KR19980064358A - 노킹 센서 - Google Patents

노킹 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR19980064358A
KR19980064358A KR1019970070631A KR19970070631A KR19980064358A KR 19980064358 A KR19980064358 A KR 19980064358A KR 1019970070631 A KR1019970070631 A KR 1019970070631A KR 19970070631 A KR19970070631 A KR 19970070631A KR 19980064358 A KR19980064358 A KR 19980064358A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylindrical portion
lead plate
insulating tube
nut
around
Prior art date
Application number
KR1019970070631A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100255011B1 (ko
Inventor
사까모또마꼬또
Original Assignee
도오다고오이찌로
가부시끼가이샤유니시아젝스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도오다고오이찌로, 가부시끼가이샤유니시아젝스 filed Critical 도오다고오이찌로
Publication of KR19980064358A publication Critical patent/KR19980064358A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100255011B1 publication Critical patent/KR100255011B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • G01L23/222—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines using piezoelectric devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

본 발명은 압전 요소를 사용하며 중량부의 내측 원주 엣지에 형성된 모따기된 면 부분을 갖는 링 형상의 중량부를 포함하는 노킹 센서에 관한 것이다. 노킹 센서는 기본적으로 디스크 형상의 플랜지부와 절연 튜브를 덮는 원통부를 포함하는 하우징을 포함한다. 하부 리드 플레이트와, 압전 요소와, 상부 리드 플레이트와, 절연 시트와, 중량부와, 디스크 스프링과 너트가 상술된 순서로 플랜지부 상에 스택킹되어 원통부 주위에 배치된다. 너트는 하우징의 플랜지부와 스택킹된 부품들을 샌드위치식으로 고정하도록 원통부의 외부 나사부에 타이트하게 나사 결합된다.

