JPH08292088A - Knocking detector - Google Patents

Knocking detector

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Publication number
JPH08292088A
JPH08292088A JP9850595A JP9850595A JPH08292088A JP H08292088 A JPH08292088 A JP H08292088A JP 9850595 A JP9850595 A JP 9850595A JP 9850595 A JP9850595 A JP 9850595A JP H08292088 A JPH08292088 A JP H08292088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
elastic member
conductive elastic
terminal
vibration
Prior art date
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Pending
Application number
JP9850595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Sano
善彦 佐野
Kimiaki Yamaguchi
公昭 山口
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP9850595A priority Critical patent/JPH08292088A/en
Publication of JPH08292088A publication Critical patent/JPH08292088A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a knocking detector that is able to reduce the sharpness in the resonance output of a piezoelectric element. CONSTITUTION: A vibration detecting body 7 consisting of a vibrating plate 9 and a piezoelectric element 8 is clamped tight to a projection 2c of a housing 2. A conductive elastic member 12 with a specified resistance value by a tip part 6a of a terminal 6 is forcibly pressed to the vibration detecting body 7, whereby an electrode at the output side of the piezoelectric element 8 and the terminal 6 are electrically connected to each other via the conductive elastic member 12. On the other hand, the tip of a cylindrical part 12b of the conductive elastic member 12 is pressed to a bottom part 2b of the housing 2 or at the grounding side of the piezoelectric element 8. Accordingly, since the elastic member 12 connected in parallel with the piezoelectric element 8 functions as load resistance, the sharpness Q in resonance output of the element 8 is electrically reduced. Likewise, since the elastic member 12 being pressed by the vibration detecting body 7 functions as a damper member, vibrations in the vibration detecting body 7 is absorbed to some extent and thereby the sharpness Q is mechanically abated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ノッキング検出装置に
関し、例えば内燃機関(以下、「エンジン」という。)
の点火時期制御に使用されるノッキング検出装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a knocking detection device, for example, an internal combustion engine (hereinafter referred to as "engine").
The present invention relates to a knocking detection device used for ignition timing control.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、エンジンのノック制御で行わ
れるノッキング検出には、ノッキングセンサを用いるこ
とが知られている。このノッキングセンサは、振動体で
あるエンジンのシリンダブロック等に取付けられている
ものが多く、シリンダブロックに伝わるエンジンのノッ
クによる振動をノッキングセンサの圧電素子により電気
信号に変換し電子制御ユニット等に出力している。そし
て、代表的なノッキングセンサとして、共振型ノッキン
グセンサが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known to use a knocking sensor for knocking detection performed by engine knock control. Many of these knocking sensors are attached to the cylinder block of the engine, which is a vibrating body, and the vibration due to the knock of the engine transmitted to the cylinder block is converted into an electric signal by the piezoelectric element of the knocking sensor and output to the electronic control unit etc. are doing. A resonance type knocking sensor is known as a typical knocking sensor.

【0003】一般に、共振型ノッキングセンサは、振動
板と圧電素子とからなる振動検出体の共振周波数をノッ
キング周波数に一致させることでノッキングの発生に伴
って生ずる圧電素子の振動が最大となるようにしてい
る。圧電素子の振動により生じる共振出力は、圧電素子
の表面に設けられた電極に接続されたターミナルを通じ
て外部に取出される。また、実開昭62−128331
号公報には、ターミナルの一端に電気的に接続されるブ
ラシを設け、このブラシの先端を圧電セラミックの上面
に弾性接触させることにより圧電素子とターミナルとを
電気的に接続したノックセンサが開示されている。
Generally, in a resonance type knocking sensor, the vibration frequency of a piezoelectric element generated due to knocking is maximized by matching the resonance frequency of a vibration detecting body composed of a vibration plate and a piezoelectric element with the knocking frequency. ing. The resonance output generated by the vibration of the piezoelectric element is taken out to the outside through a terminal connected to an electrode provided on the surface of the piezoelectric element. In addition, the actual exploitation Sho 62-128331
The publication discloses a knock sensor in which a brush electrically connected to one end of a terminal is provided and the tip of the brush is elastically contacted with the upper surface of the piezoelectric ceramic to electrically connect the piezoelectric element and the terminal. ing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記実開昭62−12
8331号公報に記載のノックセンサによると、前記ブ
ラシによりノックセンサの振動を吸収して圧電素子とタ
ーミナルとの電気的接続を保っている。しかし、このよ
うに振動を吸収するとき、ブラシと圧電素子との接触位
置において圧電素子の表面に設けられた電極がブラシに
より擦られるので、長期の使用により電極が磨耗すると
いう問題がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention Saikai 62-12
According to the knock sensor disclosed in Japanese Patent No. 8331, the brush absorbs the vibration of the knock sensor to maintain the electrical connection between the piezoelectric element and the terminal. However, when absorbing the vibration in this way, the electrode provided on the surface of the piezoelectric element is rubbed by the brush at the contact position between the brush and the piezoelectric element, so that there is a problem that the electrode is worn due to long-term use.

【0005】また、前述のように、共振型ノッキングセ
ンサはノッキングの発生に伴って生ずる圧電素子の振動
が最大となるようにしているので、共振出力の尖鋭度Q
が増大する傾向があり、このため検出可能なノッキング
周波数の帯域が狭くなるという問題がある。本発明の目
的は、ターミナルと圧電素子との電気的接続の信頼性が
高いノッキング検出装置を提供することにある。
Further, as described above, in the resonance type knocking sensor, the vibration of the piezoelectric element caused by the occurrence of knocking is maximized, so that the sharpness Q of the resonance output is obtained.
Has a problem that the band of the knocking frequency that can be detected is narrowed. An object of the present invention is to provide a knocking detection device with high reliability of electrical connection between a terminal and a piezoelectric element.

