JPH0690079B2 - ノツクセンサ - Google Patents
ノツクセンサInfo
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- JPH0690079B2 JPH0690079B2 JP60059930A JP5993085A JPH0690079B2 JP H0690079 B2 JPH0690079 B2 JP H0690079B2 JP 60059930 A JP60059930 A JP 60059930A JP 5993085 A JP5993085 A JP 5993085A JP H0690079 B2 JPH0690079 B2 JP H0690079B2
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- diaphragm
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
- G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はエンジンのノッキングの有無を判定し点火時期
制御を行うノックコントロールシステム用のノックセン
サに関するものである。
制御を行うノックコントロールシステム用のノックセン
サに関するものである。
ノックコントロールシステムとは、エンジンブロックの
振動を検出し、その振動波形よりノッキングの有無を判
定し、点火時期制御を行い、燃費を改善するシステムで
ある。
振動を検出し、その振動波形よりノッキングの有無を判
定し、点火時期制御を行い、燃費を改善するシステムで
ある。
本発明はこのようなノックコントロールシステムにおけ
る振動ピックアップとして用いるノックセンサに関する
ものである。
る振動ピックアップとして用いるノックセンサに関する
ものである。
従来の技術 第10図は従来のノックセンサを示している。以下にこの
従来例の構成について説明する。第10図においては、１
は一端が開口した筐体であり、この筐体１の外周面はボ
ルトのように６面を有する。２は筐体１の下部に一体に
形成されたネジ部であり、このネジ部２がエンジンのネ
ジ穴に螺合される。３は導電性の基板であり、この基板
３の一端には複数の凸部４が形成され、また基板３の他
端の中央では円錐台形状の突起５が形成されている。６
は基板３および突起５を貫通するように形成された孔で
ある。７は金属性の振動板であり、この振動板７の中心
には孔が形成されている。この振動板７は上記基板３の
突起５の先端に溶接されている。８は圧電セラミックで
あり、この圧電セラミック８の中央には孔が形成されて
いる。この圧電セラミック８は上記振動板７に接着され
ている。９は絶縁体からなるコネクタユニットであり、
このコネクタユニット９は円筒部10と基板部11とからな
り、基板部11の下面には、上記基板30の凸部４が嵌合す
る凹部12が形成されている。13はコネクタユニット９内
に固定されたターミナルであり、このターミナル13の一
端より下方に延びたリード部14は基板３、振動板７、圧
電セラミック８の孔を貫通している。15は基板３、振動
板７、圧電セラミック８の孔に充填された絶縁材であ
る。16は金属箔であり、この金属箔16の中央を貫通した
リード部14とこの金属箔16とは半田付けされる。また、
金属箔16の外周部は圧電セラミック８に形成された銀電
極に半田付けされる。17はＯリング、18は環状の規制板
である。
従来例の構成について説明する。第10図においては、１
は一端が開口した筐体であり、この筐体１の外周面はボ
ルトのように６面を有する。２は筐体１の下部に一体に
形成されたネジ部であり、このネジ部２がエンジンのネ
ジ穴に螺合される。３は導電性の基板であり、この基板
３の一端には複数の凸部４が形成され、また基板３の他
端の中央では円錐台形状の突起５が形成されている。６
は基板３および突起５を貫通するように形成された孔で
ある。７は金属性の振動板であり、この振動板７の中心
には孔が形成されている。この振動板７は上記基板３の
突起５の先端に溶接されている。８は圧電セラミックで
あり、この圧電セラミック８の中央には孔が形成されて
いる。この圧電セラミック８は上記振動板７に接着され
ている。９は絶縁体からなるコネクタユニットであり、
このコネクタユニット９は円筒部10と基板部11とからな
り、基板部11の下面には、上記基板30の凸部４が嵌合す
る凹部12が形成されている。13はコネクタユニット９内
に固定されたターミナルであり、このターミナル13の一
端より下方に延びたリード部14は基板３、振動板７、圧
電セラミック８の孔を貫通している。15は基板３、振動
板７、圧電セラミック８の孔に充填された絶縁材であ
る。16は金属箔であり、この金属箔16の中央を貫通した
リード部14とこの金属箔16とは半田付けされる。また、
