JPH0731093B2 - 圧電型圧力センサ - Google Patents
圧電型圧力センサInfo
- Publication number
- JPH0731093B2 JPH0731093B2 JP25603286A JP25603286A JPH0731093B2 JP H0731093 B2 JPH0731093 B2 JP H0731093B2 JP 25603286 A JP25603286 A JP 25603286A JP 25603286 A JP25603286 A JP 25603286A JP H0731093 B2 JPH0731093 B2 JP H0731093B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- pressure
- outer peripheral
- pressure sensor
- cylindrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関のシリンダー内燃焼圧力等の検出に
適した圧力センサ、特にせん断方向の応力を利用したせ
ん断効果型の圧電型圧力センサに関する。
適した圧力センサ、特にせん断方向の応力を利用したせ
ん断効果型の圧電型圧力センサに関する。
従来の技術 力を加えて電気を発生する逆圧電効果を利用した圧電型
圧力センサは、従来より良く用いられている。しかし、
直接シリンダー室内へ受圧面が来るように取り付けられ
る内燃機関用圧力センサは、燃焼圧力を計測するため高
温、高圧に耐えなければならない。従って、分極軸方向
と印加圧力を同じ方向とする縦効果型の圧電型圧力セン
サは、熱を受ける受圧面積が大きく温度による特性の変
化が大きいという問題があった。そこで、センサを小型
化でき、受圧面積を小さく出来る、分極軸方向に対しせ
ん断方向に圧力を印加するせん断効果型圧力センサが考
えられる。第２図に、従来より用いられているせん断効
果型圧力センサの基本原理を表す構造を示した。同図
（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は分解斜視図である。厚
さ方向に分極軸を有し円筒の内外周面を電極とする円筒
形圧電素子８の外周面に円筒形金属体９を接着剤等で固
着し、さらに円筒形圧電素子８を固定する軸を有する金
属体10を取り付け円筒形圧電素子８を支持固定した構造
である。円筒形金属体９を筐体等で固定し、金属体10を
受圧面とすれば、圧力に応じた電気出力がえられる。
圧力センサは、従来より良く用いられている。しかし、
直接シリンダー室内へ受圧面が来るように取り付けられ
る内燃機関用圧力センサは、燃焼圧力を計測するため高
温、高圧に耐えなければならない。従って、分極軸方向
と印加圧力を同じ方向とする縦効果型の圧電型圧力セン
サは、熱を受ける受圧面積が大きく温度による特性の変
化が大きいという問題があった。そこで、センサを小型
化でき、受圧面積を小さく出来る、分極軸方向に対しせ
ん断方向に圧力を印加するせん断効果型圧力センサが考
えられる。第２図に、従来より用いられているせん断効
果型圧力センサの基本原理を表す構造を示した。同図
（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は分解斜視図である。厚
さ方向に分極軸を有し円筒の内外周面を電極とする円筒
形圧電素子８の外周面に円筒形金属体９を接着剤等で固
着し、さらに円筒形圧電素子８を固定する軸を有する金
属体10を取り付け円筒形圧電素子８を支持固定した構造
である。円筒形金属体９を筐体等で固定し、金属体10を
受圧面とすれば、圧力に応じた電気出力がえられる。
発明が解決しようとする問題点 上述したせん断効果型圧力センサの構造は、圧電素子８
と円筒形金属体９との接触面積が大きく、かつ円筒形と
いうことから均一な接着が難しい。従って、センサ間の
バラツキが大きくなり量産性に向かないという欠点を有
していた。
と円筒形金属体９との接触面積が大きく、かつ円筒形と
いうことから均一な接着が難しい。従って、センサ間の
バラツキが大きくなり量産性に向かないという欠点を有
していた。
問題点を解決するための手段 被測定領域内に受圧面が位置するように取り付け構造を
有する筐体と、前記筐体の内部に設けられ厚さ方向に分
極軸を有し内外周面を電極とする円筒形圧電素子とを備
え、前記円筒型圧電素子は、その一端面の内周部分を、
前記受圧面の圧力を伝達し断熱効果を有する圧力伝達部
材に固定されるとともに、その他端面の外周部分を金属
等の固定部材で固定された構造とする。
有する筐体と、前記筐体の内部に設けられ厚さ方向に分
極軸を有し内外周面を電極とする円筒形圧電素子とを備
え、前記円筒型圧電素子は、その一端面の内周部分を、
前記受圧面の圧力を伝達し断熱効果を有する圧力伝達部
材に固定されるとともに、その他端面の外周部分を金属
等の固定部材で固定された構造とする。
作用 円筒形圧電素子の端面の外周部分を固定し、他端面の内
周部分に圧力伝達部材により圧力が印加されるので、円
筒形圧電素子には分極軸方向に対しせん断方向に応力が
働くことになる。円筒形圧電素子の両端を固定している
固定部材との接触面積を少なくでき、熱に対する影響を
軽減できる。また、固定する部分が円筒形圧電素子の両
端なので加工精度を簡単に上げることが出来き、均一な
力を加えることができる。さらに、単位面積当たりの力
が増大されるのでセンサ間のバラツキを少なくでき、量
産性に向いたものとなる。
周部分に圧力伝達部材により圧力が印加されるので、円
筒形圧電素子には分極軸方向に対しせん断方向に応力が
働くことになる。円筒形圧電素子の両端を固定している
固定部材との接触面積を少なくでき、熱に対する影響を
軽減できる。また、固定する部分が円筒形圧電素子の両
端なので加工精度を簡単に上げることが出来き、均一な
力を加えることができる。さらに、単位面積当たりの力
が増大されるのでセンサ間のバラツキを少なくでき、量
産性に向いたものとなる。
