JPH049721A - 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、内燃機関の振動を検出してノッキングを検
知するための振動検出器、特に、振動板に圧電素子を接
着してなる振動検出部を備えた振動検出器に関するもの
である。

［従来の技術］ 第１２図は、従来のこの種の振動検出器を示し、図にお
いて、鋼材からなるケース（１）は、内燃機関（図示せ
ず）に取付けるためのネジ（１，ａ）、内燃機関に当接
する座面（１ｃ）を有している。金属材からなる振動板
（２）は、振動を電気信号に変換するディスク状圧電素
子（３）を同心に接着する振動面（２ａ）およびケース
（ｒ）に固定するための周辺部（２ｂ）を有する。樹脂
製のハウジング（５）は鋼製端子（６）を含んで熱成形
されており、振動板（２）を固定するための周辺部（５
ａ）を有し、端子（６）と圧電素子（３）下面の基準電
極を絶縁している。端子（６）と圧電素子（３）の上面
電極とはリード線（４）により接続されている。また、
ケース（１）の内部には振動板（２）、皿バネ（７）、
ハウジング（５）を順に挿入し、ケース（１）のかしめ
部（ｌｂ）により互いに固定し、この固定部で振動板（
２）を固定している。

従来の振動検出器は上記のように構成され、ケス（＋）
のネジ（１ａ）によって、内燃機関に振動検出器の座面
（ｌｃ）が接して固定され、内燃機関の運転状態に応じ
て生じる振動は、座面（ｌｃ）から振動検出器に伝わる
。振動に応じてケース（１）から振動板（２）と圧電素
子（３）とでなる振動検出器に振動が伝わり、圧電素子
（３）は振動により応力を受けると、これに比例した検
出信号を発生し、振動板接着側の電極を基準に端子（６
）から検出信号を出力する。ケース（１）は金属材であ
るので、振動板（２）と同電位である。振動検出器は内
燃機関の７ツキング振動成分と共振したときに最大出力
を発生するような固有振動数を有する構造になって度が
よく、出力が最大値となるからである。このｆｏは振動
検出器の重要な特性であり、したがってバラ・７キは小
さくする必要がある。

［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、振動板とディスク状
の圧電素子とが互いに偏心して組立てられる場合があり
、これに伴ってｆ。のバラツキが生じるという問題点が
あった。

この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
で、振動板と圧電素子との偏心組付けを防止してｆ。の
バラツキを極小とすることができ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、振動板の中心に突子また
は穴、あるいは周辺部に円周等間隔に形成した切欠きに
よる圧電素子位置決め手段が設けられている。

［作　用］ この発明においては、位置決め手段により、振動板と圧
電素子とが互いに同心に組付けられる。

［実施例コ 第１図１第２図はこの発明の一実施例を示し、振動板（
２）の中心に突子（２ｃ）が一体に形成されている。圧
電素子（３）の中心には上記突子（２Ｃ）に嵌合する穴
（３ａ）が形成されている。

以上の構成により、第２図に示すように、振動板（２）
に圧電素子（３）を接着するに際し、突子（２ｃ）に穴
（３ａ）を嵌合することにより、両者は偏心なく組立て
られ、［０のバラツキは極小となる。

第３図、第４図は他の実施例を示し、振動数（２）の中
心に穴（２ｄ）を形成し、圧電素子（３）の中心にも穴
（２ｄ）と同径の穴（３ａ）を形成する。

以上の構成でなるものは、第４図に示すように、穴（２
ｄ）と（３ａ）同士を重ねて接合し、接着するもので、
組立てに際しては、接着治具にビンを立てておき、ビン
を穴（２ｄ）、　（３ａ）に通しておいて振動板（２）
に圧電素子（３）を接着する。この際、ビンに接着剤が
付着することが考えられるので、ビンはフッ素樹脂加工
にするのが望ましい。

かような構成により、ｆｏのバラツキは第２図のものと
同等以上に小さくすることができる。それは、第１図に
おける振動板（２）の突子（２ｃ）の根本は成形のため
Ｒ形状になってしまい、圧電素子（３）の位置がその分
だけバラツクからである。これに対し、この実施例では
、穴（２ｄ）、　（３ａ）にビンを通すので、穴とビン
の径の差だけの偏心量のバラツキが生じるのみであるか
ら、まえの実施例の場合よりもｆｏのバラツキは小さく
なる。