【0006】本発明の他の目的は、振動検出体の共振出
力の尖鋭度Qを電気的に低減可能なノッキング検出装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、振動検出
体の共振出力の尖鋭度Qを機械的に低減可能なノッキン
グ検出装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a knocking detection device capable of electrically reducing the sharpness Q of the resonance output of the vibration detector. Another object of the present invention is to provide a knocking detection device capable of mechanically reducing the sharpness Q of the resonance output of the vibration detector.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項1記載のノッキング検出装置は、
振動体との反接触面側に突起部を有するハウジングと、
前記振動板と圧電素子とからなり前記突起部に固定され
る振動検出体と、前記圧電素子の出力信号を外部に取出
すターミナルと、所定の抵抗値を有する導電性弾性材料
からなり、前記ターミナルと前記振動検出体との間に配
置され前記ターミナルによって前記振動検出体に押圧さ
れており、一部が前記圧電素子の一方の極に電気的に接
続され他部が前記圧電素子の他方の極に電気的に接続さ
れる導電性弾性部材と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the knocking detection device according to claim 1 of the present invention comprises:
A housing having a protrusion on the side opposite to the contact surface with the vibrating body,
A vibration detector, which is composed of the diaphragm and a piezoelectric element and is fixed to the protrusion, a terminal for taking out an output signal of the piezoelectric element to the outside, and a terminal made of a conductive elastic material having a predetermined resistance value. It is arranged between the vibration detecting body and pressed against the vibration detecting body by the terminal, a part of which is electrically connected to one pole of the piezoelectric element and the other part is connected to the other pole of the piezoelectric element. And a conductive elastic member that is electrically connected.

【0008】請求項2記載のノッキング検出装置は、請
求項1記載のノッキング検出装置であって、前記導電性
弾性部材は、中央部および前記中央部の外側部分の二重
構造からなり、前記中央部が低導電性部分であり、前記
外側部分が高導電性部分であることを特徴とする。請求
項3記載のノッキング検出装置は、請求項1記載のノッ
キング検出装置であって、前記導電性弾性部材は前記ハ
ウジングに嵌合される凸部を有することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the knocking detection device according to the first aspect, wherein the conductive elastic member has a double structure including a central portion and an outer portion of the central portion. The part is a low conductive part and the outer part is a high conductive part. The knocking detection device according to a third aspect is the knocking detection device according to the first aspect, wherein the conductive elastic member has a convex portion that is fitted into the housing.

【0009】請求項4記載のノッキング検出装置は、請
求項1記載のノッキング検出装置であって、前記導電性
弾性部材は導電性ゴムからなることを特徴とする。
The knocking detection device according to a fourth aspect is the knocking detection device according to the first aspect, wherein the conductive elastic member is made of conductive rubber.

【0010】[0010]

【作用および発明の効果】本発明の請求項1記載のノッ
キング検出装置によると、所定の抵抗値を有する導電性
弾性部材が圧電素子の一方の極と他方の極に電気的に接
続されているので、この導電性弾性部材が負荷抵抗とし
て圧電素子と並列に接続されたことになるため、振動検
出体の共振出力の尖鋭度Qを電気的に低減することがで
きる。また、導電性弾性部材が振動検出体に押圧されて
いるので、この弾性部材をダンパ部材として振動検出体
の振動を緩衝することにより、振動検出体の共振出力の
尖鋭度Qを機械的に低減することができる。
According to the knocking detection device of the first aspect of the present invention, the conductive elastic member having a predetermined resistance value is electrically connected to one pole and the other pole of the piezoelectric element. Therefore, since the conductive elastic member is connected in parallel with the piezoelectric element as a load resistance, the sharpness Q of the resonance output of the vibration detector can be electrically reduced. Further, since the conductive elastic member is pressed against the vibration detecting body, the sharpness Q of the resonance output of the vibration detecting body is mechanically reduced by buffering the vibration of the vibration detecting body by using this elastic member as a damper member. can do.

【0011】本発明の請求項2記載のノッキング検出装
置によると、導電性弾性部材が高導電性部分と低導電性
部分とを有する二重構造に形成されているので、高導電
性部分を通して振動検出体の共振出力を感度よくターミ
ナルに取出すことができる。また、低導電性部分の一部
を圧電素子の一方の極に接続し、低導電性部分の他部を
圧電素子の他方の極に電気的に接続すれば、低導電性部
分が負荷抵抗として圧電素子と並列に接続されるので、
振動検出体の共振出力の尖鋭度Qを電気的に低減するこ
とができる。
According to the knocking detection device of the second aspect of the present invention, since the conductive elastic member is formed in the double structure having the high conductive portion and the low conductive portion, vibration occurs through the high conductive portion. The resonance output of the detector can be extracted to the terminal with high sensitivity. Also, by connecting a part of the low conductive part to one pole of the piezoelectric element and electrically connecting the other part of the low conductive part to the other pole of the piezoelectric element, the low conductive part functions as a load resistance. Since it is connected in parallel with the piezoelectric element,
It is possible to electrically reduce the sharpness Q of the resonance output of the vibration detector.

