KR0180109B1

KR0180109B1 - Nut for knocking sensor of internal combustion

Info

Publication number: KR0180109B1
Application number: KR1019960046400A
Authority: KR
Inventors: 유재욱; 김동엽; 박성대
Original assignee: 우덕창; 쌍용양회공업주식회사
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR19980027586A

Abstract

본 발명은 자동차의 노킹 진단시 측정 주파수 범위에서의 출력 전압 파형의 평탄도를 향상시켜 노킹 현상을 정확히 판단하도록 센서의 각 부품을 고정시키는 자동차 내연 기관용 노킹 센서를 위한 너트의 구조를 개선한 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to improve the structure of a nut for a knock sensor for an automotive internal combustion engine to fix each part of the sensor to accurately determine the knocking phenomenon by improving the flatness of the output voltage waveform in the measurement frequency range when the knock is diagnosed. It is done.

본 발명은 노킹 센서 구성 요소중 관성 질량을 고정시켜 주는 역할을 하는 너트의 하부 구조를 위로 볼록한 굴곡 모양의 세 개의 지지축 형태로 제작함으로써 종래의 링 모양의 너트를 사용할 때보다 관성 질량과 너트와의 접촉 면적을 최소화시킴과 동시에 부싱에 끼워지는 각 부품들을 치우침에도 효과적으로 고정되도록 하여 자동차 구동시 노킹이외의 불필요한 진동이 센서에 가해짐을 방지하고 출력전압 파형의 평탄도를 향상시킬 수 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the lower structure of the nut, which serves to fix the inertial mass of the knocking sensor component, is manufactured in the form of three support shafts having convex curves upward. Minimizes the contact area of the sensor and prevents unnecessary vibrations other than knocking from being applied to the sensor while improving the flatness of the output voltage waveform. It is characterized by.

Description

Nuts for knocking sensors for automotive internal combustion engines

본 발명은 자동차의 내연 기관용 노킹 센서를 위한 너트에 관한 것이다. 더울 상세하게는, 자동차의 내연 기관의 노킹 현상을 검출하는 노킹 센서를 이용해서 구동중인 자동차의 노킹현상을 측정할 때 측정 범위의 진동 주파수에 따른 출력 특성의 평탄도(Flatness)를 향상시켜 측정상의 정확도를 기하기 위하여 노킹센서의 구성 요소중 관성 질량의 고정 상태를 개선시킬 수 있는 너트에 관한 것이다.The present invention relates to a nut for a knocking sensor for an internal combustion engine of a motor vehicle. In detail, when measuring the knocking phenomenon of a driving vehicle by using the knocking sensor which detects the knocking phenomenon of the internal combustion engine of the automobile, the flatness of the output characteristic according to the vibration frequency of the measurement range is improved. It relates to a nut that can improve the fixed state of the inertial mass among the components of the knocking sensor for accuracy.

노킹 현상이란 자동차 엔진 내부의 미반응의 혼합 가스가 점화 플러그에 의하지 않고 자발 착화 현상을 일으켜서 실린더 내부에 압력파의 충격이 가해지는 현상을 말하며, 이러한 현상이 지속될 경우 엔진의 구동력을 감소시키고 엔진의 마모를 재촉하게 된다.Knocking phenomenon refers to a phenomenon in which an unreacted mixed gas inside an automobile engine causes a spontaneous ignition phenomenon not caused by a spark plug, and a pressure wave is applied to the inside of a cylinder. If this phenomenon persists, the driving force of the engine decreases and Will accelerate wear.

따라서, 엔진 구동중에 실린더 내부의 진동 상태를 파악할 수 있도록 센서를 장착하여 상시 측정을 수행하고 노킹등의 이상 발생시 전자 제어 유닛(ECU)을 통해 점화 각도를 조절하는 등의 방법으로 노킹 현상을 회피할 수 있다. 이때 사용되는 센서가 노킹 센서이다.Therefore, the sensor is mounted so that the vibration state inside the cylinder can be detected while the engine is being driven, and the knocking phenomenon can be avoided by adjusting the ignition angle through the electronic control unit (ECU) when an abnormality such as knocking occurs. Can be. The sensor used at this time is a knocking sensor.