金属箔16の外周部は圧電セラミック８に形成された銀電
極に半田付けされる。17はＯリング、18は環状の規制板
である。
第10図において、エンジン振動はネジ部２、筐体１にま
ず伝えられ、さらに基板３、振動板７の固定部に伝えら
れる。そこで、振動板７、圧電セラミック８の厚さ、
径、材料、及び固定部の径等によって決定される共振周
波数において、振動板７と圧電セラミック８は最も大き
くたわみ、出力電圧は第11図に示す周波数特性を有す
る。さらに、第11図における3dBダウンの帯域幅は負荷
として並列に接続される電気抵抗Ｒ（Ｒ≒1/ω0C0ω０
＝２πf0 f0:共振周波数、C0:圧電セラミックの容量）
によって大きくできる。
ず伝えられ、さらに基板３、振動板７の固定部に伝えら
れる。そこで、振動板７、圧電セラミック８の厚さ、
径、材料、及び固定部の径等によって決定される共振周
波数において、振動板７と圧電セラミック８は最も大き
くたわみ、出力電圧は第11図に示す周波数特性を有す
る。さらに、第11図における3dBダウンの帯域幅は負荷
として並列に接続される電気抵抗Ｒ（Ｒ≒1/ω0C0ω０
＝２πf0 f0:共振周波数、C0:圧電セラミックの容量）
によって大きくできる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来例においては、エンジンからの
振動伝達経路が、エンジン→筐体１→基板３→振動板７
→圧電セラミック８と長く、この振動伝達経路でエンジ
ンの振動が滅衰する欠点があった。
振動伝達経路が、エンジン→筐体１→基板３→振動板７
→圧電セラミック８と長く、この振動伝達経路でエンジ
ンの振動が滅衰する欠点があった。
本発明は、上記従来の欠点を除去するものであり、振動
伝達経路を短くし、振動の滅衰を少なくすることを目的
とするものである。
伝達経路を短くし、振動の滅衰を少なくすることを目的
とするものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するために、筐体側に振動
板、圧電セラミックを支持し、ターミナルを有するコネ
クタユニットと筐体とを固定して一体化することを特徴
とするものである。
板、圧電セラミックを支持し、ターミナルを有するコネ
クタユニットと筐体とを固定して一体化することを特徴
とするものである。
作用 本発明は、上記構成であり、エンジンの振動が、筐体→
振動板、圧電セラミックに伝達するため、振動伝達経路
が短くなり、振動滅衰が少なくなる。
振動板、圧電セラミックに伝達するため、振動伝達経路
が短くなり、振動滅衰が少なくなる。
実施例 以下に本発明の一実施例について図面とともに説明す
る。まず、基台ブロックの構成について説明する。第１
図〜第６図において、20はネジ部21が一体に形成された
導電性の基台であり、この基台20の上面中央には、円錐
台形状の突起22が一体に形成されている。23は基台20の
上面中央に形成された孔であり、この孔23内に絶縁材か
らなるスリーブ24が挿入されている。25は第３図Ａ、Ｂ
にも示すように、中央に突部25aが形成された金属製の
振動板であり、この振動板25の突部25aには孔25bが形成
されている。この振動板25の突部25aは基台20の突起22
に溶接により固定される。26は振動板25の片面に接着さ
れた圧電セラミック、27は基台20の上面に形成された環
状溝内に収納されたＯリングである。
る。まず、基台ブロックの構成について説明する。第１
図〜第６図において、20はネジ部21が一体に形成された
導電性の基台であり、この基台20の上面中央には、円錐
台形状の突起22が一体に形成されている。23は基台20の
上面中央に形成された孔であり、この孔23内に絶縁材か
らなるスリーブ24が挿入されている。25は第３図Ａ、Ｂ
にも示すように、中央に突部25aが形成された金属製の
振動板であり、この振動板25の突部25aには孔25bが形成
されている。この振動板25の突部25aは基台20の突起22
に溶接により固定される。26は振動板25の片面に接着さ
れた圧電セラミック、27は基台20の上面に形成された環
状溝内に収納されたＯリングである。
次にコネクタブロックの構成について説明する。28は、
絶縁材よりなるコネクタユニットであり、このコネクタ
ユニット28の内部中央にはターミナル29が固定されてい
る。30はコネクタユニット28の下部の径大部の外周に固
定された金属製のリング、31はコネクタユニット28の孔
32内に収納された抵抗器であり、この抵抗器31の一方の
リード線31aは上記ターミナル29のリード部29aにスポッ
ト溶接により接続され、他方のリード線31bはリング30
にスポット溶接により固定される。33はターミナル29の
下方への突出部の根元部に充填されたシール材、34は抵
抗器31が収納された孔32内に充填された防水用のシール
材、35は一端がターミナル29のリード部29aに半田付け
