The said set screw is a piston temperature measuring device which has a piston temperature measuring sensor which has pressed the side surface of the said ferrite core from the both sides of this ferrite core .
(2) 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. A piston temperature measuring device having the piston temperature measuring sensor according to (1).
(3) The ferrite core of the fixed side module has the transmitting coil and the receiving coil attached thereto,
The stay of the fixed side module holds the ferrite core,
The piston temperature measuring device having the piston temperature measuring sensor according to (2), wherein the relay element of the stationary module is disposed on an upper surface of the stay.

上記(1)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(2)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(3)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), the fixed-side 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 (2), 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 (3), 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.

本発明実施例1のピストン測温装置とその近傍を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the piston temperature measuring device of this invention Example 1, and its vicinity. 本発明実施例1のピストン測温装置の、固定側モジュールの平面図および部分断面図である。It is the top view and partial sectional view of a fixed side module of the piston temperature measuring device of Example 1 of the present invention. 本発明実施例1のピストン測温装置の、固定側モジュールの側面図である。It is a side view of the stationary side module of the piston temperature measuring device of Example 1 of this invention. 図2のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 本発明実施例1のピストン測温装置の、固定側モジュールのフェライトコアとその近傍を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the ferrite core of the stationary side module of the piston temperature measuring device of Example 1 of this invention, and its vicinity. 本発明実施例1のピストン測温装置の、固定側モジュールの2分割構造ステーの挟み込み部とその近傍を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the clamping part and its vicinity of the 2 division | segmentation structure stay of a stationary-side module of the piston temperature measuring device of Example 1 of this invention. 本発明実施例1と実施例2に適用可能なピストン測温装置の、運動側モジュールの平面図である。It is a top view of the movement side module of the piston temperature measuring device applicable to this invention Example 1 and Example 2. FIG. 図7のABCDEF線断面図である。It is the ABCDEF line sectional view of FIG. 本発明実施例1と実施例2に適用可能なピストン測温装置の、運動側モジュールの側面図である。It is a side view of the movement side module of the piston temperature measuring device applicable to this invention Example 1 and Example 2. FIG. 本発明実施例1と実施例2に適用可能なピストン測温装置の、運動側モジュールの底面図である。It is a bottom view of the movement side module of the piston temperature measuring device applicable to this invention Example 1 and Example 2. FIG. 本発明実施例1と実施例2に適用可能なピストン測温装置の、運動側モジュールの位置決めピンをピン取付け用穴に取付けたときの側面図である。It is a side view when the positioning pin of the movement side module of the piston temperature measuring device applicable to this invention Example 1 and Example 2 is attached to the pin attachment hole. 本発明実施例1と実施例2に適用可能なピストン測温装置の、運動側モジュールのコイルボビンの平面図である。It is a top view of the coil bobbin of the movement side module of the piston temperature measuring device applicable to this invention Example 1 and Example 2. FIG. 本発明実施例1と実施例2に適用可能なピストン測温装置の、運動側モジュールのコイルボビンの側面図および部分断面図である。It is the side view and partial sectional view of a coil bobbin of a movement side module of a piston temperature measuring device applicable to the present invention Example 1 and Example 2. 本発明実施例1と実施例2に適用可能なピストン測温装置の、運動側モジュールの底面図である。It is a bottom view of the movement side module of the piston temperature measuring device applicable to this invention Example 1 and Example 2. FIG. 本発明実施例2のピストン測温装置とその近傍を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the piston temperature measuring device of this invention Example 2, and its vicinity. 本発明実施例2のピストン測温装置の、固定側モジュールの平面図である。It is a top view of the stationary side module of the piston temperature measuring device of Example 2 of this invention. 本発明実施例2のピストン測温装置の、固定側モジュールの側面図である。It is a side view of the fixed side module of the piston temperature measuring device of Example 2 of this invention. 本発明実施例2のピストン測温装置の、固定側モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the stationary side module of the piston temperature measuring device of Example 2 of this invention. 本発明実施例2のピストン測温装置の、固定側モジュールのフェライトコアとその近傍を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the ferrite core of the stationary-side module, and its vicinity of the piston temperature measuring device of Example 2 of this invention. 従来のピストン測温装置とその近傍を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional piston temperature measuring device and its vicinity. 従来のピストン測温装置の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the conventional piston temperature measuring device.

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 temperature measuring device 10 according to an embodiment of the present invention is a device that measures the temperature of a piston 1 of an internal combustion engine using an electromagnetic induction method. The piston temperature measuring device 10 includes a piston temperature measuring sensor 10 a, a high frequency transmission / reception device 52, a recording device 53, a voltage measuring device 54, and an arithmetic device 55.
The piston temperature measurement sensor 10 a includes a fixed side module 20, a motion side module 30, a positioning mechanism 40 (see FIG. 11), an external wiring 50, and a resistance temperature measurement element 51.

