JPS59145928A - ノツクセンサ - Google Patents
ノツクセンサInfo
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- JPS59145928A JPS59145928A JP1995783A JP1995783A JPS59145928A JP S59145928 A JPS59145928 A JP S59145928A JP 1995783 A JP1995783 A JP 1995783A JP 1995783 A JP1995783 A JP 1995783A JP S59145928 A JPS59145928 A JP S59145928A
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- Japan
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- diaphragm
- piezoelectric ceramic
- housing
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- Pending
Links
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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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業−にの利用分野
本発明は、内燃機関の省燃費およびパワーアップを目的
とした点火時期制御システムに用いるノックセンサ、す
なわちノッキングによって生じるエンジン特有の振動を
検知するノックセンサに関するものである。
とした点火時期制御システムに用いるノックセンサ、す
なわちノッキングによって生じるエンジン特有の振動を
検知するノックセンサに関するものである。
従来例の構成とその問題点
第1図〜第3図は従来の7ノクセンサを示している。第
1図〜第3図において、1は上端が開口j〜だ導電性の
筐体であり、この筺体1の下端面にはネジ部2が一体に
形成されている。3は筺体1の底部およびネジ部2を貫
通するネジ穴である。
1図〜第3図において、1は上端が開口j〜だ導電性の
筐体であり、この筺体1の下端面にはネジ部2が一体に
形成されている。3は筺体1の底部およびネジ部2を貫
通するネジ穴である。
4.5は円板状の圧電セラミックであり、この圧電セラ
ミック4,5の中央には孔が形成されている。6は上記
圧電セラミック4,5の間に挾持された円形の電極板で
あり、この電極板6の外周の一部には端子片が一体に形
成されている。7は中央に孔が形成さitだマス(付加
質隈)、8はビス、9は絶縁チコーブであり、ビス8は
マスYの孔、圧電セラミック5の孔、電極板6の孔、圧
電セラミック4の孔を月通し、ネジ穴3に螺合されてい
る6、10(d、絶縁被覆が施されたリ−1・線、11
は子端に挾J′!1片12が形成されたリード線保持板
である。、上記リド線10の一端は」−配電極板6の端
子片に半田付けされている。甘たリード線1゜の一部一
一リード線保持板11の挾持片12で挾持されている。
ミック4,5の中央には孔が形成されている。6は上記
圧電セラミック4,5の間に挾持された円形の電極板で
あり、この電極板6の外周の一部には端子片が一体に形
成されている。7は中央に孔が形成さitだマス(付加
質隈)、8はビス、9は絶縁チコーブであり、ビス8は
マスYの孔、圧電セラミック5の孔、電極板6の孔、圧
電セラミック4の孔を月通し、ネジ穴3に螺合されてい
る6、10(d、絶縁被覆が施されたリ−1・線、11
は子端に挾J′!1片12が形成されたリード線保持板
である。、上記リド線10の一端は」−配電極板6の端
子片に半田付けされている。甘たリード線1゜の一部一
一リード線保持板11の挾持片12で挾持されている。
13は筐体1内に充填された樹脂である。なお圧電セラ
ミック4,5は電極板6側が同極となるように配置され
るものである。
ミック4,5は電極板6側が同極となるように配置され
るものである。
に記従来のノソクセンザの筐体1のネジ部2はエンジン
に形成されたネジ穴に螺合される。エンジンの振動(は
上記ネジ部2.筐体1を介して圧電セラミック4,5.
マス7に伝わる結果、IJミ電セラミック4,6にエン
ジンの振動に応じた電圧が牛し、との霜1圧がリー
ドm10と筐体1との間より取り出せるものである。
に形成されたネジ穴に螺合される。エンジンの振動(は
上記ネジ部2.筐体1を介して圧電セラミック4,5.
