JPH02218927A - 非共振型ノックセンサ - Google Patents
非共振型ノックセンサInfo
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- JPH02218927A JPH02218927A JP1038925A JP3892589A JPH02218927A JP H02218927 A JPH02218927 A JP H02218927A JP 1038925 A JP1038925 A JP 1038925A JP 3892589 A JP3892589 A JP 3892589A JP H02218927 A JPH02218927 A JP H02218927A
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- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
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
。
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
。
〈従来技術〉
内燃機関に取り付けられる合成樹脂製ケース内に、表裏
面に電極を備えた環状圧電素子を挟圧状に保持し、該合
成樹脂製ケースの側面に、前記圧電素子の表裏面電極と
電気的に接続する接続端子杆を囲繞してなる筒状コネク
ター部を突設した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。
面に電極を備えた環状圧電素子を挟圧状に保持し、該合
成樹脂製ケースの側面に、前記圧電素子の表裏面電極と
電気的に接続する接続端子杆を囲繞してなる筒状コネク
ター部を突設した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。
このものは、ノッキングの発生にともない、合成樹脂製
ケース内に挟持された圧電素子に、該メツキ、ング周波
数に対応する厚み方向の歪を生じさせて、電極間に信号
電圧を発生させ、これをコネクター部の接続端子杆から
取り出すようにしてなるものである。
ケース内に挟持された圧電素子に、該メツキ、ング周波
数に対応する厚み方向の歪を生じさせて、電極間に信号
電圧を発生させ、これをコネクター部の接続端子杆から
取り出すようにしてなるものである。
ところで、コネクター部及びこれと嵌合する雌カブラで
発生する振動は、コネクタ部を伝播して、圧電素子に至
ることとなる。このため、第５図イの様に、この振動に
伴いノイズ信号ｎを生じ、誤検知の原因となるという欠
点があった。
発生する振動は、コネクタ部を伝播して、圧電素子に至
ることとなる。このため、第５図イの様に、この振動に
伴いノイズ信号ｎを生じ、誤検知の原因となるという欠
点があった。
そこで、上記欠点を除去するために、環状圧電素子のコ
ネクター部に対応する部分に非分極部を形成し、コネク
ター部から伝播した振動によっては圧電素子から出力を
生じさせないようにしたもの（実願昭６３−１２００６
２号）が提案された。
ネクター部に対応する部分に非分極部を形成し、コネク
ター部から伝播した振動によっては圧電素子から出力を
生じさせないようにしたもの（実願昭６３−１２００６
２号）が提案された。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところで、第６図に示す様に、このような非共振型ノッ
クセンサＳは、シリンダヘッド又はシリンダブロック等
の機関壁面ＥにボルトＢよって螺着され、機関振動の大
きさに比例した電気出力を生じるが１機関の振動が同図
に示す様に通常の縦振動ｖｌのほかに、不要なうねり振
動ｖ２を伴っていると、上記先行考案のノックセンサで
は安定した電気出力が得られないという新たな問題が生
じた。
クセンサＳは、シリンダヘッド又はシリンダブロック等
の機関壁面ＥにボルトＢよって螺着され、機関振動の大
きさに比例した電気出力を生じるが１機関の振動が同図
に示す様に通常の縦振動ｖｌのほかに、不要なうねり振
動ｖ２を伴っていると、上記先行考案のノックセンサで
は安定した電気出力が得られないという新たな問題が生
じた。
即ち、前記うねり振動によって圧電素子の非分極部と、
これとは反対側の分極部とに圧電素子の中心を支点とす
る変位（応力）が交互に加わり。
これとは反対側の分極部とに圧電素子の中心を支点とす
る変位（応力）が交互に加わり。
前記非分極部からは電荷を生じないが、分極部から電荷
を生じることとなり、これが不要なうねり振動ｖ２に応
答して出力を不安定にし、第５図口にも示される通り、
特定の周波数で異常信号ｍを生じることとなる。尚、非
分極部が無い通常の圧電振動子では、うねり振動により
、中心を支点として両側位置で逆極性の電荷が発生し、
このため相殺し合って、該うねり振動による影響は小さ
い。
を生じることとなり、これが不要なうねり振動ｖ２に応
答して出力を不安定にし、第５図口にも示される通り、
特定の周波数で異常信号ｍを生じることとなる。尚、非