노킹 센서에는 여러 가지 방식이 있으며 현재 상용되는 방식은 주로 피에조 압전 소자의 압전 현상을 이용하는 것이다. 이 방식에는 공진형과 비공진형 타입이 있으며 공진형은 엔진의 공진 주파수와 일치하도록 피에조 압전 소자를 설계한 것으로 높은 출력 전압을 얻을 수 있으나 개개의 엔진별로 소자를 설계해야 하는 단점이 있다. 비공진형은 엔진의 공진 주파수와는 무관하게 엔진의 진동 현상을 검출하는 것으로 대부분의 엔진의 크기나 형태와 무관하게 사용될 수 있으나 공진형에 비해서 출력 전압은 떨어지는 단점이 있다. 근래에는 소자의 설계가 용이하고 범용성을 가지는 비공진형이 주로 사용되고 있다.There are various types of knocking sensors, and the currently used method mainly uses piezoelectric phenomena of piezoelectric elements. There are two types of resonant type and non-resonant type type. The resonant type is a piezoelectric piezoelectric element designed to match the resonant frequency of the engine, and a high output voltage can be obtained, but there is a disadvantage in that the element must be designed for each engine. The non-resonant type detects the vibration of the engine irrespective of the resonant frequency of the engine, and can be used regardless of the size or shape of most engines. In recent years, the non-resonant type which has the ease of design of a device, and is versatile is mainly used.

통상적으로 사용하는 비공진형 노킹 센서의 신호는 첨부 도면 중 제8도에서 보는 것처럼 측정 주파수가 증가함에 따라 주파수 영역에서는 급작스런 출력 전압 수치의 증가가 나타나며 그 기울기 또한 급하게 된다. 비공진형 센서에서는 측정 주파수 범위(통상 5내지 15KHz)에서 출력 전압 파형의 굴곡이 최소화되고 평탄도가 높아야만 노킹 현상의 발생 여부를 측정함에 있어 오판없이 정확한 판단을 할 수 있게 된다.As shown in FIG. 8 of the accompanying drawings, a signal of a conventional non-resonant knocking sensor has a sudden increase in output voltage value in the frequency domain, and its slope is also abrupt. In non-resonant sensors, the curvature of the output voltage waveform in the measurement frequency range (typically 5 to 15KHz) is minimized and the flatness is high so that accurate judgment can be made without any misjudgment when measuring whether or not knocking occurs.

실제적으로는 측정 주파수 범위에서 이러한 평탄도를 벗어나는 경우가 생길 수 있는데, 이는 소자의 특성상의 문제라기 보다는 노킹 센서를 구성하는 부품을 조립하는 과정에서 발생하는 경우가 대부분이다.In practice, this flatness may be out of the measurement frequency range, which is most often caused by assembling the components constituting the knock sensor, rather than a problem with the characteristics of the device.

종래의 일반적인 노킹 센서는 첨부 도면 중 제6도의 평면도와 같은 구조를 가지며, 전제적으로 센서 부위를 감싸고 있는 하우징(1)과 출력용 단자를 가지고 있는 커넥터(11)로 이루어져 있고, 하우징(1)의 중심 부위에는 내연 기관에 볼트 조임을 할 수 있도록, 중심홈(7)이 형성되어 있고 이 중심홈(7) 주위에는 금속 부싱(2)이 접합되어 있으며, 하우징(1)의 내부에는 충진재(16)가 채워져 있다. 이와 같은 제6도의 노킹 센서에서 II-II서 단면도를 나타낸 것이 제7도이다.Conventional knocking sensor has a structure as shown in the plan view of FIG. 6 of the accompanying drawings, consisting of a housing (1) surrounding the sensor portion and a connector (11) having an output terminal, the center of the housing (1) A central groove 7 is formed in the site so that the bolt can be tightened to the internal combustion engine, and a metal bushing 2 is joined around the central groove 7, and a filler 16 is provided inside the housing 1. Is filled. 7 is a cross-sectional view of the knocking sensor of FIG.

