JPH0520990Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば自動車用エンジン等に設けら
れ、エンジンのシリンダ内で発生するノツキング
を検出するのに用いて好適なノツクセンサに関す
る。

〔従来の技術〕

一般に、自動車用エンジン等では、エンジンの
シリンダブロツク等にノツクセンサを取付け、シ
リンダ内で発生するノツキングを検出し、これに
よつて点火時期制御を行うようにしたものが知ら
れている。これはシリンダ内でノツキングが発生
するまで点火時期を進角制御し、ノツキングが発
生すると遅角制御し、ノツキングの発生限界まで
点火時期を近づけるようにすることによつて、エ
ンジンの燃焼効率や燃費性能を向上させるように
したものである。

そこで、第２図にこの種の従来技術によるノツ
クセンサを示す。

図において、１は金属材料によつて筒状に形成
された取付部材を示し、該取付部材１は、軸方向
に伸びる取付穴２を有した円筒部１Ａと、該円筒
部１Ａの下端側から径方向外向きに突出した略円
板状のフランジ部１Ｂとからなり、円筒部１Ａの
上端側外周にはおねじ１Ｃが形成されている。そ
して、該取付部材１は取付穴２内に挿通されるボ
ルト等を介してエンジンのシリンダブロツク（い
ずれも図示せず）に締着され、フランジ部１Ｂの
下面をシリンダブロツクに強く当接させることに
よつて、シリンダ内で発生するノツキング等の振
動を後述の圧電素子４に伝えるようになつてい
る。

３は取付部材１の円筒部１Ａ外周に嵌着された
絶縁チユーブを示し、該絶縁チユーブ３は樹脂等
の絶縁材料によつて薄肉円筒状に形成され、円筒
部１Ａの外周をフランジ部１Ｂの上面から後述の
ウエイト部材８の位置まで軸方向に伸びている。
そして、該絶縁チユーブ３は後述のリードプレー
ト６、圧電素子４等が円筒部１Ａに接触するのを
防止し、これらと円筒部１Ａとの間を電気的に絶
縁するようになつている。

４は取付部材１の円筒部１Ａ外周に絶縁チユー
ブ３を介して嵌挿された圧電素子を示し、該圧電
素子４はチタン酸バリウム等の圧電性セラミツク
材料によつてリング状に形成され、後述のリード
プレート５，６間に配設されている。そして、該
圧電素子４はシリンダ内でのノツキング等により
取付部材１を介して外部から振動が伝えられる
と、内部歪みが生じてこれを電圧等に変換し、リ
ードプレート６に検出信号を出力するようになつ
ている。

５，６は圧電素子４を挟んで取付部材１の円筒
部１Ｂに絶縁チユーブ３を介して挿通されたリー
ドプレートを示し、該リードプレート５，６は導
電性の金属薄板により環状板として形成され、リ
ードプレート５はアース側端子となり、リードプ
レート６は前記検出信号の出力側端子となつてい
る。そして、アース側のリードプレート５は取付
部材１のフランジ部１Ｂと圧電素子４との間で挟
持され、出力側のリードプレート６はポリテトラ
フルオロエチレン等のフツ素樹脂からなる絶縁性
のテフロンシート７と圧電素子４との間で挟持さ
れている。

８は取付部材１の円筒部１Ａ外周に挿通され、
テフロンシート７を介してリードプレート６上に
配設されたウエイト部材を示し、該ウエイト部材
８は金属材料によつてリング状に形成され、圧電
素子４に後述の如く初期荷重を加えるようになつ
ている。９は取付部材１のおねじ１Ｃに螺合し、
取付部材１のフランジ部１Ｂとの間でリードプレ
ート５，６、圧電素子４およびウエイト部材８等
を皿ばね１０を介して締着した六角ナツトを示
し、該ナツト９はウエイト部材８等を介してリー
ドプレート５，６間で圧電素子４に一定の面圧を
与え、該圧電素子４にウエイト部材８を介した初
期荷重を加えるようになつている。

１１は圧電素子４からの検出信号を外部に導出
する配線としてのハーネスを示し、該ハーネス１
１は出力側のリード線１１Ａとアース側のリード
線１１Ｂとを有し、これらのリード線１１Ａ，１
１Ｂはハンダ付け等の接合部１２，１２でリード
プレート５，６と接続されている。そして、該ハ
ーネス１１の先端側にはコネクタ１３が設けら
れ、該コネクタ１３は相手方のコネクタ（図示せ
ず）等を介して圧電素子４からの検出信号をコン
トロールユニツト（図示せず）に出力させるよう
になつている。