分極部が無い通常の圧電振動子では、うねり振動により
、中心を支点として両側位置で逆極性の電荷が発生し、
このため相殺し合って、該うねり振動による影響は小さ
い。
本発明は、上記の先行技術に生じる′問題点を解決し、
ノッキングの発生を正確に知り得るようにすることを目
的とするものである。
ノッキングの発生を正確に知り得るようにすることを目
的とするものである。
〈問題点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円筒状合成樹脂製
ケース内に、表裏面に電極を備えた環状圧電素子を挟圧
状に保持すると共に、該合成樹脂製ケースの側面に、前
記圧電素子の表裏面電極と電気的に接続する接続端子杆
を筒壁で囲繞してなる筒状コネクター部を突設したもの
において、前記環状圧電素子のコネクター部に臨む部分
と、その反対側部分とに非分極部を形成したことを特徴
とするものである。
ケース内に、表裏面に電極を備えた環状圧電素子を挟圧
状に保持すると共に、該合成樹脂製ケースの側面に、前
記圧電素子の表裏面電極と電気的に接続する接続端子杆
を筒壁で囲繞してなる筒状コネクター部を突設したもの
において、前記環状圧電素子のコネクター部に臨む部分
と、その反対側部分とに非分極部を形成したことを特徴
とするものである。
〈作用〉
コネクター部からの振動は、圧電素子に対して方向性が
あり、環状圧電素子のコネクター部に臨む部分に振動が
伝播するが、かかる部分は非分極部となっているので、
出力を生じない。
あり、環状圧電素子のコネクター部に臨む部分に振動が
伝播するが、かかる部分は非分極部となっているので、
出力を生じない。
ところで、機関振動に伴う不要なうねりを生じた場合は
、コネクター部に臨む部分の反対側にも逆方向の変位を
生じるが、該部分にも、非分極部が形成されているから
、該部分により上記の異常信号ｍを生じることは無い。
、コネクター部に臨む部分の反対側にも逆方向の変位を
生じるが、該部分にも、非分極部が形成されているから
、該部分により上記の異常信号ｍを生じることは無い。
尚、前記両年分極部間の二つの分極部にもうねり振動が
交互に加わるが、発生する電荷が逆極性のため相殺し合
い電荷は生じない。
交互に加わるが、発生する電荷が逆極性のため相殺し合
い電荷は生じない。
〈実施例〉
第１図について非共振型ノックセンサの一例を説明する
。
。
ｌは合成樹脂製ケースであって、本体部２は円筒状をし
ており、その中心に金属製スリーブ４が装着されている
。前記金属製スリーブ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。さら
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１合成樹脂製ケースｌとの連結強度を向上
させるようにしている。
ており、その中心に金属製スリーブ４が装着されている
。前記金属製スリーブ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。さら
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１合成樹脂製ケースｌとの連結強度を向上
させるようにしている。
前記筒部６に外嵌して、鍔部５上には、表裏に電極板９
ａ、９ｂを介して表裏面に電極８ａ。
ａ、９ｂを介して表裏面に電極８ａ。
８ｂが形成された環状圧電素子８を配置し、該圧電素子
８上に、絶縁板１０１重り１１．ワッシャー１２を順次
積層し、更にその上部に、前記螺子７に螺合してナツト
１３を配設し、その螺子綿めにより、前記各部材を鍔部
５とナツト１３間で挟圧保持している。そして、前記金
属製スリーブ４の周囲には１合成樹脂製ケース１がモー
ルド成形される。前記合成樹脂製ケースｌには、その本
体部２の周面から、筒状のコネクター部１７が形成され
、その筒壁１６で、内部に突出する二本の接続端子杆１
４．１４（−本は隠れて見えない）を囲繞している。前
記接続端子杆１４．１４は、合成樹脂製ケースｌ内で、
内蔵抵抗１５を介して前記した圧電素子８の上下の電極
板９ａ、９ｂに夫々接続され、ノッキングの発生に伴う
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、前記コ
ネクター部１７には、雌カプラ１９が嵌着し、前記接続
端子杆１４．１４と接続する。
８上に、絶縁板１０１重り１１．ワッシャー１２を順次
積層し、更にその上部に、前記螺子７に螺合してナツト
１３を配設し、その螺子綿めにより、前記各部材を鍔部
５とナツト１３間で挟圧保持している。そして、前記金
属製スリーブ４の周囲には１合成樹脂製ケース１がモー
ルド成形される。前記合成樹脂製ケースｌには、その本
体部２の周面から、筒状のコネクター部１７が形成され
、その筒壁１６で、内部に突出する二本の接続端子杆１
４．１４（−本は隠れて見えない）を囲繞している。前
記接続端子杆１４．１４は、合成樹脂製ケースｌ内で、
内蔵抵抗１５を介して前記した圧電素子８の上下の電極
板９ａ、９ｂに夫々接続され、ノッキングの発生に伴う
