JPS60256017A

JPS60256017A - 振動検知器

Info

Publication number: JPS60256017A
Application number: JP11332384A
Authority: JP
Inventors: Shogo Asano; 浅野　勝吾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1985-12-17

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】産業上の利用分野本発明は、自動車などの内燃機関の省燃費及びパワーア
ップをはかるために利用する点火時期制御システム（ノ
ノクコントロールンステム）−１どの振動検知器に関す
るものである。

従来例の構成とその問題点第１図は従来の振動検知器、特に内燃機関のノッキング
を検知するだめのノックセンサを示している。首だ、第
２図（Ａ）〜（１１は第１図に示す７ノクセンサの製造
工程を示している。

第１図、第２図において、１け上方が開口し、下部にネ
ジ部２が一体に形成された導電性の筐体であや、この筐
体１の内部底面には穴３が形成されている。４は中間部
に径大部５が一体に形成された導電性の基台であり、こ
の基台４の下部にはネジ溝が形成されており、基台４の
下部が絶縁スリーブ６にネジ込まれている。７は基台４
の上面に溶接により固定された導電性の振動板、８は両
面に電極が設けられた板状の圧電セラミックであり、こ
の圧電セラミック８は振動板７の上面に接着固定されて
いる。基台４に振動板７．圧電セラεツク８が固定され
てセ／ンングユニットが構成色れる。このセ７ンングユ
ニットの基台４の下部は、筐体１の穴３に接着剤９で固
定された絶縁スリーブ６に螺合されて固定される。１０
はコネクタユニットであり、このコネクタユニット１０
には端子１１．１２が植設されている。このコネクタユ
ニット１０の下部の筒状の径大部１３は、筐体］内に挿
入され、筐体１の上端縁を内側に折り曲げることにより
、コネクタユニット１０は筐体ｊに固定される。１４は
筐体１内の隅部に配置されたＯリングである。１５は振
動板７と端子１１とを電気的に接続するリード線、１６
は圧電セラミック８の上面の電極と端子１２とを電気的
に接続するリード線である。圧電セラミック８の上面の
電極はリード線１６を介して端子】２に接続され、圧電
セラミック８の下面の電極は振動板７゜リード線１５を
介して端子１Ｊに接続される。

１７はコネクタユニット１０の上部の筒部内に挿入され
た筒状のバンキング材である。

第２図（５）〜（０１は、上記従来のノックセンサの製
造工程を示している。次に、この製造工程について説明
する。

まず、基台４の上面に振動板７を溶接により固定する（
第２図Ａ）。次に、振動板７の上面に圧電セラミック８
を接着する（第２図Ｂ）。次に、リード１５の一端を振
動板７に半田付けするとともに、リード＃ｊ１６の一端
を圧電セラミック８の上面の電極へ半田付けする（第２
図Ｃ）。次に、絶縁スリーブ６を筐体１の穴３内に挿入
し、接着剤９で固定する（第２図Ｄ）。次に、第２図Ｃ
に示すセ／シングユニットの基台４の下部を絶縁スリー
ブ６にネジ込む（第２図Ｅ）。次に、筐体１内ＶｃＯす
／グ１４を装着する（第２図Ｆ）。次に、リード線１５
．１６の他端をコネクタユニット１０の端子］１．Ｉ２
に半田付けする（第２図Ｇ）。

次に、コネクタユニット】０の下端の径大部を筐体１内
に挿入し、筺体１の上端を内側に折り曲けてコネクタユ
ニット１０を筐体１β敬め止めし、さらにコネクタユニ
ット１０の上部の筒部内に筒状のパツキン材】７を挿入
して７ノクセンザが完成する（第１図）。

上記従来の７ノクセンサは、筐体１のオシ部２をエンジ
ンブロック等のネジ穴に螺合させて取付けられる。エン
ジンの振動は、ネジ部２．筐体１を介して、基台４に伝
えられ、振動板７．圧電セラミック８が振動し、圧電セ
ラミック８より振動に応じた電気信号が出力される。こ
の電気信号はコネクタユニット１０の端子ＩＩ、４２間
に得られる。

しかしながら、上記従来の７ノクセンサは以下に示す欠
点があった。

（ａ）　リード線１．５．１６を撮動板７．圧電セラミ
ック８およびコネクタユニット１０の端子１１゜１２に
半田付けしだ後に、筐体１とコネクタユニノド１０とを
一体化しなければならず、リード線１５．１６の長さが
長くなり、筐体」内に収納されたリード線１５．１６が
振動によって断線したり、またはリード線１５．１６の
絶縁被覆がはがれ、短絡しやすい。

