JPH06508920A

JPH06508920A - ノッキングセンサ

Info

Publication number: JPH06508920A
Application number: JP4510105A
Authority: JP
Inventors: エンテンマン，ローベルト; ボーニッツ，イェルク; ウンラント，シュテファン; フリース，ロムアルト; スロボダ，ローベルト; シェンク，クラウス; ドゥムス，カール
Original assignee: ローベルトボツシユゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツング
Priority date: 1991-07-18
Filing date: 1992-06-10
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: DE4123786A1; JP3236292B2; DE59208465D1; US5398540A; EP0594796A1; WO1993002341A1; ES2100521T3; BR9205709A; EP0594796B1

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】ノッキングセンサ従来技術本発明は主請求項の上位概念に示されたノッキングセンサを前提とする。この種の例えば米国特許公報第４９６６０３１号またはドイツ連邦共和国特許出願公開公報第４０２４３３９号に示されたノッキングセンサの場合は、圧電ディスクが２つの接触ディスクの間に設けられており、これらの接触ディスクはそれぞれ絶縁ディスクによりおおわれている。しかしこれらの絶縁ディスクはすべての場合、非導電性の材料から形成されている。しかし圧電加工物の場合は高い温度の下で例えば温度変化の際に電気的な充電が生じこのことが高い電圧を形成することがある。これにより、接続されている回路の中に誤測定および障害が発生し得る。

発明の効果これに対して主請求の範囲の特徴部分に示されている構成を有するノッキングセンサは次の利点を有する。即ち熱電効果に起因する電荷に対するリーク抵抗が、付加的な部材または従来の製造装置の変更なく可能である。特にコスト的に有利にこれらの障害電荷を放出できる。これにより、このノッキングセンサの精度およびその障害の受けに（さが著しく改善できる。

従属形式の請求項に示された構成により、主請求項に示された特徴部分の有利な発展形式が可能となる。

図面本発明の実施例が図面に示されており以下の記−載に説明されている。唯１つの図面はノッキングセンサの長手方向断面図である。

実施例の説明図に示されているノッキングセンサはケーシング１０を有し、この中に圧力スリーブ１１が設けられている。この圧力スリーブはその下端の近傍にフランジ状の縁１２を有する。この圧力スリーブ１１の外周に、縁１２から始まって次の部材が設けられている：即ち絶縁ディスク１３、接触ディスク１４、圧電セラミックディスク１５、および次に逆の順序で第２の接触ディスク１−４および第２の絶縁ディスク１３である。その上に震動質量体１６が載置されている。これらの前述の部材の上へ皿はね１７が作用する。この皿ばねのパイアスカは、押圧スリーブ１１の上側部分における外側ねじ１９へ係合されるねじリング１８により発生される。

プラスチック製の、例えば鋳込成形法により製造されたケーシング１０の一体化された接続プラグ２３の中に、プラグ２４が鋳込まれるプラグ２４は両方の接触ディスク１４と結合されている。圧力スリーブ１１の孔２８を通って図示されていない取り付けねじが突出する。この取り付けねじによりノッキングセンサが間接的にまたは直接的に内燃機関に取り付は可能である。そのためノブキングセンサは同時に支持ディスクとして用いられる。

取り付けねじにより及ぼす全トルクは圧力スリーブ１１へ伝達される、即ち圧電セラミックディスク１５へは取り付けねじからは力が作用しない。ねじリング１８により皿ばね１７のパイアスカが次のように設定される。即ち圧電ディスクに、その電気信号の品質を低下させる作用が残ることなく、ちょうど許容可能な軸方向力が作用し、さらにこの力は、圧力スリーブの熱膨張にも、ならびに組み立ての際の回避できない圧縮ひずみにも実質的に依存しないように、設定される。

震動質量体１６から、内燃機関の振動に比例して及ぼすパルスは、圧電ディスク１５において電流へ変換される。この電流は相応の測定装置において読み取られる。

公知の様に接触ディスク１４は導電材料から製造されている。従来の解決手段とは異なり両方の絶縁ディスク１３は同じく導電性の小さい材料から製造される。

この導電率は接触ディスク１４の導電率よりも小さくなければならない。この導電率は実質的に１００にΩからＩＧΩの範囲内におくべきである。絶縁ディスク１３のこの小さい導電率は、従来の材料に導電性の付加物質を混合することにより、簡単に得られる。例えばポリエチレンテレフタル酸塩から成る従来の絶縁ディスクに、炭素または金属塩基を基本とする付加物質を混合することができる。

この場合、その都度の混合比が絶縁ディスク１３の所望の抵抗値および所望の導電率を定める。絶縁ディスク１３は、圧電セラミックディスク１５の熱電ディスク１５の熱電効果により発生される電圧ピークを放出できるくらいの大きさにだけ、導電的に形成できる。

