JPH0543981B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関用ノツキングセンサに関す
る。

〈従来の技術〉 内燃機関の燃焼室でのノツキングを検出するた
め、機関本体（シリンダロツク等）に取り付けら
れてその振動を検出するノツキングセンサが、従
来から知られている（特開昭62−22029号公報等
参照）。

かかるノツキングセンサの従来例として、中央
部に締付具用の挿通孔が形成されたセンターホー
ル型のものを第３図及び第４図に示す。

図において、一端部に外周に張り出すフランジ
部１ａを備えた筒状の金属製ハウジング１の筒部
１ｂ外周面に、テフロンやポリイミド等の樹脂製
のインシユレータチユーブ２が嵌合される。この
インシユレータチユーブ２外周面の基端部から先
端部へと、接地側リードプレート３、圧電素子と
しての圧電セラミツク４、出力側リードプレート
５、テフロンやポリイミド等の樹脂製のインシユ
レータシート６及び振動加速度により圧電セラミ
ツク４にストレスを与えるための金属製ウエイト
７の各環状部品が順に嵌挿される。また、前記ハ
ウジング１の筒部１ｂ先端外周面にはコーンドデ
イスクスプリング８が嵌挿され、更に、該筒部１
ｂの先端外周面にナツト９が螺合され、該ナツト
９と前記フランジ部１ａとの間に、前記各環状部
品が積層されて挟持固定される。

そして、前記ハウジング１の筒部１ｂの内周面
及び両端面以外を樹脂モールドによつて被覆して
ケース１０を形成する一方、信号を取り出すため
のコネクタ部１１をケース１０の一側面に突出さ
せて一体にモールド成形させてあり、前記圧電セ
ラミツク４に発生する電気信号を前記リードプレ
ート５及び前記コネクタ部１１を介して外部に取
り出すようにしてある。尚、前記コネクタ部１１
はケース１０への付け根部付近でやや太くなるよ
うにしてあるが、先端部から付け根付近までは略
一様の外形に形成されている。

かかるノツキングセンサは、ハウジング１の筒
部１ｂ内周面で構成されるセンサ中央部の貫通孔
１２に図示しないボルトを挿通させて、該ボルト
によりシリンダブロツク等に取り付けられる。

そして、ノツキングセンサは、シリンダブロツ
ク等の振動を受けると、圧電セラミツク４に振動
加速度に対応した電気信号を発生し、この信号を
外部にコントロールユニツトに出力することによ
りコントロールユニツトでノツキング（ノツク）
振動を検出するものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、このように環状本体の一側面に突出
させたコネクタ部１１を介して出力を取り出すよ
う構成されたノツキングセンサにおいては、前記
コネクタ部１１によつてセンサの外形が対称にな
らないために、このコネクタ部１１に影響されて
第５図に示すように振動周波数とセンサ出力電圧
との関係に乱れを生じ、検出特性に悪影響を及ぼ
していた。

即ち、環状の本体部に対してコネクタ部１１の
特に先端部が一体に振動せず、これにより特に周
波数の高い側で本体側がコネクタ部１１の振動エ
ネルギを受けて出力に乱れを生じるものであり、
コネクタ部１１及びケース１０の成形材料である
樹脂の曲げ弾性率が温度変化に応じて変化する
と、出力に乱れを生じる周波数域が変化するため
に特に問題となつていた。