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 stationary module 20 includes one or more transmitting coils 21 and receiving coils 22 described later, and the exercise module 30 includes one or more of the following described as illustrated in FIG. 8. A plurality of resonance coils 31 are provided, and one set of the transmission coil 21, the reception coil 22, and the resonance coil 31 forms a sensor for one channel. In FIG. 1, only one set of the fixed side module 20 and the exercise side module 30 is shown, and a case where three sets of coil units are provided for one set of modules is shown. However, depending on the mounting conditions, the piston temperature measuring sensor 10a can be mounted with a plurality of module sets for one cylinder, or an arbitrary number of coil units can be mounted with one set of modules. .

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 side module 20 is fixed by a screw 20a to a place where the internal combustion engine such as an engine block does not move. The fixed-side module 20 moves when there is no place where the moving parts such as the crankshaft connected to the piston 1 moving in a cylinder, the counterweight of the crankshaft, the connecting rod, or the moving parts do not contact. In a place where parts are shaved and are not in contact with each other, they are attached to a cylinder block or the like of an internal combustion engine via a support member 20b when direct or direct is impossible.
As shown in FIG. 2 or 4, the stationary module 20 includes a transmission coil 21, a reception coil 22, a ferrite core 23, a stay 24, a relay element 25, a coil wiring 26, a protection member 27, A set screw 28.

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 transmission coil 21 and the reception coil 22 are wound and supported (attached) to the ferrite core 23 as shown in FIG. The transmission coil 21 and the reception coil 22 are arranged at intervals in the vertical direction of the ferrite core 23. A high-frequency current from the high-frequency transmitter / receiver 52 (see FIG. 1) flows through the transmission coil 21. Thereby, a magnetic field is formed, and an induced current is generated in the corresponding receiving coil 22 under the electromagnetic induction action.
The ferrite core 23 extends in the vertical direction. The ferrite core 23 is held by the stay 24 at least at the lower end. The upper end portion of the ferrite core 23 is located above the upper surface of the stay 24.

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 stay 24 is made of a material that does not affect the magnetic field generated by electromagnetic induction, such as resin. As shown in FIG. 2, the stay 24 is formed with a mounting screw portion 24a through which the screw 20a (see FIG. 1) is inserted. A metal collar 24b is fitted to the mounting screw portion 24a.
The relay element 25 is made of a flexible substrate or the like. The relay element 25 is fixed to the stay 24. As shown in FIG. 4, the relay element 25 is provided between the external wiring 50 disposed outside the fixed-side module 20 and the transmission coil 21 and the reception coil 22. The relay element 25 has a thin plate shape, and the thickness thereof is smaller than the thickness of the external wiring 50.
The coil wiring 26 is provided between the relay element 25 and the transmission coil 21 and the reception coil 22.

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 protection member 27 protects the coil wiring 26. The protective member 27 is made of a shrink tube, a cover, an adhesive, or the like. The protection member 27 is provided on the outer periphery of the ferrite core 23 located above the upper surface of the stay 24. When the protective member 27 is made of a shrinkable tube or a cover, it is difficult to attach the protective member 27 near the base of the ferrite core 23. In this case, it is desirable to use an adhesive 27a. Also, when the coil wiring 26 is passed through the outer wall surface of the stay 24 such as the upper surface of the stay 24, it is desirable to protect the coil wiring 26 using an adhesive.
As shown in FIG. 2, the set screw 28 is screwed into a set screw hole 24 c formed in the stay 24. The set screw 28 is inserted into the set screw hole 24 c from the side surface of the stay 24 and presses the side surface of the ferrite core 23 from both sides of the ferrite core 23.

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 motion side module 30 is fixed to the bottom surface of the piston 1 in the cylinder by screws 30a. However, the motion side module 30 may be fixed to the piston 1 by, for example, welding, adhesion, fitting, or the like. As illustrated in FIG. 8 or FIG. 13, the exercise side module 30 includes a resonance coil 31, a bobbin body 32, a coil bobbin 33, a terminal 34, and a bobbin cover 35.

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 resonance coil 31 is wound and supported (attached) to a coil bobbin 33. The resonance coil 31 is arranged coaxially with the transmission coil 21, the reception coil 22, and the ferrite core 23 of the fixed side module 20. When the piston 1 reaches the bottom dead center, the resonance coil 31 is fitted to the ferrite core 23 from the outside, and is located below the transmission coil 21 and above the reception coil 22.