【0012】本発明の請求項3記載のノッキング検出装
置によると、導電性弾性部材の凸部がハウジングに嵌合
されているので、この嵌合部分によりハウジングの所定
の位置に導電性弾性部材を確実に接触させることができ
る。また、導電性弾性部材の位置決めが容易である。本
発明の請求項4記載のノッキング検出装置によると、導
電性弾性部材が導電性ゴムからなるため、この導電性弾
性部材によりノッキング検出装置の振動を吸収してター
ミナルと振動検出体との接触信頼性を向上させることが
できる。また、この導電性ゴムによりターミナルおよび
振動検出体の磨耗を防止する効果がある。
According to the knocking detection device of the third aspect of the present invention, since the convex portion of the conductive elastic member is fitted in the housing, the conductive elastic member is fitted to a predetermined position of the housing by this fitting portion. It is possible to make sure contact. Moreover, the positioning of the conductive elastic member is easy. According to the knocking detection device of the fourth aspect of the present invention, since the conductive elastic member is made of conductive rubber, the vibration of the knocking detection device is absorbed by the conductive elastic member and the contact reliability between the terminal and the vibration detection body is improved. It is possible to improve the sex. Further, this conductive rubber has an effect of preventing abrasion of the terminal and the vibration detecting body.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 (第1実施例)本発明の第1実施例によるノッキング検
出装置を図1および図2に示す。図1に示すように、ノ
ッキング検出装置1は、ハウジング2、カバー4、ター
ミナル6、振動検出体7、導電性弾性部材12から構成
されており、ハウジング2とカバー4とから区画形成さ
れる空間部16内に振動検出体7および導電性弾性部材
12が収容されている。そして、ハウジング2にインサ
ート形成されたターミナル6の端部が導電性弾性部材1
2を介して振動検出体7に電気的に接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) A knocking detecting device according to a first embodiment of the present invention is shown in FIGS. As shown in FIG. 1, the knocking detection device 1 includes a housing 2, a cover 4, a terminal 6, a vibration detection body 7, and a conductive elastic member 12, and is a space defined by the housing 2 and the cover 4. The vibration detector 7 and the conductive elastic member 12 are housed in the portion 16. Then, the end portion of the terminal 6 that is insert-formed in the housing 2 has the conductive elastic member 1
It is electrically connected to the vibration detector 7 via 2.

【0014】例えば金属からなるハウジング2は縦断面
形状がT字状に形成されており、図1で下方に位置する
小径の円柱形状部の外周壁には雄ねじ部2aが形成され
ている。この雄ねじ部2aは、振動体であるエンジンの
シリンダブロック30に形成された取付孔31の雌ねじ
部に螺合可能であり、ハウジング2をシリンダブロック
30に取付けることによってシリンダブロック30から
の振動を後述する振動検出体7に伝えている。一方、ハ
ウジング2の図1で上方に位置する大径の円柱形状部の
上部には、底部2bを有する凹部が形成されている。こ
の底部2bの中央部には円筒形状の突起部2cが形成さ
れており、この突起部2cの上端面に振動検出体7の振
動板9が固定される。
The housing 2 made of metal, for example, is formed in a T-shape in vertical cross section, and a male screw portion 2a is formed on the outer peripheral wall of a small-diameter columnar portion located below in FIG. The male screw portion 2a can be screwed into a female screw portion of a mounting hole 31 formed in the cylinder block 30 of the engine, which is a vibrating body. By mounting the housing 2 on the cylinder block 30, vibration from the cylinder block 30 will be described later. Is transmitted to the vibration detector 7. On the other hand, a concave portion having a bottom portion 2b is formed in the upper portion of the large-diameter columnar portion of the housing 2 located above in FIG. A cylindrical protrusion 2c is formed in the center of the bottom 2b, and the vibration plate 9 of the vibration detector 7 is fixed to the upper end surface of the protrusion 2c.

【0015】振動を検出する振動検出体7は、薄い円板
状の振動板9と、この振動板9の外径より小径の外径を
有する薄い円板状であり両面に銀電極が形成された圧電
素子8とから構成されている。圧電素子8の振動板9側
に形成された電極は接地側の電極として用いられ、反振
動板9側に形成された電極は出力側の電極として用いら
れる。振動板9の中央には連通孔9aが形成され、圧電
素子8の中央には連通孔9aよりも大径の連通孔8aが
形成されている。そして、圧電素子8と振動板9とは、
導電性ペーストなどからなる導電性接着剤により、また
は接着層を薄くして表面の凹凸で圧電素子8と振動板9
とを導通させる場合には非導電性接着剤により互いに同
心に接合されている。一方、振動板9の反接合面側の中
央部には、リングプロジェクション溶接によって前述し
た突起部2cの上端部が接続されている。これにより、
圧電素子8の接地側電極が振動板9を介してハウジング
2に電気的に接続される。
The vibration detector 7 for detecting vibration is a thin disk-shaped diaphragm 9 and a thin disk-shaped member having an outer diameter smaller than the outer diameter of the diaphragm 9, and silver electrodes are formed on both surfaces. And a piezoelectric element 8. The electrode formed on the diaphragm 9 side of the piezoelectric element 8 is used as an electrode on the ground side, and the electrode formed on the side opposite to the diaphragm 9 is used as an electrode on the output side. A communication hole 9a is formed at the center of the diaphragm 9, and a communication hole 8a having a larger diameter than the communication hole 9a is formed at the center of the piezoelectric element 8. The piezoelectric element 8 and the diaphragm 9 are
The piezoelectric element 8 and the vibrating plate 9 may be formed by a conductive adhesive such as a conductive paste or by thinning the adhesive layer to form unevenness on the surface.
When they are conducted, they are concentrically bonded to each other by a non-conductive adhesive. On the other hand, the upper end of the above-mentioned protrusion 2c is connected to the central portion of the diaphragm 9 on the side opposite to the joint surface by ring projection welding. This allows
The ground side electrode of the piezoelectric element 8 is electrically connected to the housing 2 via the diaphragm 9.

