JPH037889B2

JPH037889B2 -

Info

Publication number: JPH037889B2
Application number: JP11496584A
Authority: JP
Inventors: Shugo Asano; Juhei Takahashi; Okinori Sakurada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1984-06-04
Publication date: 1991-02-04
Also published as: JPS60257324A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はエンジンのノツキングの有無を判定し
点火時期制御を行うノツクコントロールシステム
用のノツクセンサに関するものである。

ノツクコントロールシステムとは、エンジンブ
ロツク等の振動を検出し、その振動波形よりノツ
キングの有無を判定し、点火時期制御を行い、燃
費を改善するシステムである。

本発明はこのようなノツクコントロールシステ
ムにおける振動ピツクアツプとして用いるノツク
センサに関するものである。

従来例の構成とその問題点第１図は従来のノツクセンサを示している。以
下にこの従来例の構成について説明する。第１図
において、１は一端が開口した筐体であり、この
筐体１の外周面はボルトのように６面を有する。
２は筐体１の下部に一体に形成されたネジ部であ
り、このネジ部２がエンジンのネジ穴に螺合され
る。３は導電性の基板であり、この基板３の一面
には複数の突起４が形成され、また基板３の他面
の中央には円錐台形状の突部５が形成されてい
る。６は基板３および突部５を貫通するように形
成された孔である。７は金属性の振動板であり、
この振動板７の中心には孔が形成されている。こ
の振動板７は上記基板３の突部５の先端に溶接さ
れている。８は圧電セラミツクであり、この圧電
セラミツク８の中央には孔が形成されている。こ
の圧電セラミツク８は上記振動板７に接着されて
いる。９は絶縁体からなるコネクタユニツトであ
り、このコネクタユニツト９は円筒部１０と基板
部１１とからなり、基板部１１の下面には、上記
基板３の突起４が嵌合する凹部１２が形成されて
いる。１３はコネクタユニツト９内に固定された
ターミナルであり、このターミナル１３の一端よ
り下方に延びたリード部１４は基板３、振動板
７、圧電セラミツク８の孔を貫通している。１５
は基板３、振動板７、圧電セラミツク８の孔に充
填された絶縁材である。１６は金属箔であり、こ
の金属箔１６の中央を貫通したリード部１４とこ
の金属箔１６とは半田付けされる。また、金属箔
１６の外周部は圧電セラミツク８に形成された銀
電極に半田付けされる。１７はＯリング、１８は
環状の規制板である。

第１図において、エンジン振動はネジ部２、筐
体１にまず伝えられ、さらに基板３、振動板７の
固定部に伝えられる。そこで、振動板７、圧電セ
ラミツク８の厚さ、径、材料、及び固定部の径等
によつて決定される共振周波数において、振動板
７と圧電セラミツク８は最も大きくたわみ、出力
電圧は第２図に示す周波数特性を有する。さら
に、第２図における3dBダウンの帯域幅は負荷と
して並列に接続される電気抵抗Ｒ（Ｒ≒１／
ω₀C₀、ω₀＝2π₀ ₀：共振周波数、C₀：圧電セラ
ミツクの容量）によつて大きくでき、片持梁や両
端支持方式に比して倍程度の帯域巾を有する。

第１図に示す従来のノツクセンサは、エンジン
ブロツク等に取付けられ、ノツクセンサ出力はコ
ネクタハーネス等を介してノツクキング制御装置
（ノツキングコントローラ）に入力される。この
ノツキングコントローラは、エンジン回転数が所
定回転数以上（例えば1500rpm以上）になつて作
動するように設計されている。このため、エンジ
ン回転数が所定回転数以上にならないと、ノツク
センサおよびコネクタハーネスの断線、シヨート
を検知できないものであつた。

発明の目的本発明は、上記従来の欠点を除去するものであ
り、エンジンの回転数にかかわらず、ノツキング
コントローラ側で断線、シヨートを検知できるノ
ツクセンサを簡単な構造で提供するものである。