（ｂ）　筺体１とセンンングユニットとの電気的絶縁は
、絶縁スリーブ６と接着剤９で行っており、基台４と筐
体１との間のクリアランスが小さく短絡する危険がある
。

（Ｃ）　セン／ングユニットの基台４の筐体】への固定
は、樹脂製の絶縁スリーブ６を介して接着剤９で行って
いるため、温度変化による特性の変動が大きい。

（ｄｌ　リード線１５．１６をコネクタユニット１０の
端子１１．１２へ接続する際、コネクタユニット１０内
の狭いスペース内で行なわなければならないため、作業
性が悪く、またリード線１５゜１６の接続個所が４個所
もあるため、リード線接続部の信頼性が低下する。

（ｅ）　コネクタユニット１０と筐体１との固定は、絃
めのみであるため、コネクタユニットｊＯに強い力が加
わった場合、コネクタユニット】０が回転し、ゆるみが
生じ易い。

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
組立ての作業性が良く、信頼性を向上することを目的と
するものである。

発明の構成本発明は、上記目的を達成するために、振動板および圧
電セラミックが固定された基台を基板に固定し、この基
板を筐体内に全周溶接するものであり、セン／ングユニ
ットの組立、およびコネクタユニットのターミナルの接
続の作業性が向上し、信頼性が向上するものである。

実施例の説明以下に本発明の一実施例について説明する。第３図にお
いて、２０は上方が開口し、下部にネジ部２】が一体に
形成された導電性の筐体であり、この筐体２０内には段
部２２が形成されている。

２３は筐体２０内の段部２２に全周抵抗溶接等で固定さ
れた導電性の基板であり、この基板２３の中央には孔２
４が形成されるとともＫ、コネクタユニットの端子が貫
通する孔２５が形成されている。２６．２７は基板２３
の上面に形成された突起である。２８は中央に貫通孔２
９が形成された導電性の基台であり、この基台２８の一
端には突部３０が形成され、また基台２８の他端部外周
にはネジ部３１が形成されている。３２は第５図Ａ。

ＢＫ示すように中央にしぼり加工により突部３３が設け
られ、かつ突部３３に孔３４が形成された導電性の振動
板であり、この振動板３２の突部３３が基台２８の突部
３０に溶接されている。

３５は中央に孔３６が形成された板状の圧電セラミック
であり、この圧電セラミック３５の両面にそれぞれ電極
が設けられている。この圧電セラミック３５け振動板３
２の片面に接着剤３７で固定される。上記圧電セラミッ
ク３５の径は振動板きし３２の径１％ｖ／Ｔで、かつ厚さはほぼ同じにすること
により、帯域幅を広げている。上記基台２８は基板２３
の孔２４に挿入される。３８は基板２３の孔２４内に収
納された絶縁スリーブ、３９．４０は円板状の絶縁スペ
ーサであり、この絶縁スペーサ３９．４０はアルミナ材
などのように固い無機質材等で形成されている。一方の
絶縁スペーサ３９は基台２８の径太部４】と基板２３と
の間にットであり、このナツト４３は基台２８のネジ部
３１に螺合させる。上記基板２３は、絶縁スペーサ３９
，４０．ワッシャー４２を介して、ナンド４３と基台２
８の径太部４１とにより挾持される。

４４けコネクタユニットであり、このコネクタユニット
４４にはターミナル４５．４６が植設されている。４７
はコネクタユニ、ト４４の下部中央に形成された凹部で
あり、この凹部４゛７内には、上記ターミナル４５．４
６と一体に形成された端子部又はターミナル４５．４６
に接続された端子部４８．４９が突出している。端子部
４名は基台２８の貫通孔２９に挿入されている。この端
子部４８の先端は金属箔からなるリード端子５０を介し
て圧電セラミック３５の一方の電極に接続されている。

他方の端子部４９は基板２３の孔２５を貫通し、基台２
８の径大部４１に溶接されている。

５１．５２はコネクタユニット４４の下面に形成された
凹溝であり、この凹溝５１，５２に基板２３の突起２６
．２７が圧入固定される。５３は０リング、５４け環状
の規制板であシ、コネクタユニット／１４の下部の径大
部を筐体２０の開口部に挿入し、さらにＯリング５３．
規制板５イを挿入した後、筐体２０の上端を内側に折り
曲げることにより、コネクタユニット４４が筐体２０に
固定される。５５はコネクタユニット４４の四部４７内
、基板２３の孔２５内および基台２８の貫通孔２９内に
充填された絶縁性の７−ル材である。

