JPS641612Y2 - - Google Patents

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JPS641612Y2
JPS641612Y2 JP4813482U JP4813482U JPS641612Y2 JP S641612 Y2 JPS641612 Y2 JP S641612Y2 JP 4813482 U JP4813482 U JP 4813482U JP 4813482 U JP4813482 U JP 4813482U JP S641612 Y2 JPS641612 Y2 JP S641612Y2
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vibration
layer
carbon
cylinder block
case
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の燃焼室でのノツキングを
検出するため、シリンダブロツク等に取付けら
れ、その振動を電気信号として取出すノツキング
センサ用振動検出器に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a knocking sensor vibration detector that is attached to a cylinder block or the like and extracts the vibration as an electrical signal in order to detect knocking in the combustion chamber of an internal combustion engine.

従来の振動検出器としては、例えば第1図に示
すようなものがある。これを説明すると、有底筒
状のケース1内底部に、リードプレート2を挾ん
だ一対の圧電素子3と、振動加速度により圧電素
子3にストレスを与えるためのウエイト4とをボ
ルト5により支持するようにしてある。6はイン
シユレータである。また、ケース1の開口部に
は、圧電素子3に発生する電気信号をリードプレ
ート2からリード線7を介して外部に取出すため
の端子8を有するカバー9が、ケース1の開口部
端縁を加締めることにより装着されている。
As a conventional vibration detector, there is one shown in FIG. 1, for example. To explain this, a pair of piezoelectric elements 3 holding a lead plate 2 between them, and a weight 4 for applying stress to the piezoelectric elements 3 by vibration acceleration are supported by bolts 5 at the inner bottom of the case 1 having a bottomed cylindrical shape. It is designed to do so. 6 is an insulator. Further, a cover 9 having a terminal 8 for extracting an electric signal generated in the piezoelectric element 3 from the lead plate 2 to the outside via a lead wire 7 is attached to the opening of the case 1. It is attached by crimping.

この振動検出器はケース1のネジ部10によ
り、図示しないシリンダブロツク等に取付け、そ
れらの振動を受けて圧電素子3に振動加速度に対
応した電気信号を発生させることによりこの電気
信号を外部のコントロールユニツトに出力し、こ
のコントロールユニツトでノツキングを検出する
ようにしていた。
This vibration detector is attached to a cylinder block (not shown) or the like using a threaded portion 10 of a case 1, and upon receiving the vibrations, the piezoelectric element 3 generates an electric signal corresponding to the vibration acceleration, and this electric signal is controlled by an external device. The control unit outputs the signal to the unit, and this control unit detects knocking.

しかしながら、このような従来の振動検出器に
あつては、圧電素子3にストレスを与えるために
ウエイト4を用い、シリンダブロツクの振動をウ
エイト4の慣性力として圧電素子3に伝えるよう
にしているため、シリンダブロツクの振動が停止
した後にもウエイト4が減衰振動をし、この減衰
振動により圧電素子3の出力信号にも減衰振動が
発生していた。特に、ウエイト4が比較的大きな
質量となつているため、シリンダブロツクの振動
に対して出力される電気信号の減衰時間が長くな
つていた。
However, in such a conventional vibration detector, the weight 4 is used to apply stress to the piezoelectric element 3, and the vibration of the cylinder block is transmitted to the piezoelectric element 3 as the inertial force of the weight 4. Even after the vibration of the cylinder block has stopped, the weight 4 is subject to damped vibration, and this damped vibration causes the output signal of the piezoelectric element 3 to also undergo damped vibration. In particular, since the weight 4 has a relatively large mass, the decay time of the electrical signal outputted in response to the vibration of the cylinder block becomes long.