発明の構成本発明は、上記目的を達成するために、コネク
タユニツトの基板が固定される側の端面に凹部を
形成し、この凹部内に抵抗器を収納し、この抵抗
器の一方のリード線をターミナルに接続し、他方
のリード線を基板に接続することを特徴とするも
のである。

実施例の説明以下に本発明の一実施例について第３図、第４
図とともに説明する。

第３図、第４図において、２０は導電性の筐体
であり、この筐体２０の上面は開口し、下部には
ネジ部２１が一体に形成されている。２２は筐体
１内に形成された段部であり、この段部２２に導
電性の基板２３が全周抵抗溶接されている。この
基板２３の片面には２個の突起２４が一体に形成
され、他面中央部には突部２５が一体に形成され
ている。２６は突部２５を含め基板２３の中央に
形成された貫通孔である。２７は電導性の振動板
であり、この振動板２７は第７図Ａ，Ｂに示すよ
うに、中央にしぼり加工によつて形成された突部
２８が形成されている。２９は振動板２７の突部
２８に形成された孔である。この振動板２７の突
部２８が基板２３の突部２５に溶接により固定さ
れる。３０は中央に孔が形成されるとともに両面
に電極が設けられた平板状の圧電セラミツクであ
り、この圧電セラミツク３０は振動板２７の片面
（第７図Ｂの上面）に接着剤で固定される。３１
は絶縁材からなるコネクタユニツトであり、この
コネクタユニツト３１にはターミナル３２が植設
されている。このターミナル３２に一体に設けら
れたリード部３３又はターミナル３２に接続され
たリード部３３は、コネクタユニツト３１の下面
に一体に形成された径大の基板部３４の中央より
下方に突出している。３５はコネクタユニツト３
１の基板部３４の下面に形成された長方形の溝、
３６は基板部３４の下面に形成された凹部であ
り、この凹部３６内には抵抗器（6.8kΩ）３７が
収納されている。上記凹部３７と上記溝３５との
仕切部の下面、および凹部３７と基板部３４外周
との仕切部の下面にはそれぞれ、抵抗器３７のリ
ード線３８，３９が挿入される小溝４０，４１が
形成されている。また、コネクタユニツト３１の
基板部３４の下面には、上記基板２３の突起２４
が圧入される穴４２が形成されている。４３は抵
抗器３７を基板２３から電気的に絶縁するため
に、上記抵抗器３７に装着された筒状の絶縁スリ
ーブ、４４は抵抗器３７が収納される凹部３６に
充填されたシール剤である。抵抗器３７の一方の
リード線３８はターミナル３２のリード部３３に
スポツト溶接されており、また抵抗器３７の他方
のリード線３９は基板２３の片面にスポツト溶接
されている。４５は金属箔からなるリード端子で
あり、ターミナル３２のリード部３３はリード端
子４５を貫通して半田４６で半田付けされ、また
リード端子４５の外周部は圧電セラミツク３０の
電極に半田付けされる。４７はコネクタユニツト
３１の基板部３４の外周部に配置されたＯリン
グ、４８は環状の規制板であり、Ｏリング４７、
規制板４８を挿入した後、筐体２０の開口端の肉
薄部４９を内側にカーリングすることにより、ノ
ツクセンサが完成する。５０はコネクタユニツト
３１の上部外周に装着されたＯリングである。

次に、上記ノツクセンサの組立手順について第
５図Ａ，Ｂ、第６図とともに説明する。

まず、第５図Ａ，Ｂに示すように、絶縁スリー
ブ４３が装着された抵抗器３７をコネクタユニツ
ト３１の凹部３６内に収納し、さらにシール剤４
４を凹部３６に充填する。また、ターミナル３２
のリード部３３に、抵抗器３７のリード線３８を
スポツト溶接し、溝３５内にシール剤５１を充填
する。