【0016】導電性弾性部材12は、カーボン入りシリ
コンゴムなどの導電性弾性材料からなり、円板部12a
の中央から凸部としての円柱部12bが延びた形状に成
形されている。円板部12aの底部2b側面は、連通孔
8aの周辺部付近の出力側の電極に接触している。一
方、円柱部12bは、連通孔8aおよび連通孔9aに遊
挿されており、突起部2cによって囲まれた挿入孔2f
に嵌合している。そして、円柱部12bの先端は底部2
bに接触している。これにより、圧電素子8の出力側電
極と接地側電極との間に導電性弾性部材12の有する所
定の抵抗値に見合った負荷抵抗が接続されたことにな
る。
The conductive elastic member 12 is made of a conductive elastic material such as silicon rubber containing carbon and has a disk portion 12a.
A cylindrical portion 12b as a convex portion is formed to extend from the center of the. The side surface of the bottom portion 2b of the disk portion 12a is in contact with the electrode on the output side near the peripheral portion of the communication hole 8a. On the other hand, the column portion 12b is loosely inserted into the communication hole 8a and the communication hole 9a, and is inserted into the insertion hole 2f surrounded by the protrusion 2c.
Is fitted. The tip of the column 12b is the bottom 2
touching b. As a result, the load resistance corresponding to the predetermined resistance value of the conductive elastic member 12 is connected between the output side electrode of the piezoelectric element 8 and the ground side electrode.

【0017】樹脂等からなるカバー4は、図1で上方に
開口した有底筒状のコネクタ部4aと、このコネクタ部
4aと底部を共有する器形状部4bとから構成されてい
る。器形状部4b内には、縦断面形状が凸字状の空間部
16が形成されている。空間部16の縦断面形状を凸字
状にしたのは、空間部16内に収容される振動検出体7
および導電性弾性部材12の上側を占める空間部の容積
を極力小容量にするためである。これにより、ノッキン
グセンサ1の高さを低くできるので、ノッキングセンサ
1の小型化が可能となる。
The cover 4 made of resin or the like is composed of a bottomed cylindrical connector portion 4a which opens upward in FIG. 1, and a container-shaped portion 4b which shares a bottom portion with the connector portion 4a. A space 16 having a convex vertical cross section is formed in the container-shaped portion 4b. The vertical cross-sectional shape of the space portion 16 is a convex shape because the vibration detection body 7 housed in the space portion 16 is
This is to make the volume of the space occupying the upper side of the conductive elastic member 12 as small as possible. As a result, the height of the knocking sensor 1 can be reduced, so that the knocking sensor 1 can be downsized.

【0018】コネクタ部4aと器形状部4bとが共有す
る底部にはターミナル6がインサート成形されている。
ターミナル6の一方の端部はコネクタ部4a内に延びて
いる。また、ターミナル6の他方の端部は空間部16内
に延び、先端部6aが円板部12aと平行に延びるよう
に曲げられている。ハウジング2にカバー4を取付けた
とき、先端部6aが円板部12aに押しつけられること
により、導電性弾性部材12を介して圧電素子8の出力
側電極とターミナル6とが電気的に接続される。また、
このとき円柱部12bの先端が底部2bに弾性的に押圧
されるので、負荷抵抗としての導電性弾性部材12を介
してターミナル6とハウジング2とが電気的に接続され
る。これにより、図2に示すように、タ−ミナル6と接
地側であるハウジング2との間に圧電素子8および負荷
抵抗としての導電性弾性部材12が並列に接続される。
圧電素子8から発生する電圧は、このターミナル6から
図示しない電子制御ユニット等に送られる。
A terminal 6 is insert-molded at the bottom shared by the connector portion 4a and the vessel-shaped portion 4b.
One end of the terminal 6 extends into the connector portion 4a. The other end of the terminal 6 extends into the space 16 and the tip 6a is bent so as to extend parallel to the disc 12a. When the cover 4 is attached to the housing 2, the tip portion 6a is pressed against the disk portion 12a, so that the output side electrode of the piezoelectric element 8 and the terminal 6 are electrically connected via the conductive elastic member 12. . Also,
At this time, the tip end of the column portion 12b is elastically pressed against the bottom portion 2b, so that the terminal 6 and the housing 2 are electrically connected via the conductive elastic member 12 as a load resistance. As a result, as shown in FIG. 2, the piezoelectric element 8 and the conductive elastic member 12 as a load resistor are connected in parallel between the terminal 6 and the housing 2 on the ground side.
The voltage generated from the piezoelectric element 8 is sent from this terminal 6 to an electronic control unit or the like (not shown).