さらに、１４は取付部材１、圧電素子４、リー
ドプレート５，６およびウエイト部材８等の外周
側を囲繞した樹脂モールドを示し、該樹脂モール
ド部１４は取付部材１に圧電素子４やナツト９等
を前述の如く組付けると共に、リードプレート
５，６にハーネス１１を接続した状態で、これら
と一体に金型（図示せず）内で成型され、ハーネ
ス１１の基端側および各接合部１２等を取付部材
１と共に囲繞するようになつている。そして、該
樹脂モールド部１４は圧電素子４、リードプレー
ト６および接合部１２等を外部に対して絶縁し、
これらの周囲に外部から雨水等が侵入するのも防
止するようになつている。

このように構成される従来技術のノツクセンサ
では、取付部材１の取付穴２にボルト等を挿通し
て該取付部材１のフランジ部１Ｂをエンジンのシ
リンダブロツク等に締着すると、シリンダ内での
ノツキング発生時に、例えば６〜8KHz程度の周
波数をもつた振動が取付部材１を介して圧電素子
４へと伝えられる。そして、圧電素子４はその振
動の強弱に比例した出力電圧を発生し、出力側の
リードプレート６、ハーネス１１等を介して外部
のコントロールユニツトに出力することにより、
このコントロールユニツト内のノツキング判定手
段でノツキングの有無を検出する。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上述した従来技術では、ハーネス１
１の基端側をリードプレート５，６に接合部１
２，１２で接続した状態で、これらを樹脂モール
ド部１４で一体に囲繞する構成であるから、ハー
ネス１１の長さを製品に応じて変える場合、それ
ぞれの製品（ノツクセンサ）に応じて圧電素子４
等を予め変えておく必要がある。即ち、各接合部
１２からコネクタ１３に至るハーネス１１の長さ
が変わると、該ハーネス１１の線間静電容量が変
化するから、ハーネス１１の長さによつて圧電素
子４からコントロールユニツトに出力される検出
信号としての出力電圧の値が変化してしまう。

この場合、コネクタ１３からコントロールユニ
ツトに至るハーネス（図示せず）の長さに基因す
る問題は、例えば自動車への組付けを行う自動車
メーカ側で処理できる。しかし、ノツクセンサを
部品として製造する部品メーカ側では、圧電素子
４からコネクタ１３に至るハーネス１１の長さに
基因する問題は少なくとも部品メーカ側で処理す
る必要があり、ハーネス１１の長さに応じて圧電
素子４の大きさ等を変えて対処しなければならな
い。

このため従来技術では、ハーネス１１の長さに
応じて圧電素子４等が異なるノツクセンサを用意
しなければならず、製造上の管理や品質管理に非
常に手間がかかり、生産性が低下してしまうとい
う問題がある。また、ハーネス１１の長さが長く
なればハーネス１１の自重が大となり、樹脂モー
ルド部１４の成型前の状態でリードプレート５，
６等の各接合部１２に余分な荷重が作用し、各接
合部１２の損傷を招き、製品としての信頼性が低
下するという問題がある。

本考案は上述した従来技術の問題の鑑みなされ
たもので、外部配線としてのハーネスの長さが異
なる場合でも、例えば同一の圧電素子等を用いる
ことができ、生産性を高めることができると共
に、信頼性を向上できるようにしたノツクセンサ
を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題を解決するために本考案が採用す
る構成の特徴は、樹脂モールド部にリードプレー
トと接続されたコネクタ部を設け、該コネクタ部
には相手方コネクタを着脱可能に連結し、該相手
方コネクタには、該相手方コネクタに接続された
外部配線の長さに応じて静電容量の調整を行う調
整用のコンデンサを内蔵させたことにある。

〔作用〕

上記構成により相手方コネクタに内蔵した調整
用のコンデンサで外部配線の長さに応じた線間静
電容量を調整でき、樹脂モールド部内の圧電素子
等を外部配線に応じて変える必要がなくなる。ま
た、リードプレートの接合部等に外部配線の自重
が作用するのを防止できる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図に基づいて説明
する。なお、実施例では前述した第２図に示す従
来技術と同一構成要素に同一符号を付し、その説
明を省略するものとする。