次に、第６図に示すように振動板２７、圧電セ
ラミツク３０が保持された基板２３の突起２４を
コネクタユニツト３１の穴４２に圧入してコネク
タユニツト３１の基板部３４側端面に基板２３を
固定し、さらに抵抗器３７のリード線３９を基板
２３にスポツト溶接する。

次に、第４図に示すように第６図に示す組立体
の基板２３側を筐体２０に挿入し、基板２３を筐
体２０内の段部２２に全周溶接し、さらにＯリン
グ４７、規制板４８を接着し、筐体２０の開口端
の肉薄部４９を内側にカーリングして完成する。

第４図に示すノツクセンサは、筐体２０のネジ
部２１を例えばエンジンブロツクのネジ穴に螺合
させて取付ける。エンジンブロツクの振動は、ネ
ジ部２１、筐体２０、基板２３を介して、振動板
２７、圧電セラミツク３０に伝達され、圧電セラ
ミツク３０の両面の電極間に、振動に応じた電気
信号が出力される。圧電セラミツク３０の一方の
電極は基板２３、筐体２０を介してアースへ導通
し、また圧電セラミツク３０の他方の電極は、リ
ード端子４５、リード部３３を介してターミナル
３２に導通する。したがつて、圧電セラミツク３
０の出力は、ターミナル３２とアースとの間より
得られる。

第８図は、上記ノツクセンサとノツキングコン
トローラとの電気的接続状態を示している。第８
図において、５２はノツクセンサ、５３はノツキ
ングコントローラ、３０はノツクセンサ５２内の
圧電セラミツク、３７はノツクセンサ５２内の抵
抗器である。ノツキングコントローラ５３の入力
端とアースとの間には、直流電源（5V）５４と
ノツクセンサ５２内の抵抗器３７の抵抗値（6.8k
Ω）と等しい抵抗器５５が直列に接続されてい
る。

第８図において、ノツキングコントローラ５３
側の抵抗器５５の両端に生じるチエツク電圧Vc
を監視することにより、ノツクセンサ５２内の断
線、シヨート、またはノツクセンサ５２とノツキ
ングコントローラ５３とを接続するコネクタハー
ネスの断線、シヨート等がチエツクできる。すな
わち、チエツク電圧Vcが5/2（Ｖ）近辺であれ
ば、正常でありチエツク電圧がVcが5/2（Ｖ）近
辺でなければ断線、シヨート等の故障が生じてい
ることがチエツクできる。このように、ノツクセ
ンサ５２内の抵抗器３７を内蔵させておくことに
より、ノツクセンサ５２をエンジンブロツク等に
装着した状態で、エンジン回転数にかかわらず、
ノツキングコントロール５３側において、ノツク
センサ、コネクタハーネスの断線、シヨート等を
チエツクできる。

第９図Ａ，Ｂは本発明の他の実施例における振
動版を示している。本実施例の振動板５６は円板
状の振動板にビード加工を施して環状の突条（ビ
ード）５７を形成している。５８は振動板５６の
中央に形成された孔である。この振動板５６の片
面（第９図Ｂの上面）に圧電セラミツクを接着
し、他面（第９図Ｂの下面）中央を、基板２３の
突部２５に溶接するものである。

第１０図Ａ，Ｂは、本発明のさらに他の実施例
における振動板を示しており、中央に孔５９が形
成された円板状の振動板６０の片面に圧電セラミ
ツクを接着し、他面中央を基板２３の突部２５に
溶接するものである。

第１１図は第４図に示す実施例において、抵抗
器３７を内蔵させないノツクセンサを示してお
り、筐体２０、基板２３、コネクタユニツト３１
等の部品をそのまま使用することにより、抵抗器
を内蔵させないノツクセンサとして利用すること
ができるものである。