別の実施例においては、絶縁ディスク１３をさらに非導電性の材料から製造し、他方、圧電セラミックディスク１５を例えば縁の領域において導電性のイオンでドーピングすることもできる。圧電セラミックディスクは公知のように焼結法により製造される。ニオブデン、アンチモン元素によるドーピング半導体技術により公知の様に実施できる、またはセラミック陶磁器の相応の処理により製造できる。さらに前述の両方の形式の実施例を、互いにノッキングセンサの中で組み合わせて、絶縁ディスク１３はわずかな導電率に形成し、他方、圧電セラミックディスク導電物質でドーピングすることもできる。前述の実施例は測定信号を得るための圧電ディスクの使用だけに限定されるのではなく、圧電形式で動作する全部の別の部材に対しても適用できる。

フロントページの続き（７２）発明者　ウンラント、シュテファンドイツ連邦共和国　Ｄ−７１４１シュヴイーバーデインゲン　リヒャルトーヴアーグナーーシュトラーセ　１６（７２）発明者　フリース、ロムアルドドイツ連邦共和国　Ｄ−７１５７ディツィンゲンーハイマーディンゲン　ゲーベルスハイマー　ヴエーク　２５（７２）発明者　スロボダ、ローペルトド・イツ連邦共和国　Ｄ−７１４５マルクグレーニンゲン　アム　マルクトプラッツ　１３（７２）発明者　シェンク、クラウスドイツ連邦共和国　Ｄ　−７１２０ビーティッヒハイムービッシンゲン　へルマンーロムバッハーシュトラーセ　７（７２）発明者　ドゥムス、カールドイツ連邦共和国　Ｄ　−７２５３レニンゲンーマルムスハイム、ファイルヒエンシュトラコセ　１１

Claims

【特許請求の範囲】

１．内燃機関に間接的にまたは直接的に取り付けるためのノッキングセンサであって、該ノッキングセンサは、ケーシング（１０）の中で接触ディスク（１４）の間に設けられている少なくとも１つの圧電素子（１５）を有し、該圧電素子へ震動質量体（１６）が作用し、接触ディスク（１４）と震動質量体（１６）との間に、ないし接触ディスク（１４）と圧電素子（１５）の当接面（１２）との間に絶縁ディスク（１３）が設けられている形式のノッキングセンサにおいて、前記絶縁ディスク（１３）は、接触ディスク（１４）の材料よりも導電率の小さい導電材料から形成されていることを特徴とする、ノッキングセンサ。
２．内燃機関に間接的にまたは直接的に取り付けるためのノッキングセンサであって、該ノッキングセンサは、ケーシング（１０）の中で接触ディスク（１４）の間に設けられている少なくとも１つの圧電素子（１５）を有し、該圧電素子へ震動質量体（１６）が作用し、接触ディスク（１４）と震動質量体（１６）との間に、ないし接触ディスク（１４）と圧電素子（１５）の当接面（１２）との間に絶縁ディスク（１３）が設けられている形式のノッキングセンサにおいて、前記圧電素子（１５）は、導電性を付与するために、ドーピングされていることを特徴とするノッキングセンサ。
３．内燃機関に間接的にまたは直接的に取り付けるためのノッキングセンサであって、該ノッキングセンサは、ケーシング（１０）の中で接触ディスク（１４）の間に設けられている少なくとも１つの圧電素子（１５）を有し、該圧電素子へ震動質量体（１６）が作用し、接触ディスク（１４）と震動質量体（１６）との間に、ないし接触ディスク（１４）と圧電素子（１５）の当接面（１２）との間に絶縁ディスク（１３）が設けられている形式のノッキングセンサにおいて、絶縁ディスク（１３）は、接触ディスク（１４）の材料よりも伝導性の小さい導電材料から形成されており、前記圧電素子（１５）は、導電性を付与するために、ドーピングされていることを特徴とするノッキングセンサ。
４．圧電素子（１５）の導電率がおよび絶縁ディスク（１３）が、１００ＫΩ〜１ＧΩの範囲にある、請求項１から３までのいずれか１項記載のノッキングセンサ。
５．絶縁ディスク（１３）が、炭素または金属塩基から成る添加物質を有するポリエチレンテレフタル酸塩から形成される、請求項１又は２又は３記載のノッキングセンサ。
６．圧電素子（１５）がニオブデン元素および／またはアンティモン元素でドーピングされている、請求項２から５までのいずれか１項記載のノッキングセンサ。
７．圧電素子（１５）および震動質量体（１６）ならびに、これらの部材へ作用する皿ばね（１７）が圧力スリーブ（１１）に設けられており、この圧力スリーブの孔（２８）は、ケーシング（１０）を内燃機関に固定的に保持するねじのための通路を形成する、請求項１から６までのいずれか１項記載のノッキングセンサ。
８．スリーブ（１１）が当接面（１２）として用いられるフランジ状の縁を有し、この緑の上に圧電ディスク（１５）および震動質量体（１６）が支持されている、請求項７記載のノッキングセンサ。
９．皿ばね（１７）のバイアスカが、圧力スリーブ（１１）へ係合されるねじリング（１８）により形成される、請求項７又は８記載のノッキングセンサ。
１０．圧電素子（１５）が圧電セラミック素子である、請求項１から９までのいずれか１項記載のノッキングセンサ。