제7도에 나타낸 바와같이, 종래의 노킹 센서에서 하우징(1)은 전도성의 금속 부싱(2)과 링모양의 외부틀(3)이 접합된 형태이며, 그 사이는 원형의 빈공간(4)으로 남아있다. 금속 부싱(2)은 노킹 센서의 부품들이 놓여지는 플랜지(6)와 상부의 나사홈(2a), 이들 사이에 있는 몸체(2b)로 구성되며, 그 중심 부분은 내연 기관에 볼트 조임을 할 수 있도록 중심홈(7)이 파여져 있다. 금속 부싱(2)의 하부 구조인 플랜지(6)위에 단자판(8)이 위치하고 그 위에 링모양의 피에조 압전 소자(9)가 위치하며, 그 위에 구리등의 성분으로 이루어진 링모양의 외부 단자(10)가 놓여진다. 이 외부 단자(10)는 커넥터(11)내부의 출력용 단자(12)와 연결되어 피에조 압전 소자(9)가 나타내는 출력 전압을 전기 신호 형태로 외부로 전달하게 된다.As shown in FIG. 7, in the conventional knocking sensor, the housing 1 has a shape in which a conductive metal bushing 2 and a ring-shaped outer frame 3 are joined to each other, with a circular hollow space 4 therebetween. Remains. The metal bushing 2 consists of a flange 6 on which the components of the knocking sensor are placed, an upper threaded groove 2a and a body 2b between them, the central portion of which can be bolted to the internal combustion engine. The center groove 7 is dug so that it is. A terminal plate 8 is placed on the flange 6, which is a lower structure of the metal bushing 2, and a ring-shaped piezoelectric piezoelectric element 9 is placed thereon, and a ring-shaped outer terminal 10 made of copper or the like thereon. ) Is placed. The external terminal 10 is connected to the output terminal 12 inside the connector 11 to transmit the output voltage represented by the piezoelectric piezoelectric element 9 to the outside in the form of an electric signal.

링모양의 외부 단자(10)위에는 같은 링모양의 절연층(13)이 위치하여 피에조 압전 소자(9)로 부터의 출력 전압을 링모양의 관성 질량(14)이나 링모양의 너트(15)와의 단락없이 외부로 안전하게 전달하게 된다. 절연층(13)위에는 관성 질량(14)이 위치하고, 그 위를 안쪽에 나사홈이 파여져 있는 너트(15)로 조여줌으로써 부싱에 끼워져 있는 각 부품들이 플랜지(6)에 대하여 고정되어 있게 된다. 부싱(2) 상부의 나사 홈부분(2a)과 외부틀(3) 사이에는 관성 질량(14)에 의한 진동이 피에조 압전 소자(9)에 적절히 전달될 수 있도록 필요한 탄성력을 지니는 충진재(16)가 채워져 있다. 부싱(2)의 몸체(2b)에는 각 부품들이 부싱에 비대칭적으로 끼워짐으로써 발생할 수 있는 전기적 단락 현상을 방지하기 위하여 절연 테이프(17)등으로 부싱(2)의 몸체(2b) 둘레를 차단하며 혹은 관성 질량(14)의 표면에 미세한 홈을 만든 후 충진재(16)로 충진시 자연스럽게 홈을 타고 충진재(16)가 흘러 들어가 자연적으로 절연이 되도록 할 수도 있다.The ring-shaped insulating layer 13 is positioned on the ring-shaped outer terminal 10 so that the output voltage from the piezoelectric piezoelectric element 9 can be exchanged with the ring-shaped inertial mass 14 or the ring-shaped nut 15. It is safely delivered to the outside without short circuit. An inertial mass 14 is placed on the insulating layer 13, and the parts fitted to the bushing are fixed with respect to the flange 6 by tightening the inertial mass 14 thereon with a nut 15 having a screw groove formed therein. Between the screw groove portion 2a of the upper part of the bushing 2 and the outer frame 3, a filler 16 having the elastic force necessary to properly transmit the vibration by the inertial mass 14 to the piezoelectric piezoelectric element 9 is provided. It is filled. The body 2b of the bushing 2 is cut off around the body 2b of the bushing 2 with an insulating tape 17 to prevent electrical short-circuit which may occur due to the asymmetrical fitting of the components to the bushing 2. Alternatively, after making a fine groove on the surface of the inertial mass 14, when filling with the filler 16, the filler 16 may naturally flow into the groove to naturally insulate.

