JPS5810618A - センサ - Google Patents

センサ

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JPS5810618A
JPS5810618A JP57115636A JP11563682A JPS5810618A JP S5810618 A JPS5810618 A JP S5810618A JP 57115636 A JP57115636 A JP 57115636A JP 11563682 A JP11563682 A JP 11563682A JP S5810618 A JPS5810618 A JP S5810618A
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internal combustion
vibrating body
sensor
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マンフレ−ト・ボルシエヴイツ
ハンスヨアヒム・ハ−ミツシユ
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/08Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/10Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by pressure-sensitive members of the piezoelectric type
    • GPHYSICS
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    • G01L23/00Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • G01L23/222Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines using piezoelectric devices

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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】 本発明は特許請求の範囲第1項及び第7項の上位概念に
記載された形式のセンサに関する。
原発明たる特許第      号(特願昭56−023
210号)は、内燃機関のノッキングの際に生じる振動
を圧電素子によって検出するためのセンサに関するもの
であって、弾性的な材料より成るたわみ振動体が設けら
れていて、該たわみ振動体、が、その振動を少なくとも
1つの定置の圧電素子に伝達するようになっており、前
記たわみ振動体の1端部が前記圧電素子を介して内燃機
関に結合されていて内燃機関のノッキング音を伝達する
前記部分の振動方向に対して直交して延びている。
この原発明に加えて、特許請求の範囲第1項及び第7項
記載の特徴を有する本発明によるセンサは、とのセンサ
をより早くかつ簡単に製造することができるという利点
を有している。
次に図面に示した実施例について本発明の構成を具体的
に説明する。
第1図に示されたたわみ振動体lは振動する自由端部2
と圧着部3とを有している。圧着部3は緊締装置によっ
て緊締されている。圧着部3は波状に形成されていてそ
のそれぞれの波底が互いに並んで配置された2つの圧電
素子4゜5に線状に接触している。緊締装置は2つの緊
締ジョーとばね6とから構成されており、一方の緊締ジ
ョーは絶縁プレート7であって他方の緊締ジョーは絶縁
部分8である。ばね6は絶縁部分8をたわみ振動体lの
圧着部3に対して押しつけていて、この圧着部3は圧電
素子4,5を絶縁プレート7を介して、概略的に図示さ
れた機械部分9に対して押しつけている。センサが剛性
的に結合されている機械部分9は内燃機関のノッキング
雑音を伝達し、この場合、たわみ振動体は内燃機関の前
記機械部分の振動方向に対して直交して延びている。た
わみ振動体1が振動することによって、圧電素子4,5
はその圧着位置で弾性的に変形させられるので、横方向
力に孔列tする電気的な信号が導線10から検出される
。2つの圧電素子はたわみ振動体lを介して電気的に接
続されている。導線IOを介して、2つの圧電素子4,
5で生ぜしめられた電圧の合計が測定される。矢印11
で示された圧電素子4,5の極性方向Pは同一方向であ
るので、例えばたわみ振動が励起されて2つの圧電素子
に同一方向の機械的な負荷がかかる場合にのみ電圧が生
じる。この概略的に示されたセンサは、例えば第4図に
示されているようにねじヘッド、例えばシリンダヘッド
ねじの横孔に取りつけられてもよい、この場合、ばね6
のばね受けとして横孔のねじ山にねじ込まれたねじが使
用される。
第2図では2つの圧電素子4,5を備えたノッキングセ
ンサの別の実施例が示されている。
この場合、圧着部3は同時に押圧ばねとして作用するの
ではね6は省かれる。押圧ばねとして構成された圧着部
3は種種異なる方向に向けられた湾曲部を有しており、
この場合、同一方向に向けられた2つの湾曲部はそれぞ
れの圧電素子に線状に接触していて、絶縁部分8は圧着
部(3)の押圧ばねとしての部分に対して押しつ゛けら
れている。この部分は前記圧電素子との2つの接触点の
間に位置していてこの2つの接触点に対して反対の湾曲
