JPH04118643U - 圧電センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンブロックの装着部材の多種多様化に
対応してエンジンブロック内面での取付け面積が小さな
圧電センサーの提供を目的とするものである。 【構成】 エンジンブロック３０に挿通孔３１を形成
し、該挿通孔３１の外方位置に圧電素子１５を収納する
金属製螺子筐１を螺着して、受圧杆９をエンジンブロッ
ク３０に形成した挿通孔３１に直接挿入し、その受圧面
をエンジンブロック３０内に臨ませて、該受圧杆９を介
して圧電素子１５にエンジンブロック３０内の圧力変動
に伴う圧縮圧を印加するようにした。このため挿通孔３
１はその内径を小さくでき、エンジンブロック３０内面
での圧電センサーＳの取付け面積を小さくすることがで
きる。また受圧杆９に保持凸部１４を周面から突成して
挿通孔３１に内接させ、前記受圧杆９を保持すると共
に、受圧杆９との間に通気間隙ｘを確保するようにした
から、受圧杆９の共振を抑止することができ、さらには
挿通孔３１内で受圧杆９周囲にデポジットが詰まってそ
の応答性が阻害されるようなことはない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、被検出圧力流体の圧力変動を検知するための圧電センサーに関する 。

【０００２】

【従来の技術】

この種の圧電センサーとしては、ノッキングや燃料の噴出によって振動を生じ るエンジンのエンジンブロックに螺装孔を設け、該螺装孔に、圧電素子を収納す る上下に長く、かつ雄螺子筒が形成された金属製螺子筐を、前記雄螺子筒を螺装 孔に螺合して固定し、該金属製螺子筐内に保持した受圧杆を前記雄螺子筒内に挿 通し、該受圧杆の外端面を前記金属製螺子筐内に配設された圧電素子を加圧する 踏圧面とし、内端面を前記エンジンブロック内に露出する受圧面としたものが、 例えば特開平１−１８９５３７号に開示されているように種々提案されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

昨今、小型のエンジンにあってもエンジンブロックには点火プラグ、吸気弁、 排気弁の他、多種の部材が多数装着されるようになってきており、これに伴って 圧電センサーの取付け許容面積が小さくなってきている。ところが、従来の圧電 センサーにあっては、エンジンブロックの螺装孔に雌螺子筒を螺装して、該筒内 に受圧体を挿通する構成であり、螺装孔が大径とならざるをえず、エンジンブロ ック内面での取付け面積を小さくすることができず、ブロックの設計上支障をき たしていた。 本考案は、かかる従来構成の問題点を除去することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、 内燃機関のエンジンブロックに挿通孔を形成し、 該挿通孔の外方位置に、圧電素子を収納する金属製螺子筐を螺着し、 さらに前記挿通孔に内接する保持凸部を周面から突成し、その外端面を前記金属 製螺子筐内に配設された圧電素子を加圧する踏圧面とし、内端面を前記エンジン ブロック内に露出する受圧面とした受圧杆を前記挿通孔に挿入した ことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】

受圧杆をエンジンブロックに形成した挿通孔に直接挿入しており、このため挿 通孔の内径を小さくでき、エンジンブロック内面でのセンサーの取付け面積が小 さくなる。また受圧杆が長いとその共振によりノイズが発生し易いが、保持凸部 を挿通孔内に内接しているから横ぶれが防止される。さらには、受圧杆と挿通孔 杆には前記保持凸部により間隙が形成されるから、エンジンブロック内で発生す る未燃物、エンジン構成部品のスケール、排ガス中の燃焼残渣等（以下デポジッ トという）が受圧杆の周囲で詰まって、該受圧杆の応答特性が阻害されるのが防 止される。

【０００６】

【実施例】

本考案の圧電センサーＳの一実施例を図１に従って説明する。 エンジンブロック３０には、挿通孔３１と、該挿通孔３１の外方位置で雌螺子 ３２とが連成され、該雌螺子３２に金属製螺子筐１が螺着している。 前記金属製螺子筐１は下底に透孔２を備え、その周面に雄螺子３が形成され、 さらにその上部外周には六角部６が形成され、該六角部６での回転操作により前 記雄螺子３は雌螺子３２に螺合される。またその上部開口７からは金属製受圧杆 ９，圧電素子１５，絶縁キャップ２１等が収納され、カシメ部８によりそれらを 脱出不能に固定するようにしている。前記透孔２は金属製螺子筐１の内径よりも 径小とし、その周囲の内底面を係止段５としている。

【０００７】 前記螺子筐１内の各収納物についてさらに詳細に説明すると、前記受圧杆９は その外端部に形成した鍔部１１を金属製螺子筐１内に収納して、透孔２から主杆 部１０を垂下突出しており、前記鍔部１１を係止段５に当接し、その装着状態で 、前記主杆部１０をエンジンブロック３０の挿通孔３１に挿通し、その内端を受 圧面１２としてエンジンブロック３０内に露出している。また鍔部１１の上面を 踏圧面１３としている。そして、前記係止段５により伸出方向への移動を拘束し て支持している。ここで前記主杆部１０の外径は、圧電素子１５の外径よりも小 さくし、これに対応して、前記挿通孔３１を可及的に小径となるようにしている 。