이와같이 구성된 노킹 센서는 하우징(1)의 중앙부에 있는 홈(7)을 통해서 내연 기관에 볼트조임식으로 체결된다. 자동차의 구동중에 내연 기관의 진동은 볼트 조임으로 체결되어 있는 하우징(1)에 전달되며, 하우징(1)의 이러한 진동은 센서의 관성 질량(14)에 전달된다. 하우징(1)의 진동에 대한 관성 질량(14)의 진동 상태는 스트레스화되어 피에조 압전 소자(9)에 전달되며 이 소자(9)에서는 압전 현상에 의하여 관성 질량(14)의 진동 정도에 비례하는 출력 전압이 발생되며 이는 커넥터(11)와 출력용 단자(12)를 통해 전기 신호로 관측된다.The knocking sensor thus configured is bolted to the internal combustion engine via a groove 7 in the center of the housing 1. Vibration of the internal combustion engine is transmitted to the housing 1 which is fastened by bolts while driving the motor vehicle, and this vibration of the housing 1 is transmitted to the inertial mass 14 of the sensor. The vibration state of the inertial mass 14 with respect to the vibration of the housing 1 is stressed and transmitted to the piezoelectric piezoelectric element 9, in which the piezoelectric phenomenon is proportional to the vibration of the inertial mass 14. An output voltage is generated which is observed as an electrical signal through the connector 11 and the output terminal 12.

만일 출력 전기 신호에서 노킹 신호가 검출되면, 이는 엔진의 전자 제어 유닛(EUC)에 전달되고, 전자 제어 유닛에서는 연산 과정을 통해 신호의 발생 여부를 판단한 후 노킹이 발생했을 경우는 전자 제어를 통해 점화 각도 조절들의 방법으로 노킹현상을 회피하게 된다.If a knocking signal is detected in the output electrical signal, it is transmitted to the electronic control unit (EUC) of the engine, and the electronic control unit determines whether a signal is generated through a calculation process, and if knocking occurs, ignition is performed through electronic control. The knocking phenomenon is avoided by means of angle adjustments.

본 발명은 노킹 센서를 구성하는 개개의 조립 부품중 관성 질량을 고정시켜 주는 역할을 하는 너트의 하부 부분을 볼록한 모양의 세 개의 지지축을 갖는 구조로 하여 너트와 관성 질량과의 접촉 면적을 최소화함으로써 관성 질량을 부싱에 안전하게 고정시키면서 각 부품들이 치우쳐져 끼워질 경우에도 효과적으로 고정되도록 하여 노킹 이외의 외부의 불필요한 진동이 피에조 압전 소자에 가해지는 것을 최소화 하는데 그 목적이 있다.The present invention has a structure in which the lower part of the nut, which serves to fix the inertial mass among the individual assembly parts constituting the knocking sensor, has three support shafts of convex shape, thereby minimizing the contact area between the nut and the inertial mass. The purpose is to minimize the unnecessary vibration of the piezoelectric element other than the knocking by effectively fixing the mass to the bushing and effectively fixing the components even when they are biased and fitted.

본 발명의 다른 목적은 측정 주파수 범위에서의 출력 전압 파형의 평탄도를 향상시켜 노킹 현상의 측정에 있어 그 정확도를 향상시킬 수 있는 노킹 센서를 위한 너트를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a nut for a knocking sensor that can improve the flatness of an output voltage waveform in a measurement frequency range and improve its accuracy in measuring knocking phenomenon.

본 발명의 또 다른 목적은 너트 조임에 필요한 부싱 상부의 나사 홈부분의 길이를 단축시켜 가공성을 용이하게 하고 가공비를 절약할 수 있는 노킹 센서를 위한 너트를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a nut for a knocking sensor that can shorten the length of a screw groove portion on the upper part of a bushing necessary for tightening a nut, thereby facilitating workability and saving processing cost.

제1도는 본 발명에 따른 자동차 내연 기관용 노킹 센서를 위한 너트의 평면도이다.1 is a plan view of a nut for a knocking sensor for a motor vehicle internal combustion engine according to the present invention.

제2도는 제1도의 I-I선 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.

제3도는 제1도의 측면도이다.3 is a side view of FIG.

제4도는 본 발명의 따른 너트를 자동차 내연 기관용 노킹 센서에 장착한 상태의 측단면도이다.4 is a side cross-sectional view of the nut of the present invention mounted on a knocking sensor for an automobile internal combustion engine.

제5도는 본 발명의 너트를 자동차 내연 기관용 노킹 센서에 적용한 상태에서 센서로 부터의 측정 주파수에 따른 출력 전압 신호도를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing an output voltage signal diagram according to a measurement frequency from a sensor in a state where the nut of the present invention is applied to a knocking sensor for an automotive internal combustion engine.

제6도는 종래의 일반적인 자동차 내연 기관용 노킹 센서의 평면도이다.6 is a plan view of a knocking sensor for a conventional general automotive internal combustion engine.

