JPH0363528A - 振動検出器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば内燃機関のノッキングを検知するな
ど振動検出に用いられる振動検出器に関するものである
。

〔従来の技術〕

第４図、第５図は従来のこの種の振動検出器を示し、鉄
系の金属材からなるブツシュ＜１）は、中心に取付ボル
トの挿通孔（１３）が形成され、内燃機間に接する座面
（ｌａ）、振動一電気変換部（２）を組付けるための台
面（１ｂ）および円筒部（１ｃ）とからなっている。ブ
ツシュ（１）の外周部に接着されて円筒状の収納空間（
３ａ）を形成するケース（３）には側部にコネクタ（３
ｂ）が形成されている。振動一電気変換部（２）は円筒
状をなしており、台面（１ｂ）上に配置され圧電素子（
５）の基準電極が接続している金属板（４）、圧電素子
（５〉の検出信号を取出すターミナル（６）、このター
ミナル（６）の圧電素子（５）と接しない測に設けられ
た絶縁シート（７）、圧電素子（５）に振動応力を印加
するウェイト（８）などのｔｉｎ体からなり、円筒部（
１ｃ）に形成されたねじ（１ｄ）にねじ止めされたリン
グナツト〈９）で組付けられている。収納空間〈３ａ〉
にはエポキシ系の充填材（１０）が充填されている。コ
ネクタ（３ｂ）にはターミナル（６）に接続さ・れた出
力端子（１１）が設けられている６円筒部（１ｃ）と振
動一電気変換部（２）との間には絶縁チューブ（１２）
が介在している。

以上のｔｉｔにより、ブツシュ（１〉のボルト挿入孔（
１３）から挿入したボルトにより、内燃機関などに座面
（１ａ）を当て）振動検出器が固定される。内燃機関の
運転に伴う振動に応じるウェイト（８）の慣性応力が圧
電素子（５）に伝わる。圧電素子〈５〉に生じる検出出
力は、ターミナル（６〉　を経て出力端子（１１）から
取出される。

また、以上の構成において、１！１間に当接される座面
〈１ａ）は、機関のボスに対して安定に取付けられるよ
う、ボス径より小さく、例えば直径２０ｍ＋ｗ程度に形
状される。しかし、座面（１ａ）の径を小さくすると、
高周波域で出力特性に凹凸が生じることが判明した。検
出器の形状、大きさ、出力電圧等に関しての製品設計上
、座面（１ａ）の径よりも圧電素子（５）あるいはウェ
イト〈８）の径は大となる。

リングナツト（９）はウェイト（８）とほぼ同等の径で
ある。

加振周波数に対する出力電圧の特性、すなわち周波数特
性は、高周波はど出力が大きくなる傾向をもっている。

その原因として考えられるものに、座面（］ａ）に対し
圧電素子（５）おるいはウェイト（８）の径が大きく、
これが高周波域の出力を大きくするように作用している
。また、リングナツト（９）の径がウェイト（８〉とほ
ぼ同等の径であることも同様に作用している。

一方、振動一電気変換部（２）を形成している圧電素子
（５）およびウェイト（８）は、基本設計仕様に基づく
ものであるため、一定に固定される。座面（ｌａ）も同
様である。そのため高周波における出力増を図って寸法
等を変更することは制限される。

他方、リングナツト（９）の仕様は、基本設計仕様と分
けて考え得るものであり、変更の余地がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のような従来の振動検出器は、高周波振動、特に１
０ＫＨｚ以上で出力が増加する傾向があり、平坦な周波
数特性が確保できないことから、非共振性が要求される
ものに応えることができなかった。

この発明は上記の課題を解決しようとするものであり、
高周波域の出力を改善して平坦な周波数特性が得られる
振動検出器を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る振動検出器は、リングナツトの外径は、
ウェイトの内径と外径の中間で、ウェイトの径方向肉厚
に対し小さな径長さ部分で振動一電気変換部を固定して
いる。

〔作　用〕

この発明においては、リングナツトを小形、軽量化した
ことにより、高周波振動に対する出力の増加が抑えられ
る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示し、座面（１ａ〉は、
圧電素子（５）およびウェイト（８）の径に対し同等以
下の径になっている。ウェイト（８）は、ねじ（１ｄ）
の径よりその内径が大きく、その外径はケース（３）の
寸法から決められている。

リングナツト（９ａ）の外径は、ウェイト（８）の内径
と外径の中間の寸法になっていて、ウェイ１−（８）の
径方向肉厚に対して７０％以下の径長さ部分で振動一電
気変換部（２）を白面（１ｂ）上に固定している。

第２図はリングナツト（９ａ）を示す図であり、（９ｂ
）はリングナツト締結用の治具が嵌合される清で°ある
。

その他、第５図におけると同一符号は同一部分を示して
いる。

以上のｆｌｉ戒により、リングナツト（９ａ）径を、ウ
ェイト（８）の内、外径の中間とし、ウェイト〈８）の
径方向肉厚以下の部分で振動一電気変換部（２）を台面
（１ｂ）上に固定したことで、高周波振動に対する出力
の増加を抑えることができ、結局、ＩＫＨｚから１０Ｋ
Ｈｚ以上の周波数にわたって平坦な出力特性が得られる
。

第３図は従来装置との周波数特性の比較を示している。

リングナツト（９ａ）の径は小さいほどよいが、振動一
電気変換部〈２）を白面（１ｂ）上に固定し、最大加速
度の振動に対しても確実な検出が行えるように、所定の
締付荷重でわじ（１ｄ）に締結する必要があり、リング
ナツト（９ａ）の径はウェイト（８）径の７０％程度が
適当である。

機関のノッキングを検出するノックセンサとしてこの実
施例のものを用いる場合、リングナツト（９ａ）は数Ｋ
ｇｆのトルクで締結すれば十分であることがわかってお
り、リングナツト（９ａ）のねじ山数も従来より少なく
することが、高周波振動に対する出力増加を抑えるのに
寄与することがわかった。

したがって、リングナツト（９ａ）の厚みも小さくして
小形、軽量化し、特性を向上できる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明は、リングナ
ツトを、ウェイトの径方向肉厚以下の部分で振動一電気
変換部を締付ける大きさとしたので、高周波域まで出力
特性を平坦にでき、高周波域での出力の凹凸も小さく、
かつ、リングナツトの小形、軽量化ができるなどの効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の正断面図、第２図は第１
図におけるリングナツトの（ａ）平面図、（ｂ）側断面
図、（ｃ）正面図、第３図は周波数特性比較線図、第４
図は従来の振動検出器の平面図、第５図は第４図のもの
の正断面図である。 （１）・・ブツシュ、（ｌａ）・・座面、（１ｃ）・・
円筒部、（２）・・振動一電気変換部、（５）・・圧電
素子、（８）・・ウェイト、（９ａ）・・リングナツト
、（１３）・・ボルト挿通孔。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中心にボルト挿通孔を有する円筒部と、被検出体に当接
   する座面とが形成されているブッシュと、圧電素子とウ
   ェイトの積層体でなり、前記円筒部に締結されたリング
   ナットにより前記ブッシュの台面上に組込まれている円
   筒状の振動−電気変換部と、 を備えた振動検出器において、 前記ウェイトの径方向肉厚に対し、より小さな径長さ部
   分で前記振動一電気変換部を固定している前記リングナ
   ットを備えてなることを特徴とする振動検出器。