このように、本実施例によればノツクセンサ内
に抵抗器３７を内蔵させているため、ノツクセン
サをエンジンブロツク等に取付けたままの状態で
ノツクコントロール側において、ノツクセンサ内
の断線、シヨートまたはコネクタハーネスの断
線、シヨートの検知が可能となり、またエンジン
停止時およびエンジン回転数にかかわらず、ノツ
クセンサ、コネクタハーネスの断線、シヨートが
検知できるものである。また本実施例では、コネ
クタユニツト３１の端面に形成された凹部３６内
に抵抗器３７を収納し、この凹部３６の開口部を
基板２３で閉塞する構造であるため、抵抗器３７
が確実に収納できるとともに、抵抗器内蔵型であ
つてもノツクセンサが大型にならず、コンパクト
に構成できる。さらに、本実施例では抵抗器３７
のリード線３８，３９とターミナル３２のリード
部３３および基板２３との接続作業が容易に行な
える。また、抵抗器３７のリード線３８，３９と
ターミナル３２のリード部３３および基板２３と
をスポツト溶接しているため、振動、温度（熱）
に対して強い接続が得られる。また、本実施例で
は両端よりリード線３８，３９が出ている市販の
安価な抵抗器３７が使用できるため、安価な抵抗
内蔵ノツクセンサが得られる。また、抵抗器３７
を内蔵しないノツクセンサとしても兼用できるも
のである。

発明の効果本発明は、上記のような構成であり、本発明に
よれば以下の効果が得られる。

(1) エンジン回転数にかかわらず、かつノツクセ
ンサをエンジンブロツク等に装着したまま、ノ
ツクセンサおよびコネクタハーネスの断線、シ
ヨートが検知可能となる。

(2) コネクタユニツトの端面に形成された凹部内
に抵抗器を収納し、かつこの凹部の開口部を振
動板、圧電セラミツク保持用の基板で閉塞する
構造であるため、抵抗器を確実に収納でき、ま
たコンパクトなノツクセンサが得られる。

(3) 抵抗器のリード線の接続が容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のノツクセンサの断面図、第２図
は同ノツクセンサの周波数特性図、第３図は本発
明の一実施例におけるノツクセンサの正面図、第
４図は同断面図、第５図Ａ，Ｂは同ノツクセンサ
のコネクタユニツトの上面図および断面図、第６
図は同ノツクセンサのコネクタユニツトおよび基
板の断面図、第７図Ａ，Ｂは同ノツクセンサの振
動板の上面図および断面図、第８図は同ノツクセ
ンサとノツキングコントローラの電気回路図、第
９図Ａ，Ｂは本発明の他の実施例の振動板の上面
図および断面図、第１０図Ａ，Ｂは本発明のさら
に他の実施例の振動板の上面図および断面図、第
１１図は第４図に示すノツクセンサの他の使用態
様を示す断面図である。２０……筐体、２１……ネジ部、２２……段
部、２３……基板、２４……突起、２５……突
部、２６……貫通孔、２７……振動板、２８……
突部、２９……孔、３０……圧電セラミツク、３
１……コネクタユニツト、３２……ターミナル、
３３……リード部、３４……基板部、３５……
溝、３６……凹部、３７……抵抗器、３８，３９
……リード線、４０，４１……小溝、４２……
穴、４３……絶縁スリーブ、４４……シール剤、
４５……リード端子、４６……半田、４７……Ｏ
リング、４８……規制板、４９……肉薄部、５０
……Ｏリング、５１……シール剤、５２……ノツ
クセンサ、５３……ノツキングコントローラ、５
４……直流電源、５５……抵抗器、５６……振動
板、５７……突条、５８……孔、５９……孔、６
０……振動板。

Claims

【特許請求の範囲】

１ターミナルが設けられたコネクタユニツト
と、このコネクタユニツトの上記ターミナルのリ
ード部が突出した端面に形成された凹部と、この
凹部内に収納された抵抗器と、振動板および圧電
セラミツクが保持され、上記凹部の開口部を閉塞
する基板と、この基板および上記コネクタユニツ
トの一部を収納する筐体とを具備し、上記抵抗器
の一方のリード線を上記ターミナルのリード部に
接続するとともに、上記抵抗器の他方のリード線
を上記基板に接続してなるノツクセンサ。