제7도는 제6도의 II-II선 단면도이다.7 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG.

제8도는 제6도의 노킹 센서로부터의 측정주파수에 대한 출력전압 신호도를 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing an output voltage signal diagram with respect to the measurement frequency from the knocking sensor of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 하우징 2 : 금속 부싱1: housing 2: metal bushing

2a : 나사홈 2b : 몸체2a: screw groove 2b: body

3 : 외부틀 4 : 빈 공간3: outer frame 4: empty space

6 : 플랜지 7 : 중심 홈6: flange 7: center groove

8 : 단자판 9 : 압전 소자8: terminal plate 9: piezoelectric element

10 : 외부 단자 11 : 커넥터10: external terminal 11: connector

12 : 출력용 단자 13 : 절연층12: output terminal 13: insulating layer

14 : 관성 질량 15,20 : 너트14: mass of inertia 15,20: nut

16 : 충진재 17 : 절연 테이프16: filling material 17: insulating tape

20a : 너트 상부 20b : 지지축20a: upper nut 20b: support shaft

20c : 홈 20d : 최하단 부위20c: groove 20d: lowest portion

본 발명에서 채택하고 있는 비공진형 타입의 센서는 대체로 5 내지 15KHz의 측정 주파수 범위를 가지며, 이 범위내에서 노킹이 발생하지 않을 경우는 출력 파형이 평활하게 나타나지만. 노킹이 검출될 때에는 출력 전압 중심값의 상승 파형의 큰 굴곡 등의 변화가 발생하여 전자 제어 유닛에서 노킹 현상을 감지하게 된다. 실제적으로는 제8도에서 보여지는 것처럼 자동차의 노킹 현상 발생전에 측정 주파수 범의내에서 출력 파형에 미소한 굴곡이 생길 수 있으며 측정 주파수 범위 밖에서는 갑작스런 파형의 상승 곡선이 나타나게 된다. 이러한 파형 변화는 노킹 여부 판정시 오판의 소지로 작용할 수 있다.The non-resonant type sensor employed in the present invention generally has a measurement frequency range of 5 to 15 KHz, and if the knocking does not occur within this range, the output waveform appears smooth. When knocking is detected, a change such as a large curvature of the rising waveform of the output voltage center value occurs and the electronic control unit detects the knocking phenomenon. In practice, as shown in FIG. 8, slight bending may occur in the output waveform within the measurement frequency range before the knocking of the vehicle occurs, and a sudden rise curve of the waveform appears outside the measurement frequency range. This waveform change may act as a misplacement when determining whether or not knocking.

따라서, 측정 주파수 범위 부근에서의 출력 파형의 평탄도(Flatness)는 노킹 현상의 판정에 있어 그 정확도를 높일 수 있는 중요 관건이다.Therefore, the flatness of the output waveform in the vicinity of the measurement frequency range is an important key to improving the accuracy of the knocking phenomenon.

이러한 문제 발생 요인은 피에조 압전 소자 자체보다는 노킹 센서를 구성하는 각 조립 부품의 조립 과정에서 발생하는 경우가 대부분이다. 조립 과정의 여러 요소 중에서도 특히 관성 질량을 고정시켜 주는 너트 부분은 조립후 외부로 부터의 진동을 받을 요소가 많으며 이 부분이 정확하게 조립되지 못하면 자동차의 구동중 발생하는 노킹현상에 의한 것과는 무관한 사소한 진동이 피에조 압전 소자에 전달되어 출력 전기 신호의 파형에 영향을 미치게 된다. 이에 따라 최근에는 관성 질량의 윗표면과 접촉되는 너트 부분의 면적을 최소화하여 조립후 외부로부터의 진동 요인을 최소화하는 사례가 있다.This problem occurs more often in the assembly process of each assembly component constituting the knock sensor than the piezoelectric piezoelectric element itself. Among the various elements of the assembly process, especially the nut part that fixes the inertial mass has many factors to receive vibration from the outside after assembling, and if this part is not assembled correctly, it is a minor vibration irrelevant to the knocking phenomenon generated during driving of the car. This piezoelectric element is delivered to affect the waveform of the output electrical signal. Accordingly, recently, there is a case of minimizing the area of the nut portion in contact with the upper surface of the inertial mass to minimize the vibration factor from the outside after assembly.