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 bobbin body 32 is made of a material that does not affect the magnetic field generated by electromagnetic induction, such as resin. The bobbin body 32 is fixedly attached to the piston 1. When the bobbin body 32 is attached to the piston 1 by the screw 30a, the bobbin body 32 is formed with an attachment screw portion 32a through which the screw 30a is inserted, as shown in FIG. A metal collar 32b is fitted to the mounting screw portion 32a.
The bobbin body 32 has a coil bobbin hole 32c opened upward. The coil bobbin 33 is disposed in the coil bobbin hole 32c. The shape of the coil bobbin hole 32c is the same as or substantially the same as the outer shape of the coil bobbin 33. When the coil bobbin 33 is disposed in the coil bobbin hole 32c, the coil bobbin 33 does not rattle in the hole 32c. ing. An opening (coil bobbin insertion port) 32 d above the coil bobbin hole 32 is closed by the piston 1 when the bobbin body 32 is attached to the piston 1.

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 coil bobbin 33 is built in the coil bobbin hole 32c. The coil bobbin 33 is sandwiched between the mounting surface of the piston 1 and the bobbin body 32, and prevents the coil bobbin 33 and the resonance coil 31 from being damaged by the inertial force generated by the reciprocating motion of the piston 1. The cross-sectional shape of the coil bobbin 33 is not a complete cylindrical shape such as an elliptical shape or a barrel shape.
A gap between the coil bobbin 33 and the bobbin body 32 is filled with an adhesive 33a.

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 coil bobbin 33 as shown in FIGS. The terminal 34 is inserted into a terminal mounting hole 33 b formed in the coil bobbin 33. The resonance coil 31 is taken out of the bobbin body 32 through the terminal 34. The connection side 34a of the terminal 34 to the resonance coil 31 is located very close to the winding portion of the resonance coil 31, and the wiring of the resonance coil 31 is prevented from being disconnected by shortening the wiring. The side 34b of the terminal 34 opposite to the connection side 34a to the resonance coil 31 extends to the outside of the bobbin body 32, and the resistance temperature measuring element 51 (see FIG. 1) is connected to the connection side 34b.

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 temperature measuring element 51 is a thermistor. As shown in FIG. 1, the resistance temperature measuring element 51 is embedded in each temperature measuring portion of the piston 1, and each resistance temperature measuring element 51 forms a series closed circuit with each corresponding resonance coil 31. ing. However, when the resistance value of each resistance temperature measuring element 51 changes with temperature, the induced current of each resonance coil 31 changes. Accordingly, the peak value of the AC voltage waveform of each receiving coil 22 through which each resonance coil 31 passes changes due to the electromagnetic induction action between both coils 31 and 22. For this reason, a voltage measuring device 54 such as an oscilloscope and a recording device 53 such as a personal computer are connected to each corresponding receiving coil 22, and the output value is monitored and recorded. By converting, it is possible to know the temperature of each resistance temperature measuring element 51, that is, the temperature of each temperature measuring section.

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 bobbin cover 35 is disposed on the upper surface of the coil bobbin 33 as shown in FIG. The bobbin cover 35 is attached to the coil bobbin 33 and is disposed between the terminal 34 and the piston 1. The bobbin cover 35 prevents the terminal 34 from jumping upward from the terminal mounting hole 33b. As a result, the terminal 34 is prevented from coming into contact with conductive parts such as the piston 1, and the circuit formed by the resistance temperature measuring element 51 is prevented from being short-circuited.

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 side module 20 and the moving side module 30 are attached to the internal combustion engine, the positioning mechanism 40 changes the relative positional relation between the modules 20 and 30 so that the ferrite core 23 and the coil bobbin 33 are coaxial. To be provided.
When the stationary module 20 and the motion module 30 are attached to the internal combustion engine, the relative positional relationship between the modules 20 and 30 must be such that the ferrite core 23 and the coil bobbin 33 are coaxial. It is. This is because if the coaxiality is out of order, the ferrite core 23 and the coil bobbin 33 come into contact with each other, causing problems such as damage to the stationary module 20 or the moving module 30.
As shown in FIGS. 10 and 11, the positioning mechanism 40 includes a positioning pin 41, a pin mounting hole 42 provided on one of the fixed side module 20 and the motion side module 30, and a fixed side module. 20 and an insertion hole 43 (see FIG. 2) provided in the other of the movement side module 30 and into which the positioning pin 41 is inserted.