方向を有している。この装置の作用形式は、第1図に記
載された作用形式と同じであるが2つの圧電素子4,5
の極性方向Pが互いに反対方向に向けられているので、
圧電素子4,5における負荷が互いに反対方向で生じる
場合にのみ導線10において電圧が生じる。これはたわ
み振動が励起される場合に行なわれる。
第3図ではノッキングセッサのさらに簡略化された実施
例が示されている。ここでは1つの圧電素子15のみが
設けられている。圧着部3の端部は、摩擦接続及q形状
接続を得るためにねじ12に゛よって固く緊締されてい
る。圧着部3は凸部を有していて、この凸部によってた
わみ振動体1は圧電素子15に接触していて圧着部3の
ばね応力が高められる。ノッキングセンサはプレート1
3上に配置されている。このプレ、−ト13は導線10
のための貫通孔14を有していてねじヘッドの中空室に
ねじ込まれる。
前記3つの変化実施例において、例えば導体が蒸着され
ているか又は金属面を備えていて圧電素子4,5.15
がその長手方向側で電気を通すように構成されているこ
とによって電圧の検出が行なわれる。
たわみ振動体1はその自由端部2と圧着部3と共に例え
ば1つの部材から打ち抜き及びプレス加工によって製造
される。
第4図ではさらに別のノッキングセンサが示されており
、このノッキングセッサは内燃機関のシリンダヘッドね
じ27のねじヘッドの横孔に取りつけられている。シリ
ンダヘッドねじ27は横孔16を有していて、この横孔
16には段部17が設けられている。この段部17に、
円形の絶縁プレート18が第1の緊締ジョーとして接触
しており、この第1の緊締ジ′ヨーに対して管状の圧電
素子19が押しつけられており、この場合、管状の圧電
素子19はこの位置で横孔】6よシもやや小さい直径を
有している。たわみ振動体21はばね20によって管状
の圧電素子19に対して押しつけられていて、たわ°み
振動体21はその脚部26が幅拡に構成されていて第2
の緊締ジョーとして用いられている。
前記脚部26は2つのアングル部材22によって構成さ
れていて、この2つのアングル部材220間でたわみ振
動体は例えば溶接によって固く結合されている。しかも
たわみ振動体はその構造長さを短かくするために管状の
圧電素子19内に突入している。ばね20のばね受けと
して、横孔のねじ山にねじ込まれたねじ23が使用され
ている。横孔の裏側は別のねじ24によって閉鎖されて
いる。圧電素子19に取りつけられた導線25はねじ内
の孔を通って絶縁して外部へ案内される。
第5図は、第4図におけるセンサに使用された圧電素子
19を正面から見た図が示されている。管状の圧電素子
19の内側には接触部29.30が設けられていて、こ
の接触部29.30は圧電素子19の横断面区分に取り
つけられていて、この取りつけられた範囲にアングル部
材22が位置している。導線25は接触部29゜30に
固定されている。逆電極28は圧電素子19の全外周面
にわたって分割されずに延びている。
4 追加の関係 原発側たる特許第      号(特願昭56−023
210号)は、内燃機関のノッキングの際に生じる振動
を圧電素子によって検出するためのセンサに関し、弾性
的な部材よ構成るたわみ振動体が設けられていて、該た
わみ振動体が緊締装置によって片側で固定的に緊締され
ており、両締めつけジョーの間に少なくとも1つの圧電
素子が取りつけられており、該締めつけジョーが内燃機
関のノッキング音を伝達する部分と剛性的に結合されて
いて、前記たわみ振動体が内燃機関のノッキング音を伝
達する該部分の振動方向に対して直交して延びているこ
とを特徴としている。これに対して本発明は、内燃機関
のノッキングの際に生じる振動を検出するだめの、少な
くとも1つの圧電素子を有するセンサであって、弾性的
な材料より成るたわみ振動体を備えており、該たわみ振
動体の片側が緊締装置によって緊締されていて、両緊締
ジョーの間に少°なくとも1つの圧電素子が取りつけら
れておシ、前記緊締ジョーが、内燃機関の、ノッキング
雑音を伝達する部分に剛性的に固定されていて、前記た
わみ振動体が、内燃機関の、前記ノッキング雑音を伝達
する部分の振動方向に対して直交して延びている形式の
ものに関し、その要旨とするところは、前記たわみ振動
体の圧着部が少なくとも1つの圧電素子にはね弾性的に
接触するようになっていることにあり、また、前記圧電
素子が管状に構成されていて、前記たわみ振動体の自由
端部が前記管状の圧電素子内に突入しており、前記たわ
み振動体の、脚部として構成された圧着部が、ばねとし
て構成された緊締装置によって、前記管状の圧電素子に
向かって押しつけられるようになっていることにある。
したがって、本発明は原発間の構成に欠くことができな
い事項の主要部をその構成に欠くことができない事項の
主要部としている発明であるので特許法第31条第1項
の追加の特許の要件を満たすものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるセンサの第1実施例の概略図、第
2図は第2実施例の概略図、第3図は第3実施例の概略
図、第4図は第4実施例の部分的に断面した概略図、第
5図は第4図によるセンサの圧電素子を正面から見た概
略図である。 1・・たわみ振動体、2・・・自由端部、3・・・圧着
部、4,5・・・圧電素子、6・・・ばね、7・・・絶
縁プレート、8・・・絶縁部分、9・・・機械部分、1
0・・・導線、11・・・矢印、12・・・ねじ、13
・・・プレート、14・・・貫通孔、15・・・圧電素