그러나 너트의 접촉 면적을 너무 줄일 경우는 부싱에 끼워지는 노킹 센서의 각 부품들이 동심으로 끼워지기 어려우므로 부품들이 치우쳐졌을 경우 이를 효과적으로 잡아줄 수 없게 된다.However, if the contact area of the nut is reduced too much, the parts of the knocking sensor fitted to the bushing are difficult to fit concentrically, so that the parts cannot be effectively caught when they are biased.

본 발명에서는 너트의 하부 부분을 볼록한 세 개의 지지축을 갖도록 제작하여 조립시 관성 질량 표면의 중간정도 부위에서 고정화시킬 수 있도록 함으로써 관성 질량과의 접촉면적을 최소화시킴과 동시에 각 부품의 치우침에도 효과적으로 고정시킬 수 있도록 한 것이다.In the present invention, the lower part of the nut is manufactured to have three convex support shafts so that it can be fixed at an intermediate part of the inertial mass surface during assembly, thereby minimizing the contact area with the inertial mass and effectively fixing the bias of each part. I would have to.

이에 본 발명의 내용을 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같으며, 종래와 동일 부품에 대해서는 동일 부호를 사용하기로 한다.Accordingly, the contents of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, and the same reference numerals will be used for the same components as in the prior art.

본 발명은 제1도 내지 3에서 보여지는 것과 같이 위로 볼록한 모양의 굴곡을 가지는 세 개의 지지축으로 구성된 하부 구조를 갖는 너트(20)로 구성된다.The present invention consists of a nut 20 having an undercarriage consisting of three support shafts having a convex upward curvature as shown in FIGS.

즉, 첨부 도면 중 제1도는 본 발명에 다른 노킹 센서를 위한 너트를 상부에서 바라본 평면도로서, 부호 20a는 너트의 상부이고, 상기 너트(20)의 중앙 부위는 금속 부싱(2)의 몸체(2b)의 상부에 끼워질 수 있도록 구멍이 형성되어 있으며, 주연부 중 서로 대칭하는 임의의 두 곳에는 도면에 도시하지는 않았지만 노킹 센서의 조립 시 지그로 너트(20)를 잡아줄 수 있도록 하기 위한 홈(20c)이 형성되어있다. 그리고, 세 방향으로 돌출되게 지지축(20b)이 형성되어 있다.That is, Figure 1 of the accompanying drawings is a plan view of the nut for knocking sensors according to the present invention from the top, the reference numeral 20a is the upper portion of the nut, the central portion of the nut 20 is the body 2b of the metal bushing (2) Holes are formed to be fitted in the upper part of the), and any two symmetrical parts of the periphery of the groove 20c for holding the nut 20 with the jig when assembling the knocking sensor, although not shown in the drawing ) Is formed. And the support shaft 20b is formed so that it may protrude in three directions.

즉, 첨부 도면 중 제2도는 제1도의 I-I선 단면도로서 중앙에 형성되어 있는 구멍의 내면에는 부싱(2)의 나사홈(2a)에 나사 결합될 수 있는 나사선이 형성되어 있고, 상기 지지축(20b)은 볼록한 모양으로 아래 방향으로 확장되어 있다. 그리고, 상기 지지축(20b)의 최하단 부위(20b)는 노킹 센서의 조립시 관성 질량(14)과 접촉하는 수평면이다.2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1, and a screw line that can be screwed into the screw groove 2a of the bushing 2 is formed on the inner surface of the hole formed at the center thereof. 20b) is convex and extends downward. The lowermost portion 20b of the support shaft 20b is a horizontal plane that contacts the inertial mass 14 when the knocking sensor is assembled.

여기서, 제2도에서 볼 수 있는 바와 같이 홈(20c)은 지그가 잡아줄 수 있는 부분으로서, 너트(20) 내면에 형성되어 있는 나사홈과 만나기 전까지만 만들어줌으로써 지그와 너트(20) 내경의 접촉으로 인해 생길 수 있는 나사홈의 손상을 방지할 수 있다.Here, as shown in FIG. 2, the groove 20c is a part that the jig can hold, and is made only until it meets the screw groove formed on the inner surface of the nut 20 so that the jig and the nut 20 have an inner diameter. It is possible to prevent the damage of the screw groove which may be caused by the contact.