第４図体）〜（Ｄは上記実施例の製造工程を示している
。次に第４図とともに組立手順について説明する。

首ず、基台２８の突部３０に振動板３２の突部３３を溶
接により固定する（第４図Ａ）。次Ｋ、振動板３２０片
面に圧電セラミック３５を接着剤３７で接着し、セ／ノ
ングユニットを構成する。

この際、撮動板３２の突部３０と圧電セラミック３５と
の間に形成される隙間に接着剤３７が充填される（第４
図１３）。次に、基台２８が基板２３にネジ止めされる
。すなわち、基台２８を基板２３の孔２４に挿入し、基
台２８のネジ部３１にナツト４３を螺合させて基台２８
を基板２３に固定する。この際、基台２８と基板２３と
は、絶縁スリーブ３８．絶縁スペーサ３９．４０によっ
て絶縁される（第４図体）。次に、基板２３の突起２６
．２７をコネクタユニット４イの凹溝５１゜５２に圧入
してコネクタユニット４４に基板２３を固定し、端子部
４８と圧電セラミ’）り３５の一方の電極とをリード端
子５０で接続し、さらに端子部４９を基台２８の径大部
４１の側部に溶接する。な、お、この工程においてンー
ル拐５５が充填される（第４図Ｄ）。次に、コネクタユ
ニット４４に固定された基板２３を筐体２０内に挿入し
、基板２３を筐体２０内の段部２２に全周抵抗溶接する
（第４図Ｅ）。次に、筐体２０内にＯＩＪノグ５３およ
び規制板５４を挿入し、筐体２０の開口端部を内側にカ
ーリングして完成する（第４図Ｆ）。

第６図は本発明の他の実施例の要部を示している。第６
図において、２８は貫通孔２９を有する基台であり、こ
の基台２８の突部３０に振動板３２の突部３３が溶接に
より固定されている。

３５は振動板３２に接着剤３７で接着された圧電セラミ
ック、３８は基板２３の孔２４内に収容された絶縁スリ
ーブ、３９．４０は絶縁スペーサ。

４２はワノンヤー、５６は基台２８の溝部に係合された
止め輪、５７け先端部が基板２３に溶接された板バネで
あり、この板バネ５７の弾性力により基台２８と基板２
３とを固定してもよいものである。

第７図ＣＡ）（Ｂ）は１本発明の他の実施例の振動板を
示している。第７図（５）（均において、５８は中央に
°　孔５９が形成された振動板であり、この振動板５８
にはビート加工により環状の突条６０が形成されている
。第７図（Ｉ３）の振動板５８の上面に圧電セラミック
を接着し、また振動板５８の下面中央を基台２８の突部
３０に溶接する。

第８図（Ａ）（Ｂ）は本発明のさらに他の実施例におけ
る振動板を示している。この振動板６】の中央に孔６２
が形成されてお秒、この振動板６１の片面に圧電セラミ
ックを接着し、他面を基台２８の突部３０に溶接する。

なお、上記実施例では、基板２３に形成された突起２６
．２７をコネクタユニット４４の凹溝５１．５２に圧入
しているが、基板２３に凹溝５１．５２を形成し、コネ
クタユニット４４に突起２６．２７を形成して圧入固定
してもよいものである。

上記実施例では、セン／ングユニット（第４図Ｂ）を基
板２３に固定し、この基板２３を筐体２０に取付ける構
造であり、組立ての作業性が良い利点がある。特にター
ミナル４５．４６の端子部４８．４９と圧電セラミック
との接続を、筐体２０の外部で行うことができ、接続の
作業性が良い。また、従来例のようなリード線１５．１
６を使・用しないだめ、振動による切断、短絡が生じな
い利点がある。また、絶縁スリーブ３８．絶縁スペーサ
３９．４０によって、基台２８と基板２３とを電気的に
絶縁しており、絶縁の信頼性が高くまた温度変化の影響
が少ない無機質（アルミナ材など）から々る絶縁スペー
サ３９．４０を用いているため、温度変化によるセンサ
の特性劣化が少ない利点を有する。基板２３の突起２６
．２７をコネクタユニット４４の凹溝５１，５２に圧入
固定し、かつ基板２３を筐体２０に溶接により固定する
ため、コネクタユニット４４に−強い力が加わってもコ
ネクタユニット４４が回転してゆるむことがない利点を
有する。また、上記実施例によれば、センシングユニッ
トの密閉が確実に保たれる利点を有するものである。