子、16・・・横孔、17・・・段部、18・・・絶縁
プレート、19・・・圧電素子、20・・・°ばね、2
1・・・たわみ振動体、22・・・アングル部材、23
.24・・・ねじ、25・・・導線、26・・・脚部、
27・・・シリンダヘッドねじ、28・・・逆電極、2
9.30・・・接触部、P・・・極性方向 FIG、3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関のノッキングの隙に生じる振動を検出する
    だめの、少なくとも1つの圧電素子を有するセンサであ
    って、弾性的な材料より成るたわみ振動体を備えており
    、該たわみ振動体の片側が緊締装置によって緊締されて
    いて、両緊締ジョーの間に少なくとも1つの圧電素子が
    取りつけられており、前記緊締ジョーが、内燃機関の、
    ノッキング雑音を伝達する部分に剛性的に固定されてい
    て、前記たわみ振動体が、内燃機関の、ノッキング雑音
    を伝達する前記部分の振動方向に対して直交して延びて
    いる形式のものにおいて、前記たわみ振動体(1)の圧
    着部(3)が少なくとも1つの圧電素子にはね弾性的に
    接触するようになっていることを特徴とする、センサ。 2 たわみ振動体(1)が、1つの部材から打ち抜き加
    工及びプレス加工された圧着部(3)を有している、特
    許請求の範囲第1項記載のセンサ。 3、 圧着部(3)が波状に構成されていて、該圧着部
    (3)の各波底が互いに隣接し合う2つの圧電素子(4
    ,5)に対してばね(6)によって押しつけられている
    、特許請求の範囲第1項記載のセンサ。 4、 圧着部(3)が湾曲されたプレート状の圧着ばね
    として構成されている、特許請求の範囲第1項記載のセ
    ンサ。 5 圧着ばねが種種異なる方向に向けられた湾曲部を有
    しており、同一の湾曲方向を有する2つの湾曲部がそれ
    ぞれ1つの圧電素子(4,5)に線状に接触していて、
    緊締ジョーが、2つの湾曲部間に位置する、前記圧着ば
    ねの部分を押している、特許請求の範囲第4項記載のセ
    ンサ。 6、 圧着部(3)が凸部を有していて、該凸部が圧電
    素子(15)e線状に押しつけておシ、これによって前
    記圧着部(3)の端部が固く緊締されるようになってい
    る、特許請求の範囲第4項記載のセンサ。 7 内燃機関のノッキングの際に生じる振動を検出する
    だめの、少なくとも1つの圧電素子を有するセンサであ
    って、弾性的な材料より成るたわみ振動体を備えており
    、該たわみ振動体の片側が緊締装置によって緊締されて
    いて、両緊締ジョーの間に少なくとも1つの圧電素子が
    取りつけられており、前記緊締ジョーが、内燃機関の、
    ノッキング雑音を伝達する部分に剛性的に固定されてい
    て、前記たわみ振動体が、内燃機関の、前記ノッキング
    雑音を伝達する部分の振動方向に対して直交して延びて
    いる形式のものにおいて、前記圧電素子(19)が管状
    に構成されていて、前記たわみ振動体(21)の自由端
    部が前記管状の圧′亀素子(19)内に突入しており、
    前記たわみ振動体(21)の、脚部として構成された圧
    着部(26)が、ばねとして構成された緊締装置によっ
    て、前記管状の圧電素子(19)に対して押しつけられ
    るようになっていることを特徴とする、センサ。 8 圧着部(26)が2つのアングル部材(22>より
    構成されていて、該2つのアングル部材(22)間にた
    わみ振動体(21)が不動に結合されている、特許請求
    の範囲第7項記載のセンサ。
JP57115636A 1981-07-07 1982-07-05 センサ Granted JPS5810618A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813126676 DE3126676A1 (de) 1980-03-07 1981-07-07 Sensor zur erfassung der beim klopfen einer brennkraftmaschine auftretenden schwingungen
DE3126676.2 1981-07-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5810618A true JPS5810618A (ja) 1983-01-21
JPH0161171B2 JPH0161171B2 (ja) 1989-12-27

Family

ID=6136257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57115636A Granted JPS5810618A (ja) 1981-07-07 1982-07-05 センサ

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JP (1) JPS5810618A (ja)

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US4446722A (en) 1984-05-08
JPH0161171B2 (ja) 1989-12-27

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