특히 본 발명에 의하면 제1도의 측면도를 나타낸 제3도에서 볼 수 있는 바와 같이 지지축(20b)이 위가 볼록하도록 굴곡진 모양으로 설계되어 있으면서 세 방향으로 확장되어 있고 제4도에서와 같이 최하단 부위(20d)만 관성 질량(14)에 표면에 접촉하도록 되어 있기 때문에 종래의 링모양의 너트보다 관성 질량(14)과 접촉되는 면적을 줄여 줄 수 있다. 따라서, 조립후 가해질 수 있는 노킹 이외의 불필요한 외부 진동이 피에조 압전 소자(9)에 전달됨으로써 발생할 수 있는 출력전압 파형에서의 신호의 굴곡이 발생함을 최소화하여 노킹 판단시의 오판 가능성을 최소화 시킬 수 있다.In particular, according to the present invention, as shown in FIG. 3 showing the side view of FIG. 1, the support shaft 20b is designed in a curved shape so that the stomach is convex, and is extended in three directions, and the lowest end as shown in FIG. Since only the portion 20d is in contact with the surface of the inertial mass 14, the area of contact with the inertial mass 14 can be reduced compared to a conventional ring-shaped nut. Therefore, minimizing the possibility of misjudgment in knocking judgment can be minimized by minimizing the occurrence of signal distortion in the output voltage waveform which can be caused by unnecessary external vibration other than knocking that can be applied after assembly to the piezoelectric piezoelectric element 9. have.

또한 관성 질량(14)과 너트(20)와의 접촉 면적은 줄이면서 통상의 센서 구조에서 볼 수 있는 너트(15)와 관성 질량(14)과의 접촉 반경보다는 반경을 증가시킴으로써, 조립시 금속 부싱(2)에 센서의 각 부품들이 동심되지 않고 치우쳐져 끼워졌을 경우 종래의 센서에서 나타날 수 있는 단점, 즉 너트(20)와의 작은 접촉 반경으로 각 부품들이 어느 한쪽 방향으로 치우쳐서 고정되거나 관성 질량(14)과 너트(20)와의 틈이 발생했을 때 생길 수 있는 자동차 구동시 센서에 가해지는 불필요한 외부 진동에 의한 출력 전압 파형의 굴곡화 현상을 방지할 수 있다.In addition, the contact area between the inertial mass 14 and the nut 20 is reduced while increasing the radius rather than the contact radius between the nut 15 and the inertial mass 14 found in a conventional sensor structure. 2) in the case where the components of the sensor are displaced without being concentrically inserted, the disadvantages that may occur in the conventional sensor, that is, the small contact radius with the nut 20, are fixed in one direction or the inertial mass 14 And the bending of the output voltage waveform due to unnecessary external vibration applied to the sensor when driving the vehicle, which may occur when a gap with the nut 20 occurs.

또한, 금속 부싱(2) 상부의 나사홈(2a)은 너트(20)와의 접촉 부분이 종래보다 위에서 형성되므로 종래의 센서에 비해 너트(20)와의 접촉면 이하의 나사홈 부분은 필요 없게 되므로, 나사홈 가공 공정을 단축시킬수 있어 가공비 절감과 작업 소요 시간을 단축시킬 수 있게 된다.In addition, since the screw groove 2a on the upper portion of the metal bushing 2 has a contact portion with the nut 20 formed above the conventional, the screw groove portion below the contact surface with the nut 20 is unnecessary as compared with the conventional sensor, It can shorten the grooving process, reducing the processing cost and the time required for the work.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 설명하면 다음과 같으면 본 발명은 다음 실시예에 국한하는 것은 아니다.The present invention will be described based on the following examples. The present invention is not limited to the following examples.