マス7に伝わる結果、IJミ電セラミック4,6にエン
ジンの振動に応じた電圧が牛し、との霜1圧がリー
ドm10と筐体1との間より取り出せるものである。
しかしながら、上記従来のノソクセンザは、以干に示ず
欠小があった。
欠小があった。
(−) 圧電セラミックの厚み方向(g33)の温度
係数が−0,2(係/ ”C)であるため、高温におい
て出力電圧が20〜30%低下する。
係数が−0,2(係/ ”C)であるため、高温におい
て出力電圧が20〜30%低下する。
(b) 筺体1内に圧電セラミック4,5、電極板6
、マス7等を順次組込んで製造しなければならないため
、組立がしにくい。
、マス7等を順次組込んで製造しなければならないため
、組立がしにくい。
(C) 客数が1000PF程度であるため、出力イ
ンピーダンスが大きくなり、負荷に対するロスが大きく
りる。
ンピーダンスが大きくなり、負荷に対するロスが大きく
りる。
(d) コントローラへの接続は、リ−1・線を半田
付けするか、このl) −1−線にコネクタを接続して
行なわなけれはならず、コントローラへの接続作業が容
易でない。
付けするか、このl) −1−線にコネクタを接続して
行なわなけれはならず、コントローラへの接続作業が容
易でない。
(e)圧電ランジュバン方式であるため、2枚の圧電セ
ラミックを必要とし、コストアップになる。
ラミックを必要とし、コストアップになる。
(02枚の圧電セラミックとマスを必要とするため重く
なる。
なる。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を除去するものであり、特に高
温において出力電圧が低下せず、構造も筒中てill玲
で易いノノクセンザを提イ共するものである・・ 発明の構成 本発明は1−記1]的を達成するために、振動板と月二
電セラミックとを接合した振動体の中心を基板に固定し
、この振動体のたわみを利用する構成と15、かつ振動
体が固定された基板を筐体に組込むようにし/ξもので
ある。
温において出力電圧が低下せず、構造も筒中てill玲
で易いノノクセンザを提イ共するものである・・ 発明の構成 本発明は1−記1]的を達成するために、振動板と月二
電セラミックとを接合した振動体の中心を基板に固定し
、この振動体のたわみを利用する構成と15、かつ振動
体が固定された基板を筐体に組込むようにし/ξもので
ある。
ワ、流側の説明
以[・−に本発明の一実施例について説明う゛る。第4
図・〜・第6図において、14i、一端が開1]シた筐
体−Cあり、この筺体14の外周面はボルトの」:う1
f(−、、6面をイ」−4′る。15は筐体14の下部
に一体に形成さhだネジH:gl(であり、このネジ部
15がエンジ/のキン穴に螺合さil−る。16d、導
電性の基板であり、この基板16の一端には複数の凸部
17が形成さjl、“斗/こ基AFy、16の他端の中
央には円錐台形状の突起18が形成されている。19は
基板16〜1・・71.0・突起18を貫通するように
形成されだ仕である。20i:1、外ff−,21mm
z厚さ0.4−の金属性の振動板てあり、この振動板2
0の中心には孔が形成されている。この振動板20は上
記基板16の突起18の先端に溶接されている。21d
、外径1F5mm、厚さO,4mm の圧電セラミック
であり、この圧電セラミ’/り21の中央には孔が形成
されている。この圧電セラミック21は」二記振動板2
oに接着されている。22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22は円筒部23
と基板部24とからなり、基板部24の下面には、上記
基板16の凸部17が嵌合する四部25が形成されてい
る。26はコイ、クタユニノト22内に固定され/ζタ
ーミナルであり、このターミツール26の一端より下方
に延O・だリード部27は基板16.振動板20.圧電
セラミック21の孔を貫通している。28d、基板16
.振動板20.圧電セラミック21の孔に充填された絶
縁材である。29は金属箔であり、この金属箔29の中
火を11通しだリ ド部27とこの金属箔29とは半田
付けされる。寸だ、金属箔29の外周部d、圧電セラミ
ック21に形成された銀電極に十[[1付けされる。、
30はQ IJング、31は環状の規制板である。
図・〜・第6図において、14i、一端が開1]シた筐
体−Cあり、この筺体14の外周面はボルトの」:う1
f(−、、6面をイ」−4′る。15は筐体14の下部
に一体に形成さhだネジH:gl(であり、このネジ部
15がエンジ/のキン穴に螺合さil−る。16d、導
電性の基板であり、この基板16の一端には複数の凸部
17が形成さjl、“斗/こ基AFy、16の他端の中
央には円錐台形状の突起18が形成されている。19は
基板16〜1・・71.0・突起18を貫通するように
形成されだ仕である。20i:1、外ff−,21mm
z厚さ0.4−の金属性の振動板てあり、この振動板2
0の中心には孔が形成されている。この振動板20は上
記基板16の突起18の先端に溶接されている。21d
、外径1F5mm、厚さO,4mm の圧電セラミック
であり、この圧電セラミ’/り21の中央には孔が形成
されている。この圧電セラミック21は」二記振動板2
oに接着されている。22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22は円筒部23
と基板部24とからなり、基板部24の下面には、上記
基板16の凸部17が嵌合する四部25が形成されてい
る。26はコイ、クタユニノト22内に固定され/ζタ
ーミナルであり、このターミツール26の一端より下方
に延O・だリード部27は基板16.振動板20.圧電
セラミック21の孔を貫通している。28d、基板16
.振動板20.圧電セラミック21の孔に充填された絶