このようなコネクタ部１１によるセンサ特性へ
の悪影響を回避するには、コネクタ部１１をケー
ス側に対して極力小さくすれば良いが、コネクタ
部１１を市販コネクタと嵌合接続できるように形
成する必要等があると、コネクタ部１１の寸法が
相手側寸法に規制されるために前述のような出力
特性の乱れを回避することが困難となつていたも
のである。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであ
り、環状に形成されたいわゆるセンターホール型
ノツキングセンサにおいて、出力取り出しのため
に一側面に形成されるコネクタ部による出力特性
への悪影響を抑止し得るようにすることを目的と
する。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明では、環状の圧電素子と、振動
加速度により前記圧電素子にストレスを与えるた
めの環状ウエイトと、を積層する一方、該環状積
層体の中央部を機関本体へ固定するための締付具
の挿通孔として外表面を樹脂製のケースで覆つて
環状に形成され、前記圧電素子に発生する電気信
号を前記ケースの一側面に一体に形成したコネク
タ部を介して外部に取り出して、前記電気信号か
らノツキング振動を検出するよう構成された内燃
機関用ノツキングセンサにおいて、 前記コネクタ部の前記ケースに対する付け根付
近の外表面の少なくとも前記積層方向両側部を先
端側表面に対して凹陥形成した。

〈作 用〉 ノツキングセンサの一側面に突出形成したコネ
クタ部に相手側コネクタを嵌合接続させる場合に
は、コネクタ部の先端部（嵌合部）寸法は、その
相手側コネクタ部の寸法に応じて決定されること
になるが、嵌合部以外については強度上の制約は
あるにしてもある程度の自由度が許容されるはず
であり、必ずしも第３図及び第４図の従来例に示
したように先端部に連続した表面（又はケース近
傍で外形断面積を拡大させるように広がる表面）
で本体部に接続する必要はない。

従つて、本発明では、出力取り出し用に一側面
に形成されたコネクタ部の付け根付近の外表面の
少なくとも両側部を先側端表面に対して凹陥形成
し、前記コネクタ部の特に先端側における振動エ
ネルギのセンサ本体側への伝達量を前記凹陥形成
部により減少させようとするものである。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を説明する。

第１図及び第２図はそれぞれ本発明が適用され
たセンターホール型ノツキングセンサの図であ
り、第３図及び第４図に示した従来例と同一要素
には同一符号を付して説明を省略する。

図において、センターホール型ノツキングセン
サは、中央貫通孔１２に図示しないボルト等の締
付具が挿通されてシリンダブロツク等の機関本体
に取り付けられるものであり、圧電素子としての
圧電セラミツク４、ウエイト７、リードプレート
３，４等の各環状部品を積層してなるセンサ部の
外表を樹脂モールドによつて被覆してケース１０
を形成してある。

前記出力側リードプレート５を介して取り出さ
れた圧電セラミツク４での発生電気信号を外部に
取り出すため、前記ケース１０の一側面にコネク
タ部１１を一体に突出成形させてある。該コネク
タ部１１には、図示しない相手側コネクタが嵌合
され、これらのコネクタを介して図示しないコン
トロールユニツトに圧電セラミツク４にて発生し
た電気信号を出力する。

かかるノツキングセンサは、シリンダブロツク
等の振動を受けると、圧電セラミツク４に振動加
速度に対応した電気信号を発生し、この信号が出
力されるコントロールユニツトでノツキング（ノ
ツク）振動を検出するものである。

ところで、本発明にかかる構成として、第１図
及び第２図に示すノツキングセンサでは、コネク
タ部１１のケース１０に対する付け根付近の外表
面を先端側表面に対して凹陥形成することが絞り
部１３を形成してある。即ち、コネクタ部１１の
先端は、本実施例の場合、嵌合される相手側コネ
クタの形状に合わせて形成されているが、コネク
タ相互の嵌合と無関係な付け根付近を先端部表面
と同一な面で構成せず、反機関本体側表面と両側
表面とをそれぞれ先端部表面から凹陥形成し、こ
れによつて相手側と嵌合される先端部よりも付け
根側の絞り部１３が細くなるようにしてある。