実施例 以下、本発明の実施例について、図面を用いて詳細に説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例を示し、同図（ａ）は縦断
面図、同図（ｂ）は分解斜視図である。軸方向に分極軸
を有し内外周面に電極を持つ円筒形圧電素子３は、その
底面内周部分に、耐熱性樹脂あるいは金属等に耐熱性樹
脂をコーティーングした断熱効果を有する圧力伝達部材
２が固定され、内燃機関のシリンダーに取り付けられる
筐体１内部の受圧面１′の中心部分に、接着等により固
着されている。圧電素子３の上面外周部分には、金属等
からなる固定部材４が当接し、さらにセラミック等の断
熱部材５と金属板６を挟んで、固定用ネジ部材７を締め
付け固定することにより、筐体１に取り付けられてい
る。断熱部材５は、筐体１からの直接の熱を避けるとと
もに、円筒形圧電素子３の内外周面電極との絶縁および
筐体との絶縁を計るものである。金属板６は、固定用ネ
ジ部材７によって締め付けられる部分への均一な荷重を
生み出すための一種の緩衝部材である。
面図、同図（ｂ）は分解斜視図である。軸方向に分極軸
を有し内外周面に電極を持つ円筒形圧電素子３は、その
底面内周部分に、耐熱性樹脂あるいは金属等に耐熱性樹
脂をコーティーングした断熱効果を有する圧力伝達部材
２が固定され、内燃機関のシリンダーに取り付けられる
筐体１内部の受圧面１′の中心部分に、接着等により固
着されている。圧電素子３の上面外周部分には、金属等
からなる固定部材４が当接し、さらにセラミック等の断
熱部材５と金属板６を挟んで、固定用ネジ部材７を締め
付け固定することにより、筐体１に取り付けられてい
る。断熱部材５は、筐体１からの直接の熱を避けるとと
もに、円筒形圧電素子３の内外周面電極との絶縁および
筐体との絶縁を計るものである。金属板６は、固定用ネ
ジ部材７によって締め付けられる部分への均一な荷重を
生み出すための一種の緩衝部材である。
円筒形圧電素子の外周部分が固定され、他端面の内周部
分に圧力電圧部材により圧力が印加されるので、円筒形
圧電素子にはせん断方向に応力が働くことになる。円筒
形圧電素子の両端を固定している固定部材との接触面積
が少なく熱に対する影響を軽減でき、固定する部分が円
筒形圧電素子の両端なので加工精度を簡単に上げること
が出来きるので、均一な力を加えることができる。さら
に、単位面積当たりの力が増大されるのでセンサ間のバ
ラツキを少なくでき、量産性に向いたものとなる。固定
部材４は、筐体１と電気的絶縁が計られるように筐体１
と接触しない構造、あるいは固定部材４の外周部分に耐
熱性樹脂をコーティングした構造にすることにより、円
筒形圧電素子３の内外周面電極と筐体１と絶縁がはから
れる。従って圧力による電気信号は、筐体すなわち車体
によりシールドされるのでノイズに強い構造となる。
分に圧力電圧部材により圧力が印加されるので、円筒形
圧電素子にはせん断方向に応力が働くことになる。円筒
形圧電素子の両端を固定している固定部材との接触面積
が少なく熱に対する影響を軽減でき、固定する部分が円
筒形圧電素子の両端なので加工精度を簡単に上げること
が出来きるので、均一な力を加えることができる。さら
に、単位面積当たりの力が増大されるのでセンサ間のバ
ラツキを少なくでき、量産性に向いたものとなる。固定
部材４は、筐体１と電気的絶縁が計られるように筐体１
と接触しない構造、あるいは固定部材４の外周部分に耐
熱性樹脂をコーティングした構造にすることにより、円
筒形圧電素子３の内外周面電極と筐体１と絶縁がはから
れる。従って圧力による電気信号は、筐体すなわち車体
によりシールドされるのでノイズに強い構造となる。
発明の効果 本発明は円筒形圧電素子の両端面をせん断応力が働くよ
うに圧力伝達部材により圧力が印加される構造なので、
円筒形圧電素子の両端を固定している固定部材との接触
面積を少なくでき、熱に対する影響を軽減できる。ま
た、固定する部分が円筒形圧電素子の両端なので加工精
度を簡単に上げることが出来き、均一な力を加えること
ができる。さらに、単位面積当たりの力が増大されるの
でセンサ間のバラツキを少なくでき、量産性に向いたも
のとなる。
うに圧力伝達部材により圧力が印加される構造なので、
円筒形圧電素子の両端を固定している固定部材との接触
面積を少なくでき、熱に対する影響を軽減できる。ま
た、固定する部分が円筒形圧電素子の両端なので加工精
度を簡単に上げることが出来き、均一な力を加えること
ができる。さらに、単位面積当たりの力が増大されるの
でセンサ間のバラツキを少なくでき、量産性に向いたも
のとなる。
第１図は本発明の一実施例の圧電型圧力センサを示し、
同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は分解斜視図、第２
図は従来例を示すせん断効果型の圧力センサで、同図
（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は分解斜視図ある。 １……筐体、２……圧力伝達部材,3、８……円筒形圧電
素子、４……固定部材。
同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は分解斜視図、第２
図は従来例を示すせん断効果型の圧力センサで、同図
（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は分解斜視図ある。 １……筐体、２……圧力伝達部材,3、８……円筒形圧電
素子、４……固定部材。
Claims (2)
- 【請求項１】被測定領域内に受圧面が位置するように取
り付け構造を有する筐体と、前記筐体の内部に設けられ
軸方向に分極軸を有し内外周面を電極とする円筒形圧電
素子とを備え、前記円筒形圧電素子は、その一端面の内
周部分を、前記受圧面の圧力を伝達し断熱効果を有する
圧力伝達部材に固定されるとともに、その他の端面の外
周部分を金属等の固定部材で固定されていることを特徴
とする圧電型圧力センサ。 - 【請求項２】円筒形圧電素子の内外周面の電極と筐体と