【0019】さらに、図1に示すように、器形状部4b
の開口側端部には径方向外側に延びるフランジ部4cが
形成されている。器形状部4bの下端面の径方向外側部
分には、Oリング10を嵌合可能な環状の溝部4dが形
成されている。ハウジング2上にカバー4を配置し、か
しめ部2dによってかしめ固定すると、円周部2eと外
周部4eとの間にOリング10が挟持される。このOリ
ング10により、カバー4とハウジング2との隙間から
空間部16内に水や異物等が侵入することを防止してい
る。
Further, as shown in FIG. 1, the vessel-shaped portion 4b.
A flange portion 4c extending outward in the radial direction is formed at the end portion on the opening side. An annular groove 4d into which the O-ring 10 can be fitted is formed on the radially outer portion of the lower end surface of the container-shaped portion 4b. When the cover 4 is placed on the housing 2 and caulked by the caulking portion 2d, the O-ring 10 is sandwiched between the circumferential portion 2e and the outer peripheral portion 4e. The O-ring 10 prevents water, foreign matter, and the like from entering the space 16 through the gap between the cover 4 and the housing 2.

【0020】次にノッキング検出装置1の組付方法を図
1に基づいて説明する。ハウジング2は、鍛造工程等に
より縦断面形状がT字状になるように成形される。次い
で、切削工程等により、小径部の外周壁に雄ねじ部2a
が形成され、大径部の上部に突起部2cが残るように底
部2bが形成される。振動検出体7は、圧電素子8と振
動板9との端面同士を接着剤により接合する別工程で組
立てられる。組立てられた振動検出体7は、振動板9側
が底部2b方向に向くようにして突起部2cの上端に載
せられる。そして、突起部2cの上端部と当接する振動
板9の溶接部9bをリングプロジェクション溶接する。
これにより、ハウジング2に振動検出体7が固定され
る。そして、導電性弾性部材12の円柱部12bを連通
孔8aおよび連通孔9aを通して挿入孔4dに嵌合す
る。
Next, a method of assembling the knocking detection device 1 will be described with reference to FIG. The housing 2 is formed by a forging process or the like so that the vertical cross-section has a T shape. Then, by a cutting process or the like, the male screw portion 2a is formed on the outer peripheral wall of the small diameter portion.
Is formed, and the bottom portion 2b is formed so that the protruding portion 2c remains on the upper portion of the large diameter portion. The vibration detector 7 is assembled in a separate process in which the end faces of the piezoelectric element 8 and the diaphragm 9 are joined together with an adhesive. The assembled vibration detector 7 is placed on the upper end of the protrusion 2c with the diaphragm 9 side facing the bottom 2b direction. Then, the welded portion 9b of the diaphragm 9 that contacts the upper end of the protrusion 2c is subjected to ring projection welding.
As a result, the vibration detector 7 is fixed to the housing 2. Then, the cylindrical portion 12b of the conductive elastic member 12 is fitted into the insertion hole 4d through the communication hole 8a and the communication hole 9a.

【0021】別工程により樹脂成形されるカバー4に
は、ターミナル6がインサート成形されている。また、
溝部4dにはOリング10が嵌合されている。振動検出
体7および導電性弾性部材12にカバー4の器形状部4
bを被せるようにしてハウジング2の上方にカバー4を
載せると、円板部12aの上面にターミナル6の先端部
6aが係止される。そして、フランジ部4cをハウジン
グ2側に押さえつけるようにかしめ部2dによってかし
め固定すると、このかしめ固定による軸方向に働く力に
より先端部6aが導電性弾性部材12に押圧される。こ
のため、円板部12aにより振動検出体7が突起部2c
側に弾性的に押圧される。また、円柱部12bの先端は
底面2bに弾性的に押圧される。円周部2eと外周部4
eとの間はOリング10により液密にシールされる。
A terminal 6 is insert-molded on the cover 4 which is resin-molded in a separate process. Also,
An O-ring 10 is fitted in the groove 4d. The vibration detecting body 7 and the conductive elastic member 12 have a container-shaped portion 4 of the cover 4.
When the cover 4 is placed on the housing 2 so as to cover the housing b, the tip 6a of the terminal 6 is locked to the upper surface of the disk 12a. Then, when the flange portion 4c is pressed to the housing 2 side by caulking and fixing by the caulking portion 2d, the tip end portion 6a is pressed against the conductive elastic member 12 by the force acting in the axial direction by the caulking and fixing. For this reason, the vibration detecting member 7 is projected by the disc portion 12a.
It is elastically pressed to the side. Further, the tip of the column portion 12b is elastically pressed against the bottom surface 2b. Circumferential part 2e and outer peripheral part 4
A liquid-tight seal is made between e and O by an O-ring 10.

【0022】次に、ノッキング検出装置1の作動を図1
に基づいて説明する。シリンダブロック30はエンジン
の点火時期にしたがって振動を発生することから、シリ
ンダブロック30に取付けられたノッキング検出装置1
にこの振動が伝達される。すると、ノッキング検出装置
1に伝達された振動はハウジング2の雄ねじ部2a、突
起部2cおよび振動板9を経由して圧電素子8に伝達さ
れ、振動を受けた圧電素子8が印加応力に応じた電圧信
号を発生する。この圧電素子8に発生した電圧信号は導
電性弾性部材12を経由してターミナル6に出力され
る。
Next, the operation of the knocking detection device 1 will be described with reference to FIG.
It will be described based on. Since the cylinder block 30 generates vibration according to the ignition timing of the engine, the knocking detection device 1 mounted on the cylinder block 30
This vibration is transmitted to. Then, the vibration transmitted to the knocking detection device 1 is transmitted to the piezoelectric element 8 via the male screw portion 2a of the housing 2, the projection portion 2c and the vibration plate 9, and the piezoelectric element 8 which has received the vibration responds to the applied stress. Generate a voltage signal. The voltage signal generated in the piezoelectric element 8 is output to the terminal 6 via the conductive elastic member 12.