図中、２１は取付部材１、圧電素子４、リード
プレート５，６およびウエイト部材８等の外周側
を囲繞した樹脂モールド部を示し、該樹脂モール
ド部２１は従来技術で述べた樹脂モールド部１４
とほぼ同様に形成されているものの、該樹脂モー
ルド部２１には有底のコネクタ支持部２１Ａが一
体形成されている。

２２は樹脂モールド部２１のコネクタ支持部２
１Ａに設けられたコネクタ部としての雌コネクタ
を示し、該雌コネクタ２２は、短尺の円筒状に形
成された導電性のナツト２２Ａと、コネクタ支持
部２１Ａの底部に設けられ、該ナツト２２Ａより
も小径に形成された導電性の電極板２２Ｂとから
なり、該電極板２２Ｂはナツト２２Ａに対し樹脂
モールド部２１によつて絶縁されている。２３，
２３は雌コネクタ２２のナツト２２Ａと電極板２
２Ｂとをリードプレート６，５にハンダ付け等の
接合部２４，２４，……によつて接続した内部配
線としてのリード線を示し、該各リード線２３は
リードプレート５，６、接合部２４およびナツト
２Ａ電極板２２Ｂ等と共に樹脂モールド部２１内
に埋設されている。

２５は雌コネクタ２２に接続される相手方コネ
クタとしての雄コネクタを示し、該雄コネクタ２
５は、雌コネクタ２２のナツト２２Ａに螺着され
る導電性材料からなる筒状のボルト２５Ａと、該
ボルト２５Ａ内に位置して電極板２２Ｂに当接す
る電極棒２５Ｂと、該電極棒２５Ｂ、ボルト２５
Ａと共に金型（図示せず）内で樹脂モールドさ
れ、これらを一体化した樹脂部２５Ｃとからな
り、該樹脂部２５Ｃはボルト２５Ａ内で該ボルト
２５Ａと電極棒２５Ｂとの間を絶縁している。そ
して、該雄コネクタ２５はボルト２５Ａをナツト
２２Ａに螺着することにより、雌コネクタ２２に
着脱可能に連結されるようになつている。

２６は雄コネクタ２５とコネクタ１３との間を
接続した外部配線としてのハーネスを示し、該ハ
ーネス２６は従来技術で述べたハーネス１１とほ
ぼ同様に形成され、出力側のリード線２６Ａとア
ース側のリード線２６Ｂとを有している。そし
て、該ハーネス２６の基端側はリード線２６Ａが
雄コネクタ２５のボルト２５Ａと接続され、リー
ド線２６Ｂが電極棒２５Ｂと接続され、これらは
樹脂部２５Ｃ内に埋設されている。さらに、２７
は雄コネクタ２５に内蔵された調整用のコンデン
サを示し、該コンデンサ２７は樹脂部２５Ｃ内で
リード線２６Ａ，２６Ｂ間に並列接続され、ハー
ネス２６の長さに応じて変わる線間静電容量を調
整するようになつている。即ち、雄コネクタ２５
の樹脂部２５Ｃ内にはハーネス２６の長さに応じ
て静電容量の異なるコンデンサ２７が埋設されて
いる。

本実施例によるノツクセンサは上述のごとき構
成を有するもので、その基本的な検出動作につい
ては従来技術によるものと格別差異はない。

然るに本実施例では、取付部材１、圧電素子
４、リードプレート５，６、ウエイト部材８およ
びナツト９等を囲繞した樹脂モールド部２１に、
リードプレート５，６と接続された雌コネクタ２
２を一体的に設け、該雌コネクタ２２には相手方
となる雄コネクタ２５を着脱可能に連結すると共
に、該雄コネクタ２５にはハーネス２６の基端側
を接続し、該ハーネス２６のリード線２６Ａ，２
６Ｂ間にはハーネス２６の長さに応じて線間静電
容量を調整する調整用コンデンサ２７を樹脂部２
５Ｃ内に埋設して設ける構成としたから、下記の
ような作用効果を得ることができる。

即ち、当該ノツクセンサをエンジン本体等に組
付ける場合、エンジンの種類等に応じてハーネス
２６の長さを変える必要がある。しかし、該ハー
ネス２６はその線間静電容量がハーネス２６の長
さによつて変化してしまうから、圧電素子４で出
力される検出信号のレベルを少なくともコネクタ
１３の位置で所定レベルに確保するためには、ハ
ーネス２６の線間静電容量（長さ）に応じて圧電
素子４からコネクタ１３に至る全体の静電容量を
調整しなければならない。