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 positioning pin 41 is detachably attached to the pin attachment hole 42. The positioning pin 41 is detachably attached to the pin mounting hole 42 by, for example, forming a screw in the positioning pin 41 and the pin mounting hole 42 and screwing the positioning pin 41 into the pin mounting hole 42. The positioning pin 41 is attached to the pin attachment hole 42 when the modules 20 and 30 are attached to the internal combustion engine, and is removed from the pin attachment hole 42 at the time of measurement. The positioning pin 41 tapers toward the tip.
When both modules 20 and 30 are attached to the internal combustion engine, the coaxiality of the ferrite core 23 and the coil bobbin 33 is maintained by attaching the modules 20 and 30 to positions where the positioning pins 41 are inserted into the insertion holes 43.

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 stationary module 20 includes the protection member 27 that protects the coil wiring 26, the protection member 27 can protect the coil wiring 26. Further, since the protective member 27 is provided around the ferrite core 23, it is possible to prevent the transmission coil 21 and the reception coil 22 from being unwound from the ferrite core 23.
(B) Since the positioning mechanism 40 is provided, the relative positions of the stationary module 20 and the motion module 30 can be determined. As a result, it is possible to prevent the piston temperature sensor 10a from being damaged due to contact between the stationary module 20 and the moving module 30.

(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 coil bobbin 33 is disposed in the coil bobbin hole 32c in which the coil bobbin insertion port 32d is closed by the piston 1, it is possible to prevent the resonance coil 31 attached to the coil bobbin 33 or the coil bobbin 33 from being damaged.
(D) The cross-sectional shape of the coil bobbin 33 is non-circular, and the shape of the coil bobbin hole 32c is the same as or substantially the same as the outer shape of the coil bobbin 33. Therefore, the coil bobbin 33 rotates with respect to the bobbin body 32. Can be prevented. As a result, the coil bobbin 33 and the terminal 34 attached to the coil bobbin 33 can be prevented from being damaged.
(E) Since the adhesive 33a is filled in the gap between the bobbin body 32 and the coil bobbin 33, it is possible to prevent the coil side bobbin 33 from vibrating with respect to the bobbin body 32 and damaging the motion side module 30.
(F) The connection side 34a of the terminal 34 to the resonance coil 31 is located very close to the winding portion of the resonance coil 31, and the wiring of the resonance coil 31 can be prevented from being disconnected by shortening the coil wiring. .
(G) Since the movement side module 30 includes the terminal 34 and the terminal 34 is inserted into the terminal mounting hole 33b of the coil bobbin 33, it is possible to prevent the wiring from being disconnected due to the vibration of the terminal 34.
(H) Since the motion side module 30 includes the bobbin cover 35, it is possible to prevent the circuit from being short-circuited due to the terminal 34 coming into contact with the piston 1 which is a conductive component.

(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 collar 24 b is provided on the mounting screw portion 24 a of the stay 24, it is possible to prevent the screw 20 a from being loosened due to thermal expansion or swelling of the resin stay 24 and the mounting force of the stay 24 from being reduced.
(J) Since the collar 32 b is provided on the mounting screw portion 32 a of the bobbin body 32, it is possible to prevent the screw 30 a from loosening due to thermal expansion and swelling of the resin bobbin body 32 and a decrease in the mounting force of the bobbin body 32.
(K) Since the fixed module 20 includes the relay element 25, it is possible to prevent the coil wiring 26 from being disconnected as compared with the case where the relay element 25 is not provided.

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 stay 24 of the stationary module 20 has a two-divided structure 24d, 24e, and sandwiches and holds (fixes) the ferrite core 23. The stays 24d and 24e having a two-part structure are fixed with screws 24f. As shown in FIG. 6, at least one of the sandwiching portions 24g and 24h that sandwich the ferrite core 23 of the stays 24d and 24e having a two-divided structure is a triangular surface. When only one of the sandwiching portions 24g and 24h is a triangular surface, the other of the sandwiching portions 24g and 24h is a flat surface. A gap between the sandwiched portions 24g and 24h and the ferrite core 23 is filled with an adhesive 24i.
The relay element 25 is arranged between the stays 24d and 24e divided into two.

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 ferrite core 23 is fixed by being sandwiched between the two-divided structure stays 24d and 24e, and the ferrite core 23 is prevented from coming off the stay 24 due to the influence of engine vibration or the like. The ferrite core 23 is fixed by the force by which the fixed-side module 20 is fixed to the support member 20b by the mounting screw portion 24a and the screw 20a, the tightening force of the screw 24f, and the clamping force by the set screw 28. Further, the fixing of the ferrite core 23 may be assisted by filling an adhesive (not shown) between the two-split structure stays 24d and 24e.