縁材である。29は金属箔であり、この金属箔29の中
火を11通しだリ ド部27とこの金属箔29とは半田
付けされる。寸だ、金属箔29の外周部d、圧電セラミ
ック21に形成された銀電極に十[[1付けされる。、
30はQ IJング、31は環状の規制板である。
次に本実施例の組立て順序について説明す枳、づず、振
動板20を基板16の突起18に溶接する。次に圧電セ
ラミック21を振動板20に接着する。次にコネクタユ
ニット22の下面より突出しているリ−1・部27を基
板16等の孔に挿入するとともに、凸部17を凹部26
に嵌合する。次に基板16等の孔内に絶縁(珂28を充
填する。次に金属箔29をリード部27と圧電セラミッ
ク21の<FI’J: *極に半■イ月けする。このよ
うにコネクタユニット22と基板16等との一体物を筐
体14の開[]部に挿入し、基板16を筐体14の段部
14aに溶接する。次にOリング30.規制板31を挿
入した後、筺体14の開11端部を内側に曲げて完成す
る。
動板20を基板16の突起18に溶接する。次に圧電セ
ラミック21を振動板20に接着する。次にコネクタユ
ニット22の下面より突出しているリ−1・部27を基
板16等の孔に挿入するとともに、凸部17を凹部26
に嵌合する。次に基板16等の孔内に絶縁(珂28を充
填する。次に金属箔29をリード部27と圧電セラミッ
ク21の<FI’J: *極に半■イ月けする。このよ
うにコネクタユニット22と基板16等との一体物を筐
体14の開[]部に挿入し、基板16を筐体14の段部
14aに溶接する。次にOリング30.規制板31を挿
入した後、筺体14の開11端部を内側に曲げて完成す
る。
上記ノノクセンザの筐体14のネジ部16はエンジンの
ネジ穴に螺合され、またコネクタユニット22には、コ
ネクタが嵌合される。
ネジ穴に螺合され、またコネクタユニット22には、コ
ネクタが嵌合される。
1・記実流側において、エンジンの振動は、鐘体14を
介して基板16に伝わり、振動板20と圧電セラミック
21とがたわみ、この結果圧電セラミック21に電圧が
発生ずる。圧′屯セラミック21の一方の銀電極は振動
板20.基板16を介して筐体14に接続され、まだ圧
電セラミック21の他方の銀電極は金属箔29.リード
部27を介してターミナル26に接続されているだめ、
圧電セラミック21て発生した電圧は筐体14とターミ
ナル26との間より取り出すことができる。なお、金属
箔29を用いているのは、温度変化によってリート部2
7が変位してもこのリ−1・部27と圧電セラミック2
1の銀電極との接続を保つ/ζめである。
介して基板16に伝わり、振動板20と圧電セラミック
21とがたわみ、この結果圧電セラミック21に電圧が
発生ずる。圧′屯セラミック21の一方の銀電極は振動
板20.基板16を介して筐体14に接続され、まだ圧
電セラミック21の他方の銀電極は金属箔29.リード
部27を介してターミナル26に接続されているだめ、
圧電セラミック21て発生した電圧は筐体14とターミ
ナル26との間より取り出すことができる。なお、金属
箔29を用いているのは、温度変化によってリート部2
7が変位してもこのリ−1・部27と圧電セラミック2
1の銀電極との接続を保つ/ζめである。
第7図は」二記ノックセンサの周波数特性を示しており
、30KHz伺近に共振周波数を有する。エンジンがノ
ッキングを生じだ際に発生する特有の振動は5〜10K
H2範囲にあり、本実施例のノックセンサではこのノッ
キングを検出するだめに、第7図に示す周波数特性の平
坦部を利用することになる。なお共振周波数を高くし6
〜10KHzの領域て1′坦な!I与件とする/こめに
は圧電セラミ、ツク21の外径を16mm以ト、振動板
20の外径を18mm以Fにすれはよい。
、30KHz伺近に共振周波数を有する。エンジンがノ
ッキングを生じだ際に発生する特有の振動は5〜10K
H2範囲にあり、本実施例のノックセンサではこのノッ
キングを検出するだめに、第7図に示す周波数特性の平
坦部を利用することになる。なお共振周波数を高くし6
〜10KHzの領域て1′坦な!I与件とする/こめに
は圧電セラミ、ツク21の外径を16mm以ト、振動板
20の外径を18mm以Fにすれはよい。
発明の効果
本発明d、−J1記のような構成であり、本発明によれ
ば以下に示す効果が得られる。
ば以下に示す効果が得られる。
(a) 圧電セラミックのたわみ振動を利用するタイ
プであり、径方向の温度係数が小さいため、高温におけ
る出力がほとんど低下しない。
プであり、径方向の温度係数が小さいため、高温におけ
る出力がほとんど低下しない。
(b) 基板に各部品を組立でた後に筐体に固定する
構造であるため、組立て作業が容易となる。
構造であるため、組立て作業が容易となる。
(C) 大きな容−計が得られ出力インピータンスが
小さくなり、負荷に対するロスが小さくなる。
小さくなり、負荷に対するロスが小さくなる。
(d) センサにコネクタが一体に設けられているだ
め、コントローラへの接続が容易に行な、える。
め、コントローラへの接続が容易に行な、える。
(e) Jl−電セラミックは二枚でよいだめ安価と
なる。
なる。
(0マスを心安としないため軽くなる。
なお本発明は周波数特性のNF坦部を利用する非共振タ
イプに限らず、共振周波数をノッキング検知周波数(例
えに、5〜1oKHz)に設定する共振タイプのセンサ
としても適用できるものである。、
イプに限らず、共振周波数をノッキング検知周波数(例
えに、5〜1oKHz)に設定する共振タイプのセンサ
としても適用できるものである。、
第1図は従来のノックセンサの上面図、第2図は同側面
図、第3図は同側断面図、第4図は本発明の一実施例に
おけるノ・ノクセ/すの上面図、第6図は同側面図、第
6図は同側断面図、第7図は同ノソクセンザの周波数特