が電気的に絶縁されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の圧電型圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25603286A JPH0731093B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 圧電型圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25603286A JPH0731093B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 圧電型圧力センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109342A JPS63109342A (ja) | 1988-05-14 |
| JPH0731093B2 true JPH0731093B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=17286970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25603286A Expired - Lifetime JPH0731093B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 圧電型圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731093B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03148028A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電型圧力センサ |
| JPH04105034A (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電型圧力センサ |
| JPH03267730A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電型圧力センサ |
| JPH03267729A (ja) * | 1990-03-16 | 1991-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電型圧力センサ |
| JP4903165B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2012-03-28 | キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト | 電気絶縁皮膜によって保持された圧電式力センサ用部品又は圧電式圧力センサ用部品 |
| CN102735377A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-10-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种工程用动态预紧式压电型力传感器 |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP25603286A patent/JPH0731093B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109342A (ja) | 1988-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH03148028A (ja) | 圧電型圧力センサ | |
| JP3065291B2 (ja) | 力センサ | |
| JP2839607B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室内で圧力を検出するためのプレツシヤセンサ | |
| US4503351A (en) | Piezoelectric element for incorporation in pressure, force or acceleration transducers | |
| GB2061062A (en) | Vibration sensors | |
| JPH0731093B2 (ja) | 圧電型圧力センサ | |
| JP2019168456A (ja) | 圧力センサ | |
| JPH05248977A (ja) | 圧力センサ | |
| US4364259A (en) | Vibration sensor for an automotive vehicle engine | |
| US4441370A (en) | Vibration sensor | |
| US4446722A (en) | Vibration sensor, particularly knock sensor for internal combustion engines | |
| US3034001A (en) | Vibration detector | |
| JPS63215931A (ja) | 圧電型圧力センサ | |
| JPH0750009B2 (ja) | 圧電型圧力センサ | |
| JP4190665B2 (ja) | 非共振型ノックセンサ | |
| JPH0295232A (ja) | 圧電型圧力センサ | |
| JPH0323550Y2 (ja) | ||
| JPS6117288B2 (ja) | ||
| JP2000028431A (ja) | 圧力スリ―ブを備えた振動ピックアップ | |
| JPH0943270A (ja) | 圧電型力学量センサ | |
| JPH02236431A (ja) | 圧電型圧力センサ | |
| JP2724401B2 (ja) | 非共振型ノックセンサ | |
| JPS5885123A (ja) | 内燃機関のノツキング検出装置 | |
| JP2534829Y2 (ja) | 振動検出器 | |
| JPH04105033A (ja) | 圧電型圧力センサ |