【0023】第1実施例のノッキング検出装置1による
と、接地側と出力側との間に所定の抵抗値を有する導電
性弾性部材12および圧電素子8が並列に接続されてい
る。これにより、この導電性弾性部材12が負荷抵抗と
なるため振動検出体7の共振出力の尖鋭度Qが電気的に
低減される。したがって、検出対象である振動周波数の
バラツキに対するS/N比を向上させることができる。
According to the knocking detection device 1 of the first embodiment, the conductive elastic member 12 having a predetermined resistance value and the piezoelectric element 8 are connected in parallel between the ground side and the output side. As a result, since the conductive elastic member 12 serves as a load resistance, the sharpness Q of the resonance output of the vibration detector 7 is electrically reduced. Therefore, it is possible to improve the S / N ratio with respect to the variation of the vibration frequency that is the detection target.

【0024】また、導電性弾性部材12により振動検出
体7が突起部2c側に押圧されているので、この導電性
弾性部材12が振動検出体7の振動をダンプすることに
より振動検出体7の共振出力の尖鋭度Qが機械的に低減
される。このため、検出対象である振動周波数のバラツ
キに対するS/N比を向上させることができる。また、
ターミナル6は、導電性弾性部材12を介して圧電素子
8に弾性的に押圧されているので、導電性弾性部材12
の有する弾力性によりノッキング検出装置1の振動を吸
収してターミナル6と圧電素子8との接触信頼性を高め
るという効果がある。ターミナル6と圧電素子8との間
に導電性弾性部材12が配置されているので、圧電素子
8の電極がターミナル6により擦られて磨耗することが
防止される。
Further, since the vibration detecting member 7 is pressed toward the protrusion 2c by the conductive elastic member 12, the conductive elastic member 12 dumps the vibration of the vibration detecting member 7 to cause the vibration detecting member 7 to move. The sharpness Q of the resonance output is mechanically reduced. Therefore, it is possible to improve the S / N ratio with respect to the variation of the vibration frequency that is the detection target. Also,
Since the terminal 6 is elastically pressed against the piezoelectric element 8 via the conductive elastic member 12, the conductive elastic member 12
The resilience has the effect of absorbing the vibration of the knocking detection device 1 and improving the contact reliability between the terminal 6 and the piezoelectric element 8. Since the conductive elastic member 12 is arranged between the terminal 6 and the piezoelectric element 8, the electrode of the piezoelectric element 8 is prevented from being rubbed by the terminal 6 and worn.

【0025】さらに、ハウジング2にカバー4を被せて
かしめ固定することによりターミナル6が導電性弾性部
材12上に押圧され、これによりターミナル6と圧電素
子8とが電気的に接続される。したがって、ターミナル
と圧電素子との接続のためのはんだ付け操作などを必要
としないので、ノッキング検出装置1の製造が容易であ
る。また、導電性弾性部材12は、凸部としての円柱部
12bが連通孔8aおよび連通孔9aに遊挿されて挿入
孔2dに嵌合しているため、導電性弾性部材12の位置
決めが容易である。
Further, by covering the housing 2 with the cover 4 and caulking and fixing it, the terminal 6 is pressed onto the conductive elastic member 12, whereby the terminal 6 and the piezoelectric element 8 are electrically connected. Therefore, since a soldering operation for connecting the terminal and the piezoelectric element is not required, the knocking detection device 1 can be easily manufactured. Further, in the conductive elastic member 12, the cylindrical portion 12b as a convex portion is loosely inserted into the communication hole 8a and the communication hole 9a and fitted into the insertion hole 2d, so that the conductive elastic member 12 can be easily positioned. is there.

【0026】なお、導電性弾性部材12による負荷抵抗
の値としては、例えば圧電素子8の大きさが直径約15
mm×厚み約0.5mm、共振中心周波数が約7kHz
のとき、無信号時の電圧を0dBとして共振利得約25
dBを得るためには負荷抵抗を約3kΩとすることが望
ましい。 (第2実施例)本発明の第2実施例を図3に示す。この
第2実施例は、導電性弾性部材の形状が第1実施例とは
異なる例である。
As the value of the load resistance of the conductive elastic member 12, for example, the size of the piezoelectric element 8 is about 15 in diameter.
mm x thickness about 0.5 mm, resonance center frequency is about 7 kHz
In this case, the resonance gain is about 25 when the voltage when there is no signal is 0 dB.
In order to obtain dB, it is desirable to set the load resistance to about 3 kΩ. (Second Embodiment) A second embodiment of the present invention is shown in FIG. The second embodiment is an example in which the shape of the conductive elastic member is different from that of the first embodiment.

【0027】カーボン入りシリコンゴムなどの導電性弾
性材料からなる導電性弾性部材112は円板状であり、
ハウジング2の突起部2cに固定された振動検出体7の
中央部に載せられる。導電性弾性部材112は、外周部
112aに比べ中央部112bての方がシリコンゴムに
添加されたカーボン量が少ないため、外周部112aは
高導電性であり、中央部112bは外周部112aに比
べて低導電性である。そして、外周部112aと中央部
112bとの組成境界112cは、圧電素子8の連通孔
8aよりも外周側に設けられている。外周部112aお
よび中央部112bの外側部分は、圧電素子8の出力側
電極に電気的に接続されている。
The conductive elastic member 112 made of a conductive elastic material such as silicon rubber containing carbon is disk-shaped,
The vibration detection body 7 fixed to the protrusion 2 c of the housing 2 is placed on the center portion of the vibration detection body 7. Since the conductive elastic member 112 has a smaller amount of carbon added to the silicon rubber in the central portion 112b than in the outer peripheral portion 112a, the outer peripheral portion 112a has high conductivity and the central portion 112b has a higher electric conductivity than the outer peripheral portion 112a. And low conductivity. The composition boundary 112c between the outer peripheral portion 112a and the central portion 112b is provided on the outer peripheral side of the communication hole 8a of the piezoelectric element 8. The outer portions of the outer peripheral portion 112a and the central portion 112b are electrically connected to the output side electrode of the piezoelectric element 8.