発明の効果本発明は上記のような構成であり、本発明によれば、特
にセンシングユニットの組立て作業性およびターミナル
の接続作業性が向上し、信頼性が向上する利点を有し、
さらにセンシングユニットの密閉が確実となる利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の振動検知器の断面図、第２回込）′〜ρ
）は同振動検知器の製造工程を示す図、第３図は本発明
の一実施例における振動検知器の断面図、第４図（５）
〜（ト）は同振動検知器の製造工程を示す図、第５図（
イ）（Ｂ）は同振動検知器の振動板の上面図および断面
図、第６図は本発明の他の実施例のセン７ングユニット
の断面図、第７図（Ａ）（Ｅ）は本発明の他の実施例の
振動板の上面図および断面図、第８図（Ａ）（Ｂ）は本
発明のさらに他の実施例の振動板の上面図および断面図
である。２０・・筐体、２トネジ部、２２・・・段部、２３・・
基板、２４．２５・・・孔、２６．２７・・・突起、２
８・・・基台、２９・・貫通孔、３０・・突部、３トネ
ジ部、３２　・振動板、３３・突部、３４・・孔、３５
・・・圧電セラミック、３６　孔、３７・・接着剤、３
８・・絶縁スリーブ、３９．４０・絶縁スペーサ、４１
・・径大部、４２・・・ワッシャー、４３・ナツト、４
４・・・コネクタユニット、４５．４６・・・ターミナ
ル、４７・・凹部、４８．４９・端子部、５０・・リー
ド端子、５］、５２・・凹溝、５３・・０リング、５４
・・規制板、５５・・シール材、５６　・止め輪、５７
・板バネ、５８・・・振動板、５９・・孔、６０・・突
条、６１・・・振動板、６２・・孔。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図第２図（Ａ）　（ＢＪ　（Ｃ〕（Ｄ）第２図（Ｅ）　（Ｆ）（Ｇｌ第５図第　６　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　貫通孔が形成された基台の一端に中央部が固定
された振動板と、この振動板に接着された圧電セラミッ
クと、上記基台が挿入される孔が形成された基板と、上
記基台を上記基板に電気的に絶縁して固定する絶縁固定
手段と、第１．第２のターミナルを有し上記基板に固定
されたコネクタユニットと、上記第１のターミナルの端
子部を上記基台の貫通孔を介して上記圧電セラミックの
一方の電極に接続する手段と、上記第２のターミナルの
端子部を」二記基台に接続する手段と、筐体とを具備し
、上記基板を上記筐体内に全周溶接して固定するととも
に、上記筐体の開口端を内側に折り曲げてなる振動検知
器。
（２）　基板またはコネクタユニノ）Ｋ形成された突起
を、上記コネクタユニットまたは上記基板に形成された
凹溝に圧入して上記基板に上記コネクタユニットを固定
してなる特許請求の範囲第」項記載の振動検知器。
（３）筐体内の段部に基板を全周溶接して固定してなる
特許請求の範囲第１項記載の振動検知器。
（４）基板の孔内に挿入された絶縁スリーブと、基台の
径大部と上記基板間に介在する第１の絶縁スペーサと、
上記基台の一端のネジ部に螺合されたナンドと、このナ
ノ）と上記基板間に介在する第２の絶縁スペーサとで絶
縁固定手段を構成してなる特許請求の範囲第１項記載の
振動検知器。
（５）基板の孔内に挿入された絶縁スリーブと、基台の
径大部と上記基板間に介在する第１の絶縁スペーサと、
上記基台の一端に設けられた止め輪と、この止め輪を介
して上記基イ１を上記基板に対して一方向に伺勢する板
バネと１、−の板バネと上記基板間に介在する第２の絶
縁スペーサとで絶縁固定手段を構成してなる特許請求の
範囲載の振動検知器。
（６）孔を有する突部が中央にモ成゛された振動板の上
記突部を基台の突部に溶接してなる特許請求の範囲第１
項記載の撮動検知器。
（７）　中央に孔が形成されるとともに環状の突条が形
成された振動板を基台の突部に溶接してなる特許請求の
範囲第１項記載の振動検知器。