また、圧電素子3は、インピーダンスが高いの
でノイズの影響を受けやすく、また感度が良いの
で検出すべき振動以外も検出することがあり、さ
らにこの圧電素子3は温度係数が大きいので、シ
リンダブロツク等の温度変化が著しい箇所に取付
けるのは芳ばしくなかつた。
Furthermore, since the piezoelectric element 3 has a high impedance, it is easily affected by noise, and because it has good sensitivity, it may detect vibrations other than those that should be detected.Furthermore, the piezoelectric element 3 has a large temperature coefficient, so it can be used to detect vibrations such as cylinder blocks, etc. It is not a good idea to install it in a place where there are significant temperature changes.

本考案は、このような現状に鑑みて為されたも
ので、従来の圧電素子に代えて電気抵抗が小さく
且つ軽量の炭素微小中空球により充填層を形成
し、シリンダブロツク等の振動を充填層に伝えて
炭素微粒子相互の接触面積を変化させ、この充填
層の抵抗変化により振動を検出するようにしたも
のである。
The present invention was developed in view of the current situation, and instead of the conventional piezoelectric element, a packed layer is formed using lightweight carbon microscopic hollow spheres with low electric resistance, and vibrations of cylinder blocks, etc. are absorbed by the packed layer. The vibration is detected by changing the contact area between the carbon particles and the resistance change of this packed layer.

以下、本考案を第2図乃至第5図に示す一実施
例に基づいて説明する。
The present invention will be explained below based on an embodiment shown in FIGS. 2 to 5.

まず、構成を説明すると、有底筒状のケース1
1には、その内周壁を覆う筒状の絶縁部材12が
挿入されており、この絶縁部材12の内部でケー
ス11の底部には後述する炭素微小中空球を充填
した充填層(以下、カーボンバルーン層)13が
形成されている。このカーボンバルーン層13の
上方には電極板14が装着されており、この電極
板14はスプリング15により前記カーボンバル
ーン層13に向けて所定の圧力で付勢されてい
る。また、スプリング15の基端側には端子16
が絶縁部材12に螺合されており、端子16とカ
ーボンバルーン層13とを、電極板14及びスプ
リング15を介して導通状態にしてある。
First, to explain the configuration, the bottomed cylindrical case 1
A cylindrical insulating member 12 that covers the inner peripheral wall of the case 1 is inserted into the case 1. Inside the insulating member 12, a filling layer filled with carbon minute hollow spheres (hereinafter referred to as a carbon balloon) is placed at the bottom of the case 11. layer) 13 is formed. An electrode plate 14 is mounted above the carbon balloon layer 13, and the electrode plate 14 is urged toward the carbon balloon layer 13 by a spring 15 with a predetermined pressure. Further, a terminal 16 is provided on the base end side of the spring 15.
is screwed into the insulating member 12, and the terminal 16 and the carbon balloon layer 13 are electrically connected via the electrode plate 14 and the spring 15.

さらに、端子16の上方に絶縁部材からなるカ
バー17を、ケース11の開口部端縁を加締める
ことにより、装着してある。
Furthermore, a cover 17 made of an insulating material is attached above the terminal 16 by crimping the edge of the opening of the case 11.

ところで、カーボンバルーン(炭素微小中空
球)は、炭素質で構成した中空球形状をなしてお
り、その外径は約0.1mm位で、その性質は電導性、
耐熱性、軽量性等に優れている。
By the way, carbon balloons (carbon micro hollow spheres) are hollow spheres made of carbonaceous material, with an outer diameter of approximately 0.1 mm, and are electrically conductive.
It has excellent heat resistance and light weight.

かかる構成の振動検出器18はケース11のネ
ジ部19によりシリンダブロツク等に取付けられ
る。そして、第3図乃至第5図に示すようにケー
ス11と端子16とに直流電源20の端子を接続
して定電流回路21を形成し、ケース11、カー
ボンバルーン層13、電極板14、スプリング1
5及び端子16の間を一定電流が流れるようにな
つている。さらに、ケース11及び端子16にコ
ントロールユニツトの信号処理部22の端子を接
続してカーボンバルーン層13の電圧変化を信号
処理部22に出力するようにしてある。
The vibration detector 18 having such a configuration is attached to a cylinder block or the like by means of a threaded portion 19 of the case 11. Then, as shown in FIGS. 3 to 5, a terminal of a DC power source 20 is connected to the case 11 and the terminal 16 to form a constant current circuit 21. The case 11, the carbon balloon layer 13, the electrode plate 14, and the spring 1
A constant current flows between the terminal 5 and the terminal 16. Furthermore, a terminal of a signal processing section 22 of the control unit is connected to the case 11 and the terminal 16 so that voltage changes of the carbon balloon layer 13 are outputted to the signal processing section 22.

次に、かかる構成の振動検出器18の機能を第
4図及び第5図に基づいて説明する。
Next, the functions of the vibration detector 18 having such a configuration will be explained based on FIGS. 4 and 5.

第4図はシリンダブロツク等が振動していない
状態を示しており、このときには夫々のカーボン
バルーン13Aがほぼ球状を保持してそれらの接
触はほぼ点接触の状態になりカーボンバルーン層
13の抵抗は大きくなつている。
FIG. 4 shows a state in which the cylinder block etc. are not vibrating. At this time, each carbon balloon 13A maintains a substantially spherical shape and their contact is almost a point contact, and the resistance of the carbon balloon layer 13 is It's getting bigger.

また、シリンダブロツク等が振動すると、電極
板14が振動してその慣性力によりカーボンバル
ーン層13を押圧する。このため、カーボンバル
ーン13Aは前記電極板14の慣性力により押圧
されて第5図に示すように偏平し、カーボンバル
ーン13Aどうしの接触面積は増加する。したが
つてカーボンバルーン層13の抵抗値が減少して
信号処理部22に出力される電圧も下る。
Further, when the cylinder block or the like vibrates, the electrode plate 14 vibrates and presses the carbon balloon layer 13 by its inertial force. Therefore, the carbon balloons 13A are pressed by the inertial force of the electrode plate 14 and flatten as shown in FIG. 5, and the contact area between the carbon balloons 13A increases. Therefore, the resistance value of the carbon balloon layer 13 decreases, and the voltage output to the signal processing section 22 also decreases.

このとき、信号処理部22において振動検出器
18からの信号である電圧値が所定以下である場
合にノツキングが発生していることが確認できる
ようにしておけばよい。
At this time, the signal processing section 22 may be configured to be able to confirm that knocking has occurred if the voltage value, which is the signal from the vibration detector 18, is below a predetermined value.

本実施例は、以上の如くカーボンバルーン層1
3を形成してこのカーボンバルーン層13の抵抗
値変化によりシリンダブロツク等の振動を検出す
るようにしたため、感度がある程度抑制でき、シ
リンダブロツク以外の小さな振動(ノイズ)がカ
ーボンバルーン層13の抵抗値変化に表われなく
なつた。また質量の小さな電極板14の慣性力に
よりカーボンバルーン層13を押圧できるので、
その慣性力が従来のウエイトの慣性力に較べて小
さくできるため、シリンダブロツクの振動がなく
なつた後の電極板14の減衰振動時間を短縮で
き、もつてシリンダブロツク振動時間と出力信号
時間とを対応させることができる。
In this embodiment, as described above, the carbon balloon layer 1
3 to detect the vibrations of the cylinder block, etc. by the change in the resistance value of the carbon balloon layer 13, the sensitivity can be suppressed to some extent, and small vibrations (noise) other than the cylinder block can be detected by the resistance value of the carbon balloon layer 13. It no longer shows any change. Furthermore, since the carbon balloon layer 13 can be pressed by the inertia force of the electrode plate 14 having a small mass,
Since the inertia force can be made smaller than the inertia force of conventional weights, the damped vibration time of the electrode plate 14 after the cylinder block stops vibrating can be shortened, thereby reducing the cylinder block vibration time and the output signal time. It can be made compatible.

しかも、カーボンバルーンの温度変化に対する
抵抗変化はあまり大きくないので、シリンダブロ
ツク等の温度条件の厳しい箇所においても好適で
ある。
Moreover, since the resistance change of the carbon balloon with respect to temperature change is not so large, it is suitable even for locations with severe temperature conditions such as cylinder blocks.

本考案は、以上説明したように、従来の圧電素
子に代えて炭素微小中空球を用いて充填層を形成
し、この充填層の抵抗変化によりシリンダブロツ
ク等の振動を検出するようにしたので、従来の圧
電素子に較べて前述した感度が下るため、シリン
ダブロツク以外の振動(ノイズ)を検出しなくな
り、ノツキングを極めて良好に検出できるように
なつた。
As explained above, in the present invention, instead of the conventional piezoelectric element, carbon micro hollow spheres are used to form a packed layer, and the vibrations of the cylinder block etc. are detected by the resistance change of this packed layer. Since the sensitivity described above is lower than that of conventional piezoelectric elements, vibrations (noise) other than those of the cylinder block are no longer detected, and knocking can now be detected extremely well.

また、ウエイトとしての電極板の重量を、従来
に較べて、極めて軽くできるため、その慣性力を
小さくできるのでシリンダブロツク等の振動がな
くなつた後の電極板の減衰振動が小さくでき、シ
リンダブロツクの振動時間と出力信号時間とをほ
ぼ一致させることができる。
Furthermore, since the weight of the electrode plate as a weight can be made extremely light compared to the conventional one, its inertia force can be reduced, so that the damped vibration of the electrode plate after the vibration of the cylinder block etc. has disappeared can be reduced, and the cylinder block The vibration time and the output signal time can be made to almost match.

しかも、炭素の温度変化に対する抵抗変化はあ
まり大きくないので、シリンダブロツク等の温度
条件の厳しい箇所においても好適である。
Furthermore, since the resistance change of carbon with respect to temperature changes is not so large, it is suitable even for locations with severe temperature conditions such as cylinder blocks.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のノツキングセンサ用振動検出器
の断面図、第2図は本考案の一実施例を示す断面
図、第3図は第2図に示す振動検出器のブロツク
図、第4図及び第5図は作動状態を説明する状態
図である。 11……ケース、13……カーボンバルーン
層、13A……カーボンバルーン、14……電極
板、15……スプリング、18……振動検出器、
21……定電流回路、22……信号処理部。
FIG. 1 is a sectional view of a conventional vibration detector for knocking sensor, FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of the vibration detector shown in FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is a state diagram explaining the operating state. 11... Case, 13... Carbon balloon layer, 13A... Carbon balloon, 14... Electrode plate, 15... Spring, 18... Vibration detector,
21... constant current circuit, 22... signal processing section.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] ケース内に炭素微小中空球の充填層を形成し、
該充填層の上面に、該層に向けて所定の圧力で押
圧される電極板を配し、かつ充填層の下面側を接
地し充填層の抵抗変化を測定することにより振動
を検出することを特徴とするノツキングセンサ用
振動検出器。
Forming a packed layer of carbon micro hollow spheres inside the case,
Vibration is detected by placing an electrode plate pressed against the layer with a predetermined pressure on the top surface of the filling layer, and by grounding the bottom surface of the filling layer and measuring the resistance change of the filling layer. Vibration detector for knocking sensor featuring features.
JP4813482U 1982-04-05 1982-04-05 Vibration detector for knocking sensor Granted JPS58151826U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4813482U JPS58151826U (en) 1982-04-05 1982-04-05 Vibration detector for knocking sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4813482U JPS58151826U (en) 1982-04-05 1982-04-05 Vibration detector for knocking sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58151826U JPS58151826U (en) 1983-10-12
JPS641612Y2 true JPS641612Y2 (en) 1989-01-13

Family

ID=30059069

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4813482U Granted JPS58151826U (en) 1982-04-05 1982-04-05 Vibration detector for knocking sensor

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JPS58151826U (en) 1983-10-12

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