【0028】カバー104は、底部104cを共有する
ように形成されたコネクタ部104aおよび器形状部1
04bを有し、底部104cにはターミナル106がイ
ンサート成形されている。底部104cの図3で下側面
には、導電性弾性部材112を嵌合可能な挿入孔104
dが形成されている。ターミナル106の一方の端部1
06aはコネクタ部104a内に延びており、他方の端
部106bは挿入孔104dの底面104eに沿って延
びている。この他の部分の構成は、第1実施例と実質的
に同様である。
The cover 104 has a connector portion 104a and a container-shaped portion 1 which are formed so as to share the bottom portion 104c.
04b, and the terminal 106 is insert-molded on the bottom portion 104c. An insertion hole 104 into which the conductive elastic member 112 can be fitted is formed on the lower surface of the bottom portion 104c in FIG.
d is formed. One end 1 of the terminal 106
06a extends into the connector portion 104a, and the other end portion 106b extends along the bottom surface 104e of the insertion hole 104d. The configuration of the other parts is substantially the same as that of the first embodiment.

【0029】ハウジング2にカバー104を被せると、
ターミナル106の他方の端部106bを介して導電性
弾性部材112の上面にカバー104の底面104eが
係止される。そして、フランジ部104fをハウジング
2側に押さえつけるようにかしめ部2dによってかしめ
固定すると、他方の端部106bを挟んで底部104e
が導電性弾性部材112に押圧され、さらに導電性弾性
部材112により振動検出体7が突起部2c側に弾性的
に押圧される。このため、振動検出体7の振動が緩衝さ
れるので、圧電素子8の共振出力の尖鋭度Qを機械的に
低減することができる。
When the housing 2 is covered with the cover 104,
The bottom surface 104e of the cover 104 is locked to the top surface of the conductive elastic member 112 via the other end 106b of the terminal 106. Then, when the caulking portion 2d is caulked and fixed so as to press the flange portion 104f toward the housing 2, the bottom portion 104e is sandwiched by the other end portion 106b.
Is pressed by the conductive elastic member 112, and the vibration detecting body 7 is elastically pressed by the conductive elastic member 112 toward the protrusion 2c side. Therefore, the vibration of the vibration detector 7 is buffered, so that the sharpness Q of the resonance output of the piezoelectric element 8 can be mechanically reduced.

【0030】さらに、かしめ固定により生じる押圧力に
よって導電性弾性部材112が弾性変形することによ
り、中央部112bの底部2b側が連通孔8aおよび連
通孔9a内に押し込まれる。そして、連通孔9aの径に
対して連通孔8aの径が大きいため、連通孔9aの周辺
付近において中央部112bが振動板9に接触すること
により、中央部112bと圧電素子8の接地側である振
動板9とが電気的に接続される。一方、前述のように外
周部112aおよび中央部112bの外側部分は圧電素
子9の出力側電極に電気的に接続されているため、圧電
素子8の出力側電極と接地側電極との間に中央部112
bの有する所定の抵抗値に見合った負荷抵抗が接続され
たことになる。この負荷抵抗により、圧電素子8の共振
出力の尖鋭度Qを電気的に低減することができる。一
方、ターミナル106と圧電素子8の出力側電極との間
は高導電性の外周部112aを介して電気的に接続され
るので、圧電素子8の共振出力を感度よくターミナル1
06から外部に取出すことができる。
Further, the conductive elastic member 112 is elastically deformed by the pressing force generated by the caulking and fixing, so that the bottom portion 2b side of the central portion 112b is pushed into the communication holes 8a and 9a. Since the diameter of the communication hole 8a is larger than the diameter of the communication hole 9a, the central portion 112b comes into contact with the diaphragm 9 in the vicinity of the communication hole 9a, so that the central portion 112b and the piezoelectric element 8 are grounded. A certain vibration plate 9 is electrically connected. On the other hand, as described above, since the outer portions of the outer peripheral portion 112a and the central portion 112b are electrically connected to the output side electrode of the piezoelectric element 9, the central portion is provided between the output side electrode of the piezoelectric element 8 and the ground side electrode. Part 112
This means that the load resistance corresponding to the predetermined resistance value of b is connected. By this load resistance, the sharpness Q of the resonance output of the piezoelectric element 8 can be electrically reduced. On the other hand, since the terminal 106 and the output-side electrode of the piezoelectric element 8 are electrically connected via the highly conductive outer peripheral portion 112a, the resonance output of the piezoelectric element 8 is sensitive to the terminal 1.
It can be taken out from 06.