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 ferrite core 23 is sandwiched and held by the two-divided structure stays 24d and 24e, as compared with a case where a ferrite core insertion hole is provided in a one-part structure stay and the ferrite core is inserted into the hole to hold the ferrite core. The ferrite core 23 is difficult to be removed from the stay 24 even if it is affected by engine vibration or the like.
Since at least one of the sandwiching portions 24g and 24h sandwiching the ferrite core 23 of the stays 24d and 24e having a two-divided structure is a triangular surface, both sandwiching portions 24g and 24h are flat surfaces. As compared with the above, the ferrite core 23 can be securely fixed, and the axial center position is fixed with high accuracy.
Since the gap between the sandwiched portions 24g and 24h and the ferrite core 23 is filled with the adhesive 24i, the ferrite core 23 is less likely to come off from the stay 24 than when the adhesive is not filled.

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 coil wiring 26 of the transmitting coil 21 and the receiving coil 22 is taken out so that a gap is formed between the two-divided structural stays 24d and 24e when the ferrite core 23 is sandwiched between the two-divided structural stays 24d and 24e. The relay element 25 is installed between the two-divided structure stays 24d and 24e. By connecting the coil wiring 26 to the external wiring 50 using the relay element 25, the external wiring 50 does not pass through the upper surface of the stay 24, and the motion-side module 30 and the fixed-side module are as much as the diameter of the external wiring 50. 20 can be secured widely, and it is possible to prevent the movement side module 30 and the external wiring 50 from coming into contact with each other and disconnecting the wiring. Moreover, since the coil wiring 26 does not go outside, the disconnection of the coil wiring 26 can be prevented.

[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 ferrite core 23 is inserted (inserted) into a ferrite core hole 24j formed in the stay 24 as shown in FIG. The ferrite core hole 24j has a circular cross section. A gap between the ferrite core 23 and the stay 24 is filled with an adhesive 24k. The relay element 25 is disposed on the upper surface of the stay 24.

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 ferrite core 23 and the stay 24 is filled with the adhesive 24k, the ferrite core 23 is less likely to come out of the stay 24 than when the adhesive is not filled. .
Since the relay element 25 is disposed on the upper surface of the stay 24, the external wiring 50 does not pass through the upper surface of the stay 24. Therefore, by making the thickness of the relay element 25 smaller than the thickness of the external wiring 50, a wide vertical clearance can be secured between the exercise side module 30 and the fixed side module 20. It is possible to prevent contact and disconnection.

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 SYMBOLS 1 Piston 10 Piston temperature measuring device 10a Piston temperature sensor 20 Fixed side module 20a Screw 20b Support member 21 Transmitting coil 22 Receiving coil 23 Ferrite core 24 Stay 24a Mounting screw part 24b Collar 24d, 24e 2 divided structure stays 24g, 24h 2 divided Structure stay sandwiching portions 24i, 24k Adhesive 25 Relay element 26 Coil wiring 27 Protective member 28 Set screw 30 Motion side module 30a Screw 31 Resonant coil 32 Bobbin body 32a Mounting screw portion 32b Collar bobbin hole 32d Coil bobbin hole Coil bobbin insertion Port 33 Coil bobbin 33a Adhesive 34 Terminal 35 Bobbin cover 40 Positioning mechanism 41 Positioning pin 42 Pin mounting hole 43 Insertion hole 50 External wiring 51 Resistance temperature measuring element 52 High frequency transmission / reception device 53 recording device 54 the voltage measuring device 55 calculating unit

Claims (3)

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、を備えており、
前記止めねじは、前記フェライトコアの側面を該フェライトコアの両側から押さえつけている、ピストン測温センサを有するピストン測温装置。
Having a stationary module and a moving module,
The stationary module, pressing the ferrite core, a stay with a hole ferrite core hole and the ferrite core setscrew is inserted, the side surfaces of the ferrite core is screwed for locking screw hole of the stay A set screw, and an adhesive provided in a gap between the ferrite core and the stay ,
The said set screw is a piston temperature measuring device which has a piston temperature measuring sensor which has pressed the side surface of the said ferrite core from the both sides of this ferrite core .
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、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 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. A piston temperature measuring device having the piston temperature measuring sensor according to claim 1. 前記固定側モジュールのフェライトコアは、前記送信コイルと前記受信コイルが取付けられており、
前記固定側モジュールのステーは、前記フェライトコアを保持しており、
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、請求項2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 ferrite core of the fixed side module has the transmitting coil and the receiving coil attached thereto,
The stay of the fixed side module holds the ferrite core,
The piston temperature measuring device having a piston temperature measuring sensor according to claim 2, wherein the relay element of the fixed side module is disposed on an upper surface of the stay.
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