JPS641619Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンのノツキングや燃料の噴出
によつて振動を生じるエンジンのシリンダーブロ
ツク等の振動体の表面に設けて、その振動を検知
する圧電センサーに関する。

従来、この種の圧電センサーは、第１図に示す
ように、シリンダーブロツク等の振動体ａの表面
に突成した螺子杆ｂに、上下面に電極ｄ，ｄを設
けた環状の圧電素子ｃを上下面に挟圧用ワツシヤ
ーｅ，ｅを当てて嵌着し、さらにその上部から前
記螺子杆ｂに螺着した締付けナツトｆ（挟圧子）
を緊締し、振動体ａの表面と、前記締付けナツト
ｆとで圧電素子ｃを挟持するようにしてなり、前
記振動体ａの、ノツキングや燃料噴射等に伴つて
発生する被検出振動により、前記圧電素子ｃに圧
縮歪を生じさせることにより該圧電素子ｃから前
記振動に同期する出力信号を取出すようにしてな
る。

ところで、かかる構成からなる従来装置では、
圧電素子ｃは直接挟圧される構成であるため、取
付け時のナツトｆの締付け過ぎや、継続的にかか
る挟圧力により疲労が蓄積して、該圧電素子ｃの
亀裂、破損を生じ易く、耐用寿命が短い等の欠点
がある。

本考案は前記従来欠点の除去を目的とするもの
であつて、振動体表面と、該表面と離近方向への
移動を可能として固定される挟圧子間に挟持され
る受圧ブロツクの、その周面に平担面を形成し、
前記振動体の被検出振動の発生に伴ない前記受圧
ブロツクと共に圧縮歪を受けて出力信号を発生す
る、表裏面に電極を設けた圧電素子を貼着して圧
電センサーを構成し、前記振動体表面と、挟圧子
とによる挟圧力を受圧ブロツクの上下面で直接受
けるようにして受圧ブロツクの圧縮歪により、圧
電素子を歪ませて出力信号を発生させ、前記挟圧
による圧電素子の損壊を防止するようにしたもの
である。

本考案の一実施例を添付図面について説明す
る。

１は、内部に上下方向の挿通孔２を有する小円
筒状の耐圧性受圧ブロツクであつて、その中央外
周面に、六角状の鍔３を突成して、該鍔３の側周
に六個所の平担面４を連続状に形成する。

前記六個所の平担面４には、表裏面に電極５，
６を設けた圧電素子７を夫々貼着する。前記裏面
電極６は前記平担面４に接続してボデイーアース
するようにし、六枚の表面電極５は夫々結線して
電気的に接続し、リード線８を引出す。

９はリード線８を挿通する引出し用パイプ１０
を設けた被覆ケースであつて、あらかじめ前記リ
ード線８を引出し用パイプ１０に通してから、鍔
３の上端縁と下端縁とに、内径が受圧ブロツク１
の外径とほぼ等しく、かつ外径が前記被覆ケース
９の内径とほぼ等しい薄厚截頭円錐形の環状かし
め用テーブル１１，１１を夫々当てて、前記被覆
ケース９をテーブル１１，１１に外嵌し、その上
下縁を内側にかしめて前記テーブル１１，１１の
傾斜面１２，１２に緊密に接触し、該被覆ケース
９を受圧ブロツク１の外周面に固定するようにす
る。このため、前記圧電素子７は、被覆ケース９
に覆われて外界と遮閉される。

而て、前記のように各部材を一体化してから、
振動体ａの一例であるノツキング振動や燃料噴射
に伴う振動等の被検出振動を発生するエンジンの
シリンダーブロツク２０等の表面に植設した螺子
杆２１に、前記受圧ブロツク１の挿通孔２を外嵌
して該受圧ブロツク１の上面から前記螺子杆２１
の端部を突出させ、その端部に締付けナツト２２
（挟圧子）を螺着し、受圧ブロツク１の上面に緊
締して該受圧ブロツク１をシリンダーブロツク２
０の表面と締付けナツト２２とで挟持する。

前記構成からなる圧電センサーの作用について
説明する。

シリンダーブロツク２０にノツキング等の被検
出振動が発生して、振動を生ずると前記螺子杆２
１に沿つて締付けナツト２２がシリンダーブロツ
ク２０の取付け面に対して離近方向に振動し、前
記受圧ブロツク１に軸方向への圧縮歪を生じる。
このため、前記受圧ブロツク１の外周面に貼着し
た圧電素子７も圧縮歪を生ずるから、電極５，６
間に電位差を生じ、リード線８から出力信号が取
出される。かかる信号は、増幅器等外部機器によ
つて増幅、整波等の処理を加え、ノツキングの検
知を可能とするようにする。前記締付けナツト２
２に換えて、シリンダーブロツク２０に受圧ブロ
ツク１の挿通孔２からボルトを螺着するようにし
て、該ボルトの頭を受圧ブロツク１の上面に当接
する挟圧子とすることもできる。

また、前記シリンダーブロツク２０は250度以
上の高温であるため、その表裏面に著しい温度差
を生じ、このため、熱膨張差により圧電素子７に
亀裂を生じたり、特性の劣化を生ずることがある
が、これを防止するために第４図に示すように平
担面４に、低膨張合金材からなる当接板１３を介
装して、圧電素子７を貼設するようにしたり、ま
た前記受圧ブロツク１を低膨張合金材によつて形
成することにより、前記の熱膨張差を少なくして
熱の影響による弊害を除去することができる。

本考案は前記の説明によつて明らかにしたよう
に、振動体表面に挟持される受圧ブロツク１の周
面に平担面４を形成し、該平担面４に前記受圧ブ
ロツク１の圧縮歪により出力信号を発生する表裏
面に電極を設けた圧電素子７を貼着して、前記振
動体表面と挟圧子とで圧電素子７を直接挟圧しな
いようにしたから、前記挟圧子の緊締時の圧電素
子７の破損や、挟圧力が継続的にかかることによ
る圧電素子７の経年疲労を生じないから、圧電素
子７の寿命を可及的に伸ばすことができる等の優
れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の圧電センサーを示す縦断側面
図、第２〜４図は本考案の一実施例を示し、第２
図は分離斜視図、第３図は取付け状態の縦断側面
図、第４図は当接板１３の介装を示す一部の斜視
図である。 １……受圧ブロツク、４……平担面、７……圧
電素子、５，６……電極、１３……当接板、２０
……シリンダーブロツク、２１……螺子杆、２２
……締付けナツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 振動体表面と、該表面と離近方向への移動を可
   能として固定される挟圧子とで挟持される受圧ブ
   ロツクの、その周面に平担面を形成し、該平担面
   に、前記振動体の被検出振動の発生に伴ない前記
   受圧ブロツクと共に圧縮歪を受けて出力信号を発
   生する、表裏面に電極を設けた圧電素子を貼着し
   たことを特徴とする圧電センサー。