【0031】第2実施例のノッキング検出装置101に
よると、他方の端部106bが底面104eに支持され
た状態で導電性弾性部材112に押圧され、また底面1
04eの全体が導電性弾性部材112に押しつけられる
ため、ターミナル106と導電性弾性部材112とを安
定して確実に接触させることができるという効果があ
る。また、導電性弾性部材112の厚みの一部および他
方の端部106bが挿入孔104d内に収容されるの
で、ノッキング検出装置101を厚み方向にさらに小型
化することができる。
According to the knocking detection device 101 of the second embodiment, the other end 106b is pressed against the conductive elastic member 112 while being supported by the bottom surface 104e, and the bottom surface 1
Since the whole 04e is pressed against the conductive elastic member 112, there is an effect that the terminal 106 and the conductive elastic member 112 can be brought into stable and reliable contact. Further, since part of the thickness of the conductive elastic member 112 and the other end 106b are housed in the insertion hole 104d, the knocking detection device 101 can be further downsized in the thickness direction.

【0032】なお、図1に示す第1実施例のノッキング
検出装置1においても、導電性弾性部材12の円板部1
2aの連通孔8aよりも外周側を高導電性部分とし、円
板部12aの連通孔8aよりも内周側および円柱部12
bを低導電性部分とすることにより、第2実施例のノッ
キング検出装置101と同様に、この高導電性部分を通
して圧電素子8の共振出力を感度よくターミナル6から
外部に取出すことができる。
In the knocking detection device 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 as well, the disc portion 1 of the conductive elastic member 12 is used.
The outer peripheral side of the communication hole 8a of 2a is a highly conductive portion, and the inner peripheral side of the communication hole 8a of the disc portion 12a and the columnar portion 12 are formed.
By making b a low conductive portion, the resonance output of the piezoelectric element 8 can be taken out from the terminal 6 with high sensitivity through this high conductive portion, as in the knocking detection device 101 of the second embodiment.

【0033】また、上記第1および第2実施例では、導
電性弾性部材としてカーボン入りシリコンゴムを使用し
たが、導電性弾性部材を形成する導電性弾性材料として
は、所定の抵抗値を有する他の種類の導電性ゴムを使用
してもよい。このような材料として、カーボン入りシリ
コンゴムの他に、例えばカーボン入りの他の種類のゴム
が挙げられる。
In the first and second embodiments, the silicon rubber containing carbon is used as the conductive elastic member, but the conductive elastic material forming the conductive elastic member has a predetermined resistance value. These types of conductive rubber may be used. As such a material, in addition to silicon rubber containing carbon, for example, other types of rubber containing carbon can be cited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例によるノッキング検出装置
の縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a knocking detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例によるノッキング検出装置
の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a knocking detection device according to a first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例によるノッキング検出装置
の縦断面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional view of a knocking detection device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノッキング検出装置 2 ハウジング 2c 突起部 4 カバー 6 ターミナル 6a 先端部 7 振動検出体 8 圧電素子 9 振動板 12 導電性弾性部材 12a 円板部 12b 円柱部(凸部) 10 Oリング 30 シリンダブロック(振動体) 104 カバー 104d 挿入孔 104e 底面 106 ターミナル 112 導電性弾性部材 112a 外周部(高導電性部分) 112b 中央部(低導電性部分) 1 Knocking Detection Device 2 Housing 2c Protrusion 4 Cover 6 Terminal 6a Tip 7 Vibration Detector 8 Piezoelectric Element 9 Vibration Plate 12 Conductive Elastic Member 12a Disk Part 12b Column (Convex) 10 O-ring 30 Cylinder Block (Vibration) Body) 104 cover 104d insertion hole 104e bottom surface 106 terminal 112 conductive elastic member 112a outer peripheral portion (high conductive portion) 112b central portion (low conductive portion)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動体との反接触面側に突起部を有する
ハウジングと、 前記振動板と圧電素子とからなり前記突起部に固定され
る振動検出体と、 前記圧電素子の出力信号を外部に取出すターミナルと、 所定の抵抗値を有する導電性弾性材料からなり、前記タ
ーミナルと前記振動検出体との間に配置され前記ターミ
ナルによって前記振動検出体に押圧されており、一部が
前記圧電素子の一方の極に電気的に接続され他部が前記
圧電素子の他方の極に電気的に接続される導電性弾性部
材と、 を備えることを特徴とするノッキング検出装置。
1. A housing having a protruding portion on the side opposite to the contact surface with the vibrating body, a vibration detecting body comprising the vibrating plate and a piezoelectric element and fixed to the protruding portion, and an output signal of the piezoelectric element to an external device. And a terminal made of a conductive elastic material having a predetermined resistance value, disposed between the terminal and the vibration detecting body and pressed by the vibration detecting body by the terminal, and a part of the piezoelectric element 2. A knocking detection device, comprising: a conductive elastic member electrically connected to one pole of the piezoelectric element and the other part thereof electrically connected to the other pole of the piezoelectric element.
【請求項2】 前記導電性弾性部材は、中央部および前
記中央部の外側部分の二重構造からなり、前記中央部が
低導電性部分であり、前記外側部分が高導電性部分であ
ることを特徴とする請求項1記載のノッキング検出装
置。
2. The conductive elastic member has a double structure of a central portion and an outer portion of the central portion, wherein the central portion is a low conductive portion and the outer portion is a high conductive portion. The knocking detection device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記導電性弾性部材は前記ハウジングに
嵌合される凸部を有することを特徴とする請求項1記載
のノッキング検出装置。
3. The knocking detection device according to claim 1, wherein the conductive elastic member has a convex portion that is fitted into the housing.
【請求項4】 前記導電性弾性部材は導電性ゴムからな
ることを特徴とする請求項1記載のノッキング検出装
置。
4. The knocking detection device according to claim 1, wherein the conductive elastic member is made of conductive rubber.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1162468A2 (en) * 2000-06-05 2001-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Acceleration sensor

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