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、前記コ
ネクター部１７には、雌カプラ１９が嵌着し、前記接続
端子杆１４．１４と接続する。
圧電素子８の構成につき更に説明する。
圧電素子８のコネクター部１７側に臨む部分Ｘと、その
反対側部分ｙとには、あらかじめ非分極部α、αが形成
されている。この非分極部αの形成手段を第２図〜第４
図で示す。
反対側部分ｙとには、あらかじめ非分極部α、αが形成
されている。この非分極部αの形成手段を第２図〜第４
図で示す。
第２図は、分極用の電極ともなる電極８ａ。
８ｂのうち対称位置となる三部分で電極８ａを切除して
、電極の無い部分２０，２．０を形成しておいて、該電
極８ａ、８ｂ間に直流電圧を印加して分極したものであ
って、電極のない部分２０，２０に非分極部α、αを生
じさせたものである。
、電極の無い部分２０，２．０を形成しておいて、該電
極８ａ、８ｂ間に直流電圧を印加して分極したものであ
って、電極のない部分２０，２０に非分極部α、αを生
じさせたものである。
第３図は、電極８ａ、８ｂ間に直流電圧を印加し、圧電
素子８の全体を厚み方向に分極しておいて、対称位置と
なる三部分を半田鏝等でキューリ点温度に近い温度（チ
タン酸鉛の場合には４００℃近辺）に加熱して、消極さ
せて非分極部α、αを生じさせたものである。
素子８の全体を厚み方向に分極しておいて、対称位置と
なる三部分を半田鏝等でキューリ点温度に近い温度（チ
タン酸鉛の場合には４００℃近辺）に加熱して、消極さ
せて非分極部α、αを生じさせたものである。
第４図は、電極８ａ、８ｂ間に直流電圧を印加し、圧電
素子８の全体を厚み方向に分極しておいて、対称位置と
なる三部分の電極８ａにスリット２１．２１を形成して
、独立電極２２．２２を形成し、該独立電極２２．２２
と電極８ｂ間に逆方向の直流電圧を印加して、分極を消
去して非分極部α、αを生じさせたものである。
素子８の全体を厚み方向に分極しておいて、対称位置と
なる三部分の電極８ａにスリット２１．２１を形成して
、独立電極２２．２２を形成し、該独立電極２２．２２
と電極８ｂ間に逆方向の直流電圧を印加して、分極を消
去して非分極部α、αを生じさせたものである。
上記構成において、圧電素子８のコネクタ部１７に臨む
部分Ｘに形成した非分極部αは、コネクタ部１７から伝
播する振動によって、電荷を生じないようにするもので
あり、またこの非分極部αと、反対側部分ｙに形成した
非分極部αは、機関より伝播するうねり振動によって非
分極部αより電荷を生じないようにするものである。
部分Ｘに形成した非分極部αは、コネクタ部１７から伝
播する振動によって、電荷を生じないようにするもので
あり、またこの非分極部αと、反対側部分ｙに形成した
非分極部αは、機関より伝播するうねり振動によって非
分極部αより電荷を生じないようにするものである。
そこで、非分極部α、αの無い従来構成の圧電素子を適
用した上記構造のものと、非分極部ａをコネクター部１
７に対応する部分に設けた圧電素子を適用しものと、非
分極部α、αをコネクター部１７に臨む部分と、その反
対側とに設けた圧電素子を適用しものとを、コネクター
部１７からの振動による影響を調べた結果、非分極部α
をコネクター部１７に対応する部分と、その反対側に設
けたもの（第５図ハ）は、非分極部αをコネクター部１
７に対応する部分に設けたもの（第５図口）に比して異
常信号ｍが除去され、非分極部α。
用した上記構造のものと、非分極部ａをコネクター部１
７に対応する部分に設けた圧電素子を適用しものと、非
分極部α、αをコネクター部１７に臨む部分と、その反
対側とに設けた圧電素子を適用しものとを、コネクター
部１７からの振動による影響を調べた結果、非分極部α
をコネクター部１７に対応する部分と、その反対側に設
けたもの（第５図ハ）は、非分極部αをコネクター部１
７に対応する部分に設けたもの（第５図口）に比して異
常信号ｍが除去され、非分極部α。
αの無いもの（第５図イ）に比してノイズ信号ｎが除去
されていることが確認された。
されていることが確認された。
〈発明の効果〉
本発明は、上述の様に、圧電素子８のコネクター部１７
に臨む部分Ｘと、その反対側部分ｙに、゛非分極部αを
形成したから、コネクター部からの振動が圧電素子８に
伝播して°も°出力を生ずることがな（、該振動による
ノイズ信号ｎの発生を抑止できるだけでな（、機関に発
生する不要なうねり振動が圧電素子に伝播しても異常信
号ｍを出力することが無く、通常の縦振動のみに応答し
て出力を生じ、正確なノッキング検出に寄与し得る等の
優れた効果がある。
に臨む部分Ｘと、その反対側部分ｙに、゛非分極部αを
形成したから、コネクター部からの振動が圧電素子８に
伝播して°も°出力を生ずることがな（、該振動による
ノイズ信号ｎの発生を抑止できるだけでな（、機関に発
生する不要なうねり振動が圧電素子に伝播しても異常信
号ｍを出力することが無く、通常の縦振動のみに応答し
て出力を生じ、正確なノッキング検出に寄与し得る等の
優れた効果がある。
第１図は本発明に係る非共振型ノックセンサ縦断側面図
、第２図〜第４図は非分極部αの形成手段を示す圧電素