されるとともに、他端が圧電セラミック26の一方の電極
に接続されたリード線、36はコネクタユニット28の上部
外周に形成された溝に収容されたＯリングである。
絶縁材よりなるコネクタユニットであり、このコネクタ
ユニット28の内部中央にはターミナル29が固定されてい
る。30はコネクタユニット28の下部の径大部の外周に固
定された金属製のリング、31はコネクタユニット28の孔
32内に収納された抵抗器であり、この抵抗器31の一方の
リード線31aは上記ターミナル29のリード部29aにスポッ
ト溶接により接続され、他方のリード線31bはリング30
にスポット溶接により固定される。33はターミナル29の
下方への突出部の根元部に充填されたシール材、34は抵
抗器31が収納された孔32内に充填された防水用のシール
材、35は一端がターミナル29のリード部29aに半田付け
されるとともに、他端が圧電セラミック26の一方の電極
に接続されたリード線、36はコネクタユニット28の上部
外周に形成された溝に収容されたＯリングである。
上記基台ブロック、コネクタブロックを別々に組立てて
おき、リード線35をターミナル29のリード部29aおよび
圧電セラミック26の電極に接続し、さらにスリーブ24内
にポッティング樹脂46を充填した後、コネクタブロック
の下端面を基台ブロックの上面に接触させた状態で、リ
ング30と基台20とを全周リングプロジェクション溶接に
より一体化して完成する。この完成状態においては、タ
ーミナル29のリード部29aおよびリード線35がポッティ
ング樹脂46中に挿入され、リード部29aおよびリード線3
5が、硬化したポッティング樹脂46により振れ止めされ
る。
おき、リード線35をターミナル29のリード部29aおよび
圧電セラミック26の電極に接続し、さらにスリーブ24内
にポッティング樹脂46を充填した後、コネクタブロック
の下端面を基台ブロックの上面に接触させた状態で、リ
ング30と基台20とを全周リングプロジェクション溶接に
より一体化して完成する。この完成状態においては、タ
ーミナル29のリード部29aおよびリード線35がポッティ
ング樹脂46中に挿入され、リード部29aおよびリード線3
5が、硬化したポッティング樹脂46により振れ止めされ
る。
上記ノックセンサの基台20のネジ部21は、エンジンブロ
ックのネジ穴に螺合される。圧電セラミック26の一方の
電極は、振動板25、基台20、エンジンブロックを介して
アースに接続され、圧電セラミック26の他方の電極はリ
ード線35、リード部29a、ターミナル29、コネクタ39を
介して、ノッキングコントローラに接続される。また抵
抗器31の一方のリード線31bはリング30、基台20、エン
ジンブロックを介してアースに接続され、他方のリード
線31aはターミナル29に接続される。
ックのネジ穴に螺合される。圧電セラミック26の一方の
電極は、振動板25、基台20、エンジンブロックを介して
アースに接続され、圧電セラミック26の他方の電極はリ
ード線35、リード部29a、ターミナル29、コネクタ39を
介して、ノッキングコントローラに接続される。また抵
抗器31の一方のリード線31bはリング30、基台20、エン
ジンブロックを介してアースに接続され、他方のリード
線31aはターミナル29に接続される。
第６図は上記ノックセンサとノッキングコントローラと
の電気的接続関係を示している。抵抗器31は圧電セラミ
ック26に並列に接続され、またノッキングコントローラ
側においては、信号線とアースとの間に抵抗器37と直流
電源38とが直列に接続されている。
の電気的接続関係を示している。抵抗器31は圧電セラミ
ック26に並列に接続され、またノッキングコントローラ
側においては、信号線とアースとの間に抵抗器37と直流
電源38とが直列に接続されている。
エンジンの振動は、基台20を介して振動板25、圧電セラ
ミック26に伝わり、圧電セラミック26が振動し、この圧
電セラミック26より、振動に応じた電気信号が発生し、
この電気信号がノッキングコントローラに入力される。
ミック26に伝わり、圧電セラミック26が振動し、この圧
電セラミック26より、振動に応じた電気信号が発生し、
この電気信号がノッキングコントローラに入力される。
第６図において、ノックセンサ内蔵の抵抗器31の抵抗値
とノッキングコントローラ側の抵抗器37との抵抗値とが
6.8kΩで、かつ直流電源38の電圧を5Vとすると、通常、
抵抗器37の両端a,bには２〜3V程度の電圧が生じるが、
断線、ショート等が生じている場合、抵抗器37の端子間
に２〜3Vの電圧が生じない。このように、抵抗器37の端
子間の電圧を監視することにより、断線、ショート等が
検知できる。従来例のように抵抗器31が内蔵されていな
い場合には、エンジンの回転数が例えば1,500r.p.m以上
に到達し、ノッキングコントローラが作動しないと、断
線等の検知ができなかったが、上記実施例によれば、常