第５図、第６図はさらに他の実施例を示し、振動板（２
）にはその周辺部に少なくとも３つの複数個の切欠き（
２ｅ）が形成されており、切欠き（２ｅ）の底（２ｒ）
は圧電素子（３）の周辺（３ｂ）に合致するようになっ
ている。切欠き（２ｅ）は、振動板（２）の振動動作の
バランスの点から、振動板（２）の円周等間隔に形成す
る。圧電素子（３）は穴のない平板状のものでよいので
、この点コストが安い。

以上の構成のものは、振動板（２）に圧電素子（３）を
接着するのに際し、第６図に示すように、振動板（２）
の切欠き（２ｅ）の底（２ｆ）に接して少なくとも３本
のビン（８）を立て、振動板（２）と圧電素子（３）が
互いに偏心を生じないようにして接着する。

以上により、＋、のバラツキは第４図のものと同程度に
小さくなる。また、耐熱性に起因する耐久性は、切欠き
（２ｅ）により向上する利点もある。

以上、この発明のいくつかの実施例について説明したが
、振動板（２）と圧電素子（３）との互いの偏心を防ぐ
ものとして、以下の手段も考えられる。

第７図は、振動板（２）に同一円周に沿って少なくとも
３つの複数個の切起しく２ｇ）を形成し、切起しく２ｇ
）の内端に圧電素子（３）の周辺を接して位置決めする
ものである。

かかる構成になるものは、第８図に曲線（ａ）で示す周
波数特性を示し、（ａｌ）で示すように共振特性に乱れ
がみられ、実用に供し得ない。

また、第９図に示すものは、切欠き（２ｅ）を形成した
前出の振動板（２）の切欠き底（２ｆ）に９０°を折曲
げ片（２ｈ）を適宜数形成し、折曲げ片（２ｈ）の内側
に圧電素子（３）の周辺を接して位置決めしようとする
ものである。

このような構造のものでも、第１０図に示すように、周
波数特性（ｂ）に乱れｃｂ＋）、　（ｂｔ）があられれ
、実用に供し得ない。

さらに、第１１図に示すように、振動板（２）に断面が
半円形状の円環状の突条（２１）を形成し、この突条（
２１）の内周に圧電素子（３）の周辺を合わせて位置決
めしようとするものである。

この場合も、第７図、第９図のものと同様ら共振特性が
乱れ、実用に供し得ない。

以上、第７図〜第１１図によって実用に供し得ないもの
を示したが、これに対しこの発明の実施例によるものは
、共振特性に乱れがなく、ｆ、のバラツキを極小にする
ことができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、振動板に接着する圧
電素子の位置決め手段を振動板に設けたことにより、振
動板と圧電素子相互の偏心組込みを防ぎ、振動検出部の
共振周波数のバラツキを極小とすることができ、信軌性
を向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明の一実施例を示し、第１図（
ａ）は一部平面図、同図（ｂ）は同じく断面図、第２図
（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同じく断面図である
。 第３図、第４図は他の実施例を示し、第３図（ａ）は一
部平面図、同図（ｂ）は同じく断面図、第４図（ａ）は
要部平面図、同図（ｂ）は同じく断面図である。 第５図、第６図はさらに他の実施例を示し、第５図は一
部平面図、第６図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同
じく断面図である。 第７図〜第１１図はこの発明の詳細な説明するためにこ
の発明以外の構造を示すもので、第７図第８図は第−例
で、第７図（ａ）は−即断面図、同図（ｂ）は同図（ａ
）の（Ｂ）部詳細図、同図（ｃ）は同じく平面図、第８
図は周波数特性線図である。第９図、第１０図は第二例
で、第９図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ
）の（Ｂ）部詳細図、同図（ｃ）は−即断面図、同図（
ｄ）は同図（ｃ）の（Ｄ）部詳細図、第１０図は周波数
特性線図である。第１１図は第三例で、同図（ａ）は−
即断面図、同図（ｂ）は要部平面図である。 第１２図は従来の振動検出器の一部断面正面図である。 （１）・・ケース、（１ａ）・・ネジ、（２）・・振動
板、（２ｃ）・・突子、（２ｄ）・−穴、（２ｅ）＝切
欠き、り２「）・・底、（３）・・圧電素子、（３ａ）
・・穴、（３ｂ）・・周辺、（５）・・ハウジング。 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】 被測定物に取付けるためのネジを備え、圧電素子を振動
   板に接着してなる振動−電気変換部を収納しているケー
   スと、 平板形状でなり、前記圧電素子の位置決め手段が形成さ
   れている前記振動板と、 前記ケースと共に閉塞部を形成しているハウジングと、 を備えてなる振動検出器。