【０００８】 さらに前記受圧杆９の内端方には、前記挿通孔３１に内接する保持凸部１４が 形成されている。この保持凸部１４は、前記受圧杆９の全周に連続状に形成され ているのではなく、図２に示すように部分的に形成され、受圧杆９の主杆部１０ と挿通孔３１との間にエンジンブロック３０内に連通する通気間隙ｘが形成され るようにしている。

【０００９】 前記圧電素子１５は筒状をしていて、前記金属製螺子筐１内に嵌装された絶縁 筒１６内に密嵌状に内装され、その下面に電極板１７及び絶縁板１８が順次設け られ、前記絶縁板１８により圧電素子１５と該板と接触する鍔部１１とを電気的 に絶縁している。また前記圧電素子１５の上面には、絶縁筒１６内でリング状の 電極板１９と、絶縁板２０とが順次設けられ、さらに前記絶縁筒１６と、絶縁板 ２０とを覆うように、止圧板２２をその上部に配設している。尚、前記絶縁筒１ ６は止圧板２２と受圧杆９の鍔部１１間で、少し丈を短くして、受圧杆９からの 圧力が作用しないようにし、後述するノッキング等の発生に対して該受圧杆９の 圧力が圧電素子１５側にのみ作用するようにしている。

【００１０】 前記絶縁キャップ２１は管状をしていて、その下部の鍔面２１ａを前記止圧板 ２２上面に当接し、前記カシメ部４によって装着部２に保持されて該装着部２上 方に突出している。前記絶縁キャップ２１内には、絶縁被覆２３が上下方向に保 持され、該絶縁被覆２３内を通る信号搬送用の導線２４ａが圧電素子１５内を通 って前記電極板１７に接続し、同じく導線２４ｂが電極板１９に接続している。

【００１１】 前記構成からなる圧電センサーＳは、エンジンブロック３０の内周面に形成さ れた挿通孔３１と連通するに雌螺子３２に前記螺子筐１の取付螺子５を螺着して 装着され、これによりエンジンブロック３０内の被検出圧力流体内に受圧杆９の 受圧面１２を臨ませる。

【００１２】 前記圧電センサーの作用を説明すると、エンジンブロック３０内の流体に圧力 変動を生じた場合において、該ブロック内に燃料の噴射や、ノッキングが発生し て圧力波が生じると、前記受圧杆９は受圧面１２でこの圧力を受けて踏圧面１３ により絶縁板１８，電極板１７を介して圧電素子１５を加圧する。この加圧によ り該圧電素子１５は上面を止圧板２２により支持されているから圧縮歪が生じ、 これに伴って電位差が発生して、これが検出信号として導線２４ａ，２４ｂ間か ら取出される。かかる信号は、増幅器等外部機器によって増幅、整波等の処理を 加えられ、そのノッキング、噴射時期等の検知が可能となる。

【００１３】 一方、受圧杆９がないと、その空間でガス圧共振によるノイズが発生し易いが 、受圧杆９の配設及びその受圧杆９に保持凸部１４を挿通孔３１内に内接してい ることにより、該共振が抑止される。さらには、受圧杆９と挿通孔３１間には前 記保持凸部１４により通気間隙ｘが形成され、この間隙ｘはエンジンブロック３ ０内に連通しているから、エンジンの燃焼により、デポジットが受圧杆９の周囲 に流入してきても、振動等により直にエンジンブロック３０内に排除されて、該 デポジットが受圧杆９周囲で詰まって、該受圧杆９の応答特性を阻害するような ことはない。

【００１４】

【考案の効果】

本考案は、受圧杆９をエンジンブロック３０に形成した挿通孔３１に直接挿入 し、その受圧面１２をエンジンブロック３０内に臨ませて、該受圧杆９を介して 圧電素子１５にエンジンブロック３０内の圧力変動に伴う圧縮圧を印加するよう にしたものであり、このため挿通孔３１は、保持凸部１４を含めた受圧杆９の主 杆部１０が挿入し得る径であれば良いから、従来に比してその内径を小さくでき 、エンジンブロック３０内面での圧電センサーＳの取付け面積を小さくすること ができて、エンジンブロック３０の装着部材の多種多様化に対応することができ る。また、受圧杆９の配設及びその受圧杆９に保持凸部１４を挿通孔３１内に内 接していることにより、ガス圧による共振が抑止され、ノイズの発生を低減でき 、さらには挿通孔３１内で受圧杆９周囲にデポジット等が詰まって、その応答性 が阻害されるようなことはなく、安定した出力信号を生じることができる等の優 れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の取付け状態を示す縦断側面図である。

【図２】受圧杆９の斜視図である。

【符号の説明】

Ｓ 圧電センサー １ 金属製螺子筐 ５ 取付螺子 ９ 受圧杆 １２ 受圧面 １３ 踏圧面 １４ 保持凸部 １５ 圧電素子 ３０ エンジンブロック ３１ 挿通孔 ｘ 通気間隙

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関のエンジンブロックに挿通孔を形
   成し、該挿通孔の外方位置に、圧電素子を収納する金属
   製螺子筐を螺着し、さらに前記挿通孔に内接する保持凸
   部を周面から突成し、その外端面を前記金属製螺子筐内
   に配設された圧電素子を加圧する踏圧面とし、内端面を
   前記エンジンブロック内に露出する受圧面とした受圧杆
   を前記挿通孔に挿入したことを特徴とする圧電センサ
   ー。