時断線、ショート等を検知できる。
とノッキングコントローラ側の抵抗器37との抵抗値とが
6.8kΩで、かつ直流電源38の電圧を5Vとすると、通常、
抵抗器37の両端a,bには２〜3V程度の電圧が生じるが、
断線、ショート等が生じている場合、抵抗器37の端子間
に２〜3Vの電圧が生じない。このように、抵抗器37の端
子間の電圧を監視することにより、断線、ショート等が
検知できる。従来例のように抵抗器31が内蔵されていな
い場合には、エンジンの回転数が例えば1,500r.p.m以上
に到達し、ノッキングコントローラが作動しないと、断
線等の検知ができなかったが、上記実施例によれば、常
時断線、ショート等を検知できる。
このように、上記実施例によれば、エンジンの振動を直
接的にピックアップすることができ、また抵抗器31がコ
ネクタユニット28に内蔵されているため、ノッキングコ
ントローラ側において、コネクタハーネス部の断線、シ
ョートをチェックでき、さらに、弾性を有するポッティ
ング樹脂46でリード線35を保持するため、リード線31の
断線が防止できる。
接的にピックアップすることができ、また抵抗器31がコ
ネクタユニット28に内蔵されているため、ノッキングコ
ントローラ側において、コネクタハーネス部の断線、シ
ョートをチェックでき、さらに、弾性を有するポッティ
ング樹脂46でリード線35を保持するため、リード線31の
断線が防止できる。
なお、特に断線、ショートの検知を必要としない場合に
は、第９図に示すように、コネクタユニット28の孔32内
にシール材40を充填して使用することができる。
は、第９図に示すように、コネクタユニット28の孔32内
にシール材40を充填して使用することができる。
第７図Ａ、Ｂおよび第８図Ａ、Ｂは本発明の他の実施例
における振動板を示している。第７図Ａ、Ｂに示す振動
板41は、環状の突条（ビード）42が形成されているとと
もに、中心に孔43が形成されている。また第８図Ａ、Ｂ
に示す振動板44は、平板状の円板の中心に孔45が形成さ
れている。
における振動板を示している。第７図Ａ、Ｂに示す振動
板41は、環状の突条（ビード）42が形成されているとと
もに、中心に孔43が形成されている。また第８図Ａ、Ｂ
に示す振動板44は、平板状の円板の中心に孔45が形成さ
れている。
発明の効果 本発明は上記実施例より明らかなように、振動板の片面
に設けられた圧電セラミックを基台に取付け、ターミナ
ルを有するコネクタブロックを基台の外周部に固定し、
圧電セラミックとターミナルのリード部を接続する導電
体を基台の中央部に設けられた孔内において弾性を有す
る部材にて保持することにより、導電体の断線を防止で
きるとともに、エンジンブロックからの振動をより伝導
し易くできると共に振動伝達径路を短くすることができ
るため、振動減衰が少なくなりノッキング時の特徴周波
数を直接的にかつ正確にピックアップできる利点を有す
るものである。
に設けられた圧電セラミックを基台に取付け、ターミナ
ルを有するコネクタブロックを基台の外周部に固定し、
圧電セラミックとターミナルのリード部を接続する導電
体を基台の中央部に設けられた孔内において弾性を有す
る部材にて保持することにより、導電体の断線を防止で
きるとともに、エンジンブロックからの振動をより伝導
し易くできると共に振動伝達径路を短くすることができ
るため、振動減衰が少なくなりノッキング時の特徴周波
数を直接的にかつ正確にピックアップできる利点を有す
るものである。
第１図は本発明の一実施例におけるノックセンサの断面
図、第２図は同ノックセンサの分解断面図、第３図Ａ、
Ｂは同ノッノセンサの振動板の平面図および側断面図、
第４図は同ノックセンサの要部の断面図、第５図は同ノ
ックセンサの側面図、第６図は同ノックセンサとノッキ
ングコントローラとの接続関係を示す図、第７図Ａ、Ｂ
は本発明の他の実施例の振動板の平面図および側断面
図、第８図Ａ、Ｂはさらに他の実施例の振動板の平面図
および側断面図、第９図は他の実施例の断面図、第10図
は従来のノックセンサの断面図、第11図は同ノックセン
サの特性図である。 20……基台、21……ネジ部、22……突起、23……孔、24
……スリーブ、25……振動板、26……圧電セラミック、
27……Ｏリング、28……コネクタユニット、29……ター
ミナル、30……リング、31……抵抗器、32……孔、33…
…シール材、34……シール材、35……リード線、36……
Ｏリング、37……抵抗器、38……直流電源、39……コネ
クタ、40……シール材、41……振動板、42……突条、43
……孔、44……振動板、45……孔、46……ポッティング
樹脂。
図、第２図は同ノックセンサの分解断面図、第３図Ａ、
Ｂは同ノッノセンサの振動板の平面図および側断面図、
第４図は同ノックセンサの要部の断面図、第５図は同ノ
ックセンサの側面図、第６図は同ノックセンサとノッキ