性図である。 14 ・筐体、1,4a 一段部、16 ネジ部、
16 基板、17 ・凸部、18 突起、19
孔、20 振動板、21 圧電セラミック、22・
コネクタユニット、23 円筒部、24 基板
部、26 凹部、26 ・ター ミナル、27 リ
ード部、28 絶縁相、29 金属箔、30−−0
す/グ、31 規制板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第 2 図 第4図 第5図
図、第3図は同側断面図、第4図は本発明の一実施例に
おけるノ・ノクセ/すの上面図、第6図は同側面図、第
6図は同側断面図、第7図は同ノソクセンザの周波数特
性図である。 14 ・筐体、1,4a 一段部、16 ネジ部、
16 基板、17 ・凸部、18 突起、19
孔、20 振動板、21 圧電セラミック、22・
コネクタユニット、23 円筒部、24 基板
部、26 凹部、26 ・ター ミナル、27 リ
ード部、28 絶縁相、29 金属箔、30−−0
す/グ、31 規制板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第 2 図 第4図 第5図
Claims (3)
- (1)一端より突出するリード部を有するコネクタ部材
と、片面中央に突起が一体に形成されるとともに」−記
リード部が貫通する孔を有する基板と、−上記す−ド部
が貫通する孔を有し中央部が)−記突起に固定された振
動板と、上記リード部がFt通する孔を有し」二記振動
板に固定された圧電セラミックと、上記基板の孔、上記
振動板の孔、−4二記圧電セラミツクの孔を貫通した上
記リー ド部を一上記圧電セラミックの一方の電極に接
続する導体と、上記コネクタ部材と基板とが開口部を覆
うように固定される筐体とからなるノックセンサ。 - (2)金属箔を導体とした特許請求の範囲第1項記載の
ノックセンサ。 - (3)外径ろゝ−15mm以下の圧電セラミックと、外
径が18關以下の振動板とを用いた特許請求の範囲第1
項記載のノックセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1995783A JPS59145928A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | ノツクセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1995783A JPS59145928A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | ノツクセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59145928A true JPS59145928A (ja) | 1984-08-21 |
Family
ID=12013671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1995783A Pending JPS59145928A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | ノツクセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59145928A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0162798A2 (en) * | 1984-04-20 | 1985-11-27 | UNITED TECHNOLOGIES AUTOMOTIVE, Inc. | Vibration sensor and the method of and apparatus for manufacture thereof |
EP0214366A2 (de) * | 1985-04-19 | 1987-03-18 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Einrichtung zur Bestimmung der Schwingungsparameter und deren Anwendung |
JPS62103526A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Nippon Denso Co Ltd | ノツキングセンサ |
-
1983
- 1983-02-09 JP JP1995783A patent/JPS59145928A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0162798A2 (en) * | 1984-04-20 | 1985-11-27 | UNITED TECHNOLOGIES AUTOMOTIVE, Inc. | Vibration sensor and the method of and apparatus for manufacture thereof |
EP0214366A2 (de) * | 1985-04-19 | 1987-03-18 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Einrichtung zur Bestimmung der Schwingungsparameter und deren Anwendung |
JPS62103526A (ja) * | 1985-10-30 | 1987-05-14 | Nippon Denso Co Ltd | ノツキングセンサ |
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