[실시예]EXAMPLE

내경 15mm, 외경 19mm의 주철 재질의 관성 질량을 제작하고 본 발명의 너트는 활동 재질로 상부 두께를 2.5mm,하부 구조의 곡률 반경을 2.5R로 하고 120도 간격으로 세 개의 지지축으로 구성되도록 만든다. 또한 지지축과 관성 질량과의 접촉면은 가로, 세로로 각각 1mm가 되도록 만든다. 이때 너트 하부의 세 개의 지지축은 부싱의 중심축에서 약 8mm되는 지점에서 관성 질량과 접촉면을 이루게 된다. 지그를 이용하여 5.5mm 반경의 금속 부싱에 센서의 부품들을 끼운후 본 발명의 너트의 끼운다. 이때 지그를 끼우는 너트의 홈은 너트의 외주면으로부터 너트의 내경쪽으로 1mm, 외주면을 따라서 3mm, 상부면에서 아래로 2mm만큼 파여진 형태로 조립시 지그가 나사홈과 부딪히지 않도록 한다.The inertial mass of cast iron material of 15mm inner diameter and 19mm outer diameter is manufactured, and the nut of the present invention is made of active material to be composed of three support shafts at an interval of 120 degrees with an upper thickness of 2.5mm and a lower radius of curvature of 2.5R. . In addition, the contact surface between the support shaft and the inertial mass is made to be 1mm in width and length respectively. The three support shafts at the bottom of the nut make contact with the inertial mass at a point about 8 mm from the central axis of the bushing. The jig is used to fit the components of the sensor to a 5.5 mm radius metal bushing and then to the nut of the invention. At this time, the groove of the nut fitted with the jig is 1 mm from the outer circumference of the nut toward the inner diameter of the nut, 3 mm along the outer circumference, and 2 mm down from the upper surface so that the jig does not hit the screw groove when assembled.

지그를 돌려 관성 질량을 고정시키도록 한후 열경화성 에폭시를 센서의 외부틀과 부싱사이의 빈공간에 주입하고 80℃에서 1시간 동안 열처리하여 센서의 내부부품들을 고정시킨다. 가솔린엔진이 장착된 자동차의 실린더블록에 볼트 조임으로 체결한후 50 내지 150km/h의 속력이 발생하도록 엔진을 구동시키고 ECU를 오실로스코프와 연결시켜 노킹 센서로부터의 신호를 관측한다. 제5도에서 나타나는 바와 같이 출력 전압 신호는 5 내지 15KHz의 측정주파수 범위에서 신호의 굴곡화 현상이 해소되고 20KHz이상의 주파수에서 보여지는 출력 전압 파형의 갑작스런 상승정도가 많이 완화된다.After rotating the jig to fix the inertial mass, the thermosetting epoxy is injected into the empty space between the outer frame and the bushing of the sensor and heat treated at 80 ° C. for 1 hour to fix the internal parts of the sensor. After tightening bolts to the cylinder block of a car equipped with a gasoline engine, the engine is driven to generate a speed of 50 to 150 km / h, and the ECU is connected to an oscilloscope to observe the signal from the knocking sensor. As shown in FIG. 5, the output voltage signal eliminates the bend of the signal in the measurement frequency range of 5 to 15 KHz, and the sudden rise of the output voltage waveform seen at the frequency of 20 KHz or more is alleviated.

본 발명은 노킹 센서 구성 요소중 관성 질량을 고정시켜 주는 역할을 하는 너트의 하부 구조를 위로 볼록한 굴곡 모양의 세 개의 지지축 형태로 제작함으로써 종래의 링 모양의 너트를 사용할 때보다 관성 질량과 너트와의 접촉 면적을 최소화시킴과 동시에 부싱에 끼워지는 각 부품들을 치우침에도 효과적으로 고정되도록 하여 자동차 구동시 노킹이외의 불필요한 진동이 센서에 가해짐을 방지하고 출력 파형의 평탄도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the lower structure of the nut, which serves to fix the inertial mass of the knocking sensor component, is manufactured in the form of three support shafts having convex curves upward. By minimizing the contact area of the sensor and at the same time to effectively fix each component fitted to the bushing to prevent the unnecessary vibration other than knocking applied to the sensor when driving the vehicle, there is an effect to improve the flatness of the output waveform.

Claims

In a car internal combustion engine, a through-hole is formed at the center of the knocking sensor in which each part of the knocking sensor is fitted to the metal bushing and has a screw thread at the inner diameter of the hole, and at any two symmetrical positions at the peripheral part thereof. A nut for a knocking sensor for an automotive internal combustion engine, characterized by a groove 20c that can be fixed by a jig among the knocking sensor parts, and three support shafts 20b having a convex shape extending upward from the lower surface thereof. .

2. The knocking for an automotive internal combustion engine according to claim 1, wherein the support shaft (20b) has a lowermost portion (20c) capable of contacting the surface of the inertial mass (14) of the parts of the knocking sensor with a minimum contact area. Nut for the sensor.

The nut for a knock sensor for an automotive internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the groove (20c) is formed until just before it meets the screw groove of the nut inner diameter.