そこで、本実施例では、雄コネクタ２５に調整
用のコンデンサ２７を内蔵させ、このコンデンサ
２７の静電容量をハーネス２６の長さに応じて変
えることにより、圧電素子４からコネクタ１３に
至る全体の静電容量を一定に調整し、ハーネス２
６の長さに応じて全体の静電容量がバラツクのを
防止できるようにしている。従つて長さの異なる
ハーネス２６毎に異なる静電容量を有したコンデ
ンサ２７を雄コネクタ２５に内蔵させ、これらを
長さの異なるハーネス２６毎に予め用意しておけ
ば、従来技術で述べた如く、ハーネス長さに応じ
て樹脂モールド部２１内の圧電素子４等を変える
必要がなくなり、樹脂モールド部２１内の圧電素
子４やリードプレート５，６等を常に同一部品と
して対処することができ、製造時の品質管理を大
幅に簡略化でき、生産性を確実に向上させること
ができる。

また、ハーネス２６を雄コネクタ２５に接続
し、該雄コネクタ２５を樹脂モールド部２１に設
けた雌コネクタ２２に着脱可能に連結するように
したから、当該ノツクセンサの搬送時等には該各
コネクタ２２，２５を図示の如く分離させておけ
ば、ハーネス２６の自重等によつてリードプレー
ト５，６の接合部２４等に余分な荷重が作用する
のを確実に防止でき、当該ノツクセンサの信頼性
を向上できる。そして、ハーネス２６等が断線し
たときには、雄コネクタ２５を取外してハーネス
２６と共に交換すればよく、従来技術の如くノツ
クセンサ全体を取替える必要がなくなる等、種々
の効果を奏する。

なお、前記実施例では、雌コネクタ２２にナツ
ト２２Ａを設け、雄コネクタ２５にボルト２５Ａ
を設け、これらを螺合させることにより連結する
ものとして述べたが、これに替えて、雌コネクタ
２２、雄コネクタ２５を通常の圧入嵌合式のコネ
クタとしてもよい。

また、前記実施例では、調整用のコンデンサ２
７をハーネス２６のリード線２６Ａ，２６Ｂ間に
接続するものとして述べたが、この調整用のコン
デンサ２７は１個または複数のコンデンサによつ
て構成してもよい。

さらに、前記実施例では、非共振型のノツクセ
ンサを例に挙げて説明したが、本考案はこれに限
らず、共振型のノツクセンサにも適用できるもの
である。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り、本考案によれば、樹脂モー
ルド部にコネクタ部を設け、該コネクタ部に連結
される相手方コネクタに外部配線の長さに応じて
静電容量を調整する調整用のコンデンサを内蔵さ
せる構成としたから、樹脂モールド部内の圧電素
子等を外部配線の長さに応じて変える必要がなく
なり、樹脂モールド部内の部品を同一化すること
ができ、生産性を向上できる上に、外部配線の自
重等がリードプレートの接合部等に作用して損傷
させるのを防止でき、信頼性を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すノツクセンサの
縦断面図、第２図は従来技術を示すノツクセンサ
の縦断面図である。 １……取付部材、２……取付穴、４……圧電素
子、５，６……リードプレート、８……ウエイト
部材、９……六角ナツト、１０……皿ばね、１３
……コネクタ、２１……樹脂モールド部、２１Ａ
……コネクタ支持部、２２……雌コネクタ（コネ
クタ部）、２４……接合部、２５……雄コネクタ
（相手方コネクタ）、２６……ハーネス（外部配
線）、２７……コンデンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属材料によつて形成され、エンジン側に取り
   付けられる取付部材と、前記エンジンのシリンダ
   内で発生するノツキングを検出すべく、該取付部
   材に設けられた圧電素子と、該圧電素子からの検
   出信号を外部に出力すべく、該圧電素子と共に取
   付部材に設けられたリードプレートと、該リード
   プレート、圧電素子および取付部材の外周側を囲
   繞した樹脂モールド部とからなるノツクセンサに
   おいて、前記樹脂モールド部にはリードプレート
   と接続されたコネクタ部を設け、該コネクタ部に
   は相手方コネクタを着脱可能に連結し、該相手方
   コネクタには、該相手方コネクタに接続された外
   部配線の長さに応じて静電容量の調整を行なう調
   整用コンデンサを内蔵させたことを特徴とするノ
   ツクセンサ。