ングコントローラとの接続関係を示す図、第７図Ａ、Ｂ
は本発明の他の実施例の振動板の平面図および側断面
図、第８図Ａ、Ｂはさらに他の実施例の振動板の平面図
および側断面図、第９図は他の実施例の断面図、第10図
は従来のノックセンサの断面図、第11図は同ノックセン
サの特性図である。 20……基台、21……ネジ部、22……突起、23……孔、24
……スリーブ、25……振動板、26……圧電セラミック、
27……Ｏリング、28……コネクタユニット、29……ター
ミナル、30……リング、31……抵抗器、32……孔、33…
…シール材、34……シール材、35……リード線、36……
Ｏリング、37……抵抗器、38……直流電源、39……コネ
クタ、40……シール材、41……振動板、42……突条、43
……孔、44……振動板、45……孔、46……ポッティング
樹脂。
Claims (2)
- 【請求項１】突起を有する基台と、中央部が上記突起に
固定された振動板と、この振動板の片面に設けられた圧
電セラミックと、エンジンブロックに螺合するネジ部と
で構成された基台ブロックと、ターミナルを有するコネ
クタユニットと、このコネクタユニットの一端に設けら
れたリングとで構成されたコネクタブロックとを備え、
上記圧電セラミックの一方の電極と上記ターミナルのリ
ード部とを導電体により接続するとともに、上記基台の
外周部を上記リングにより固定して上記基台ブロックと
上記コネクタブロックを一体化し、上記基台の中央部に
設けられた孔内において上記基台と上記ターミナルのリ
ード部と導電体とが非導電性弾性体によって接合されて
なるノックセンサ。 - 【請求項２】コネクタユニットに形成された孔内にコネ
クタハーネス部の断線、ショートの検知用抵抗器が収納
されているとともに、上記抵抗器の一方のリード線がタ
ーミナルに接続され、他方のリードがリングに接続され
たコネクタブロックを使用してなる特許請求第１項記載
のノックセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60059930A JPH0690079B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | ノツクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60059930A JPH0690079B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | ノツクセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218916A JPS61218916A (ja) | 1986-09-29 |
| JPH0690079B2 true JPH0690079B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=13127333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60059930A Expired - Fee Related JPH0690079B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | ノツクセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690079B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63253222A (ja) * | 1987-04-09 | 1988-10-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 共振型ノツクセンサ− |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57189027A (en) * | 1981-05-18 | 1982-11-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oscillation detector |
| JPS5999323A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-08 | Nippon Soken Inc | 内燃機関用ノツキング検出器 |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP60059930A patent/JPH0690079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61218916A (ja) | 1986-09-29 |
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