子８の斜視図、第５図イは非分極部α、αの無い圧電素
子を適用したノックセンサの周波数−出力電圧特性を示
すグラフ、第５図口は非分極部αをコネクター部１７に
臨む部分にのみ形成したノックセンサの周波数−出力電
圧特性を示すグラフ、第５図ハは本発明に係る周波数−
出力電圧特性を示すグラフ、第６図はノックセンサＳに
伝播する振動態様を示す説明図である。 １−・合成樹脂製ケース ８・・・圧電素子 ８ａ、８ｂ・・・電極１４・・・接
続端子杆 １６・・・筒壁 １７・・・コネクター部 α・・・非分極部 弔 ５日 にＨｚ
、第２図〜第４図は非分極部αの形成手段を示す圧電素
子８の斜視図、第５図イは非分極部α、αの無い圧電素
子を適用したノックセンサの周波数−出力電圧特性を示
すグラフ、第５図口は非分極部αをコネクター部１７に
臨む部分にのみ形成したノックセンサの周波数−出力電
圧特性を示すグラフ、第５図ハは本発明に係る周波数−
出力電圧特性を示すグラフ、第６図はノックセンサＳに
伝播する振動態様を示す説明図である。 １−・合成樹脂製ケース ８・・・圧電素子 ８ａ、８ｂ・・・電極１４・・・接
続端子杆 １６・・・筒壁 １７・・・コネクター部 α・・・非分極部 弔 ５日 にＨｚ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 内燃機関に取り付けられる円筒状合成樹脂製ケース内に
、表裏面に電極を備えた環状圧電素子を挟圧状に保持す
ると共に、該合成樹脂製ケースの側面に、前記圧電素子
の表裏面電極と電気的に接続する接続端子杆を筒壁で囲
繞してなる筒状コネクター部を突設したものにおいて、 前記環状圧電素子のコネクター部に臨む部分と、その反
対側部分とに非分極部を形成したことを特徴とする非共
振型ノックセンサ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038925A JP2724401B2 (ja) | 1989-02-18 | 1989-02-18 | 非共振型ノックセンサ |
| US07/394,363 US4964294A (en) | 1988-09-12 | 1989-08-15 | Non-resonating type knock sensor |
| DE89308326T DE68911078T2 (de) | 1988-09-12 | 1989-08-16 | Klopfsensor vom Nichtresonanztyp. |
| EP89308326A EP0359409B1 (en) | 1988-09-12 | 1989-08-16 | Non-resonating type knock sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038925A JP2724401B2 (ja) | 1989-02-18 | 1989-02-18 | 非共振型ノックセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218927A true JPH02218927A (ja) | 1990-08-31 |
| JP2724401B2 JP2724401B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=12538804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1038925A Expired - Fee Related JP2724401B2 (ja) | 1988-09-12 | 1989-02-18 | 非共振型ノックセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724401B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04127528U (ja) * | 1991-05-16 | 1992-11-20 | 日本電子機器株式会社 | 内燃機関のノツクセンサ |
| JPH04127527U (ja) * | 1991-05-16 | 1992-11-20 | 日本電子機器株式会社 | 内燃機関のノツクセンサ |
-
1989
- 1989-02-18 JP JP1038925A patent/JP2724401B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04127528U (ja) * | 1991-05-16 | 1992-11-20 | 日本電子機器株式会社 | 内燃機関のノツクセンサ |
| JPH04127527U (ja) * | 1991-05-16 | 1992-11-20 | 日本電子機器株式会社 | 内燃機関のノツクセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2724401B2 (ja) | 1998-03-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |