JPS641615Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関のノツキングを圧電素子に
より電気的に検出するノツキング検出装置に関す
る。

内燃機関のシリンダ壁に金属ケースを固結し、
その内底面に、圧電素子からなる振動感知部材を
ボルト等で取付け、ノツキングの発生と共に圧電
素子を共振させて出力信号を生じさせ、その発生
を検出するノツキング検出装置は公知である。

しかるに従来の構造は圧電素子のアース電極を
前記金属ケースと電気的に接続して接地するいわ
ゆるボデイアースによるものであるため、金属ケ
ースは真のアース電位に対してポテンシヤルを持
つているからこの間に電位差を生じ、この電位差
が圧電素子からノツキングとともに発生する出力
信号に重畳して雑音を起こす欠点があつた。

そこで第３図に示すように、金属ケースａの内
底面に絶縁板ｂを敷設し、さらに振動感知部材ｃ
をボルトｄによつて支持した金属性支持板ｅを前
記絶縁板ｂ上に載置して、金属ケースａ内に嵌装
した押え蓋ｆの側端縁で該支持板ｅを絶縁板ｂ側
へ押しつけると共に、圧電素子ｇの上下面電極
ｈ，ｉを、押え蓋ｆ上面に嵌着してケースａと絶
縁した端子ｊ，ｈに夫々接続して構成したノツキ
ング検出装置が考案され、本出願人によつて既に
出願がなされた。

ところで、ノツキングによる衝撃波はケースａ
の取付ねじから絶縁板ｂ、支持板ｅを介して振動
感知部材に伝達されるが、前記構成は絶縁板ｂ及
び支持板ｅが金属ケースａと一体化していない。

従つて押え蓋ｆによる押圧のみでは前記各部品
は緊密に接合し得ず、また各部品の膨張係数が異
なることからエンジンの熱による影響によつて、
各部品間に緩みを生じやすい。このため、衝撃波
が各部品の接合面で緩衝されて、出力信号のＳ／
Ｎ比の低下を招く。

本考案は、かかる知見に基づいて、圧電素子の
接地電極をボデイアースすることの弊害を除去す
るとともにＳ／Ｎ比の低下を防止するようにした
ノツキング検出装置の提供を目的とするものであ
つて内燃機関のシリンダ壁に固結する金属ケース
の内底面に、上面に螺子孔を形成した絶縁性支持
体を螺着又は圧入等によつて固結し、金属薄板上
に圧電素子を接合してなるノツキング周波数と略
等しい共振周波数を有する振動感知部材を、その
中心に通したボルトで前記支持体の螺子孔に螺合
して支持体上に支持すると共に、前記圧電素子の
上下面電極を金属ケースと絶縁された端子に夫々
接続した構成により、絶縁性支持体を金属ケース
ａと一体化したものである。

本考案の一実施例を添付図面について説明す
る。

２は、内部空隙を円筒状にし、その内周側に装
着溝面３を形成した外周六角形の金属ケースであ
つて、その下面に突設した取付ねじ４を内燃機関
のシリンダ壁１に設けた雌螺子に螺合して該壁１
に固結する。前記ケース２の内底面中心には螺子
孔５を設ける。

７は、下部に前記螺子孔５に螺合する雄螺子８
を有し、そのねじ頭９の中心に螺子孔１０を形成
したプラスチツク等の絶縁材料によつてなる支持
体である。また、１１は円板状の金属薄板１２上
に、上下面に電極１３ａ，１３ｂを有するリング
状の圧電素子１２を接合してなる振動感知部材で
あつて、その共振周波数を５〜10kHzの周波数帯
域にあるノツキング周波数と合致させる。該感知
部材１１は、前記薄板１２の中心孔１２ａの上下
面に座金１４，１４を当てて該孔にボルト１５を
通し、さらにスペースナツト１６を下方から螺着
してからそのねじ部を前記支持体７の螺子孔１０
に螺合することによつて支持体の上に支持する。
前記ボルト１５の頭部と上部座金１４間にはアー
ス用の電極板１７を締着する。

１８は外径を金属ケース２の内径と等しくした
伏カツプ状のプラスチツク製蓋体であつて、その
周側壁１９をケース２の装着溝面３に嵌合し、該
ケースの上部周縁に設けた薄肉縁２ａを内方へか
しめて該蓋体１８を脱出不能にケース２内に収納
する。

前記蓋体１８の上壁面にはアース端子２０と、
出力端子２１とが挿嵌されており、アース端子２
０は前記ボルト１５に取付けた電極板１７と接続
し、出力端子２１は圧電素子１２の出力側電極１
３ａと接続する。

本実施例は前記構成になり、金属薄板１２は支
持体７により金属ケース２と絶縁され、圧電素子
１２の下面のアース電極１０ｂは前記薄板１２、
座金１４及び電極板１７を介して蓋体１８により
金属ケース２と絶縁されたアース端子２０と接続
される。

前記実施例の作用を説明する。エンジン燃焼室
内でノツキングが起こると、その衝撃波はシリン
ダ壁１に機械的振動として伝わり、該壁１に取付
ねじ３によつて螺着した金属ケースにノツキング
固有の振動数と略等しい振動を生ずる。

このため該振動が支持体７を介してケース２内
部の振動感知部材１１に伝達し、ボルト１５を中
心としてその周部を揺動する。而て、振動感知部
材１１の共振周波数はノツキング周波数と略等し
く設定してあるから該部材１１は共振し、圧電素
子１２はよく歪み、出力側電極１３ａとアース電
極１３ｂ間に電位差を生じ、この信号電圧が出力
端子２１から得られる。このときアース電極１３
ｂはボデイアースによらないため真のアース電位
となつており、雑音の少ない出力信号が得られ
る。

本考案は前記に詳述したように、金属ケース２
の内底面に、上面に螺子孔１０を形成した絶縁性
支持体７を螺着又は超音波圧入等によつて固結
し、振動感知部材１１の中心を通るボルト１５を
前記螺子孔１０に螺合して振動感知部材１１を支
持体７上に支持したから、金属ケース２と支持体
７間に温度の影響等によつて緩みを生じず、この
ためノツキングの衝撃波は部品間の接合部で緩衝
されることなく振動感知部材１１に伝幡する。

而て、圧電素子１２から得られる出力信号に
Ｓ／Ｎ比の低下を生ずることなく、ボデイアース
によらないで接地することができて、ボデイアー
スによつて生ずる金属ケース２又は他の異金属と
アース電極１３ｂ間に生ずる電位差による出力信
号への雑音の重畳を阻止でき、クリアーな出力信
号を取出せてノツキング検出を正確に施し得る等
の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本考案の一実施例を示し、第１図
は縦断側面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線断面図、
第３図は比較する他のノツキング検出装置の縦断
側面図である。 ２……金属ケース、７……絶縁性支持体、１１
……振動感知部材、１２……圧電素子、２０，２
１……端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関のシリンダ壁に固結する金属ケースの
   内底面に、上面に螺子孔を形成した絶縁性支持体
   を螺着又は圧入等によつて固結し、金属薄板上に
   圧電素子を接合してなるノツキング周波数と略等
   しい共振周波数を有する振動感知部材を、その中
   心に通したボルトで前記支持体の螺子孔に螺合し
   て支持体上に支持すると共に、前記圧電素子の上
   下面電極を金属ケースと絶縁された端子に夫々接
   続したことを特徴とする内燃機関のノツキング検
   出装置。