かかる構成によると、コネクタ部１１の先端側
で発生しセンサ出力に悪影響を及ぼす振動エネル
ギが、付け根付近の凹陥形成により構成された前
記絞り部１３があるために本体側に伝達されるこ
とを抑止でき、センサ出力がコネクタ部１１の振
動に影響されて乱れを生じることを抑止できるも
のである（第５図参照）。即ち、凹陥形成により
絞り部１３を設けず、コネクタ部１１が先端部か
ら同一面でケース１０に至る場合や、コネクタ部
１１の付け根付近を先端部に比べ太くした場合に
は、先端側での有害振動エネルギがそのまま伝達
されることになつてしまうが、前述のように、絞
り部１３を設けてあれば、かかる絞り部１３で前
記振動エネルギの伝達が抑止され、コネクタ部１
１の振動にセンサ出力が影響されてその出力特性
が乱れることを抑止できるものである。

また、前記絞り部１３を設けるために付け根付
近の外表面を凹陥形成すれば、コネクタ部１１の
軽量化を図ることになり、これによりセンサ出力
に悪影響を及ぼすコネクタ部１１の振動エネルギ
の大きさを減少させてセンサ出力への影響を抑止
できる。更に、雰囲気温度の変化によつてケース
１０及びコネクタ部１１の成形樹脂材料の曲げ弾
性率が変化しても、前述のように振動エネルギ伝
達及び発生量が抑止される構成であるから、温度
によるセンサ出力の変化も抑止できる。

尚、本実施例では、センサの出力を取り出すた
め環状に形成されたセンサ本体の一側面にコネク
部１１を突出形成させたものについて述べたが、
コネクタ接合を介さず直接リード線によつて出力
を外部に取り出す場合であつても、本実施例と同
様にリード線が埋設される突起部の付け根付近の
外表面の少なくとも一部を先端側表面に対して凹
陥形成させれば、先端部で発生してセンサ出力に
悪影響を及ぼす振動エネルギの本体側への伝達を
抑止でき、センサ出力を同様に安定させることが
できる。

また、本実施例では、コネクタ部１１の機関本
体側のみを凹陥形成しなかつたが、これは、コネ
クタ部１１の本体側に対する取り付け中心を圧電
セラミツク４の取り付け部に近づけるようにし
て、前記絞り部１３を介して伝達された振動エネ
ルギが圧電セラミツク４に大きく影響しないよう
にしたものである。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、環状に
形成されその中央部を機関本体へ固定するための
締付具の挿通孔として外表面を樹脂製のケースで
覆われる一方、圧電素子に発生する電気信号をケ
ースの一側面に一体に形成したコネクタ部を介し
て外部に取り出すよう構成された内燃機関用ノツ
キングセンサにおいて、コネクタ部の前記ケース
に対する付け根付近の外表面の少なくとも両側部
を先端側表面に対して凹陥形成したことにより、
前記コネクタ部の振動エネルギが環状本体側に伝
達されることを抑止でき、センサ出力がコネクタ
部の振動に影響されて乱れることを防止できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すノツキングセ
ンサの縦断面図、第２図は第１図示ノツキングセ
ンサの上面図、第３図は従来のノツキングセンサ
の一例を示す縦断面図、第４図は第３図示ノツキ
ングセンサの上面図、第５図は従来のノツキング
センサの問題点を説明するためのセンサ出力特性
図である。 ４…圧電セラミツク、７…ウエイト、１０…ケ
ース、１１…コネクタ部、１３…絞り部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状の圧電素子と、振動加速度により前記圧
   電素子にストレスを与えるための環状ウエイト
   と、を積層する一方、該環状積層体の中央部を機
   関本体へ固定するための締付具の挿通孔として外
   表面を樹脂製のケースで覆つて環状に形成され、
   前記圧電素子に発生する電気信号を前記ケースの
   一側面に一体に形成したコネクタ部を介して外部
   に取り出して、前記電気信号からノツキング振動
   を検出するよう構成された内燃機関用ノツキング
   センサにおいて、 前記コネクタ部の前記ケースに対する付け根付
   近の外表面の少なくとも前記積層方向両側部を先
   端側表面に対して凹陥形成したことを特徴とする
   内燃機関用ノツキングセンサ。