Description

노킹 센서
본 발명은 압전 요소에 의해 내연 기관의 원통 블록의 진동을 탐지하는 노킹 센서의 개선에 관한 것이다.
일반적으로, 가솔린 엔진의 연비를 증가시키는 것은, 노킹 방지 성질의 측정치인 옥탄가에 의해 열 효율의 개선이 제한되지만, 엔진의 열효율을 효율적으로 증가시킨다. 터보 엔진(turbo charged engine)의 경우, 노킹이 발생되지 않도록 엔진을 효율적으로 작동시키는 것은 중요하다. 따라서, 엔진의 압축비를 가능한 한 높이 유지하기 위해 이러한 터보 엔진에서 노킹 제어 시스템이 사용된다. 이러한 노킹 제어 시스템은 노킹 센서에 의해 엔진 블록의 진동을 탐지하도록 그리고 노킹 센서가 엔진의 노킹을 탐지하면 엔진의 점화 시간을 지연시키도록 설계된다. 노킹 제어 시스템에서 사용되는 노킹 센서는 일반적으로 도11에서 도시된 바와 같이 설계된다.
도11에서 도시된 노킹 센서(1)는 커넥터부(2A)를 포함하는 덮개부(2)를 포함한다. 하우징(3)은 디스크 형상의 플랜지부(3A) 및 플랜지부(3A)의 중심부로부터 플랜지부(3A)의 표면으로 수직 방향으로 연장된 원통부(3B)에 의해 구성된다. 외부 나사부(3C)는 원통부(3B)의 상부에 형성된다. 상부 홈부(3D)는 원통부(3B)의 상단부에 그리고 외부 나사부(3C)의 상단부 근처에 위치된다. 세 개의 플랜지부를 포함하는 하부 홈부(3E)는 플랜지부(3A)의 외주에 형성된다. 상부 및 하부 홈부(3D, 3E)는 덮개부(2)와 결합되며 덮개부(2)의 내부로 물이 유입되는 것을 방지한다.
열 수축 재질로 제조된 절연 튜브(4)는 원통부(3B)의 외주에 세팅된다. 절연 튜브(4)의 단부는 플랜지부(3A)와 접하며, 절연 튜브(4)의 다른 단부는 원통부(3B)의 중심부로 그리고 외부 나사부(3C)의 하단부 근처에 연장된다. 절연 튜브(4)는 원통부(3B)에 설치된 후 가열함으로써 원통부(3B)와 꼭 맞게 연결된다. 절연 튜브(4)는 하부 리드 플레이트(5), 압전 요소(6), 상부 리드 플레이트(7) 및 중량부(weight)로부터 원통부(3B)를 절연시키도록 기능한다.
전도성 재질로 된 하부 리드 플레이트(5)는 중심 구멍을 갖는 링 형상의 디스크로 성형된다. 하부 리드 플레이트(5)는 디스크부(5A)와, 디스크부(5A)의 외주로부터 외향 돌출된 암부(5B)와, 암부(5B)에 용접된 종단부(5C)로 구성된다. 하부 리드 플레이트(5)는 조립 상태에서 압전 요소(6)의 하부 면과 접하여 있도록 세팅된다.
링형 압전 요소(6)는 플랜지부(3A)의 상부면 상에 세팅된 하부 리드 플레이트(5)와 접하여 있도록 하우징(3)의 원통부(3B) 주위에 세팅된다. 압전 요소(6)는 리드 티타네이트(lead titanate)와 같은 압전 재질로 제조된다. 압전 요소(6)는 예를 들어 스트레인 축(strain axis)과 분극 축(polarization axis)과 신호 축이 요소(6)의 축에 대해 대응하는 특성을 갖는 d33-요소에 의해 구성된다. 즉, 압전 요소(6)는 축방향으로 가해진 진동 압력에 대응하는 전압 신호를 발생시킨다.
전도성 재질로 된 상부 리드 플레이트(7)는 중심 구멍을 갖는 링 형상의 디스크로 성형된다. 상부 리드 플레이트(7)는 디스크부(7A)와, 디스크부(7A)의 외주로부터 외향 돌출된 암부(7B)와, 암부(7B)에 용접된 종단부(7C)에 의해 구성된다. 상부 리드 플레이트(7)는 조립 상태에서 압전 요소(6)의 상부 면과 접하도록 세팅된다.
절연 시트(8)는 중심 구멍을 갖는 링 형상의 디스크로 제조된다. 절연 시트(8)는 중량부(9)로부터 상부 리드 플레이트(7)를 절연시키기 위해 상부 리드 플레이트(7)의 상부 면 상에 위치되도록 하우징(3)의 원통부(3B)에 설치된다. 강과 같은 금속으로 제조된 중량부(9)는 링 형상의 또는 짧은 원통 형상으로 성형되며 절연 시트(8) 상에 위치되도록 하우징(3)의 원통부(3B)에 설치된다. 디스크 스프링(10) 및 너트(11)와 함께 중량부(9)는 압전 요소(6)에 예비 부하를 가하도록 기능한다. 디스크 스프링(10)은 예를 들어 원래(initially) 원추 형상의 디스크 스프링 또는 물결형 와셔(wave washer)로 성형된다. 디스크 스프링(10)은 중량부(9) 상에 위치되도록 원통부(3B) 주위에 설치된다. 너트(11)는 하우징(3)의 외부 나사부(3C)와 나사 결합된다. 외부 나사부(3C)와 너트(11)를 나사 결합시킴으로써, 예비 부하가 디스크 스프링(10) 및 중량부(9)를 통해 압전 요소(6)에 가해지도록 하부 리드 플레이트(5)와 압전 요소(6)와 상부 리드 플레이트(7)와 절연 시트(8)와 중량부(9)와 디스크 스프링(10)이 하우징(3)과 결합된다. 너트(11)는 너트(11)와 하우징(3)의 플랜지부(3A) 사이의 하부 리드 플레이트(5)와 압전 요소(6)와 상부 리드 플레이트(7)와 절연 시트(8)와 중량부(9)와 디스크 스프링(10)을 샌드위치식으로 고정시키도록 원통부(3B)의 외부 나사부(3C)에 타이트하게 나사 결합된다. 전압을 픽업(picking up)하는 저항기는 560 kΩ의 저항을 가지며 상부 및 하부 리드 플레이트(5, 7) 사이에 설치된다.
노킹 센서(1)를 제조하는 방법은 다음과 같이 수행된다.
(1) 하우징의 원통부(3B)는 절연 튜브(4)로 덮인다.
(2) 하부 리드 플레이트(5)와 압전 요소(6)와 상부 리드 플레이트(7)와 절연 시트(8)와 중량부(9)는 차례로 하우징(3)의 원통부(3B)에 설치된다.
(3) 중량부(9) 상에 디스크 스프링(10)을 설치할 때, 너트(11)는 하우징(3)의 외부 나사부(3C)와 나사 결합된다.
(4) 조립된 요소는 수지 몰딩에 의해 덮개부(2)로 덮인다.
동시에, 덮개부(2)의 커넥터부(2A)는 단자부(5C, 7C)가 커넥터부(2A)에서 돌출되도록 덮개부(2)로 일체로 덮인다.
상술된 구성의 노킹 센서(1)는 엔진의 노킹 진동을 탐지하도록 하우징(3)의 원통부(3B)에 볼트를 삽입함으로써 엔진의 원통형 블록에 설치된다.
그러나, 절연 튜브(4) 및 절연 시트(8)가 제공된 경우에도 종래의 노킹 센서(1)는 절연 결함 가능성을 갖는다.
본 발명의 목적은 절연 결함의 발생을 방지하도록 보다 개선된 노킹 센서를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1 태양은 압전 요소를 사용하며 링 형상으로 성형되어 내측 원주 엣지에 형성된 모따기된 면 부분을 포함하는 데 특징이 있는 노킹 센서이다. 노킹 센서는 기본적으로 디스크 형상의 플랜지부 및 플랜지부의 중심부로부터 수직 연장된 원통부를 포함하는 하우징과, 원통부를 덮는 절연 튜브와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 성형된 하부 리드 플레이트와, 링 형상으로 성형된 압전 요소와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 성형된 상부 리드 플레이트와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 성형된 절연 시트와, 링 형상으로 성형된 중량부와, 디스크 스프링과 너트를 포함한다. 하우징의 원통부는 외부 나사부를 갖는다. 하부 리드 플레이트와 압전 요소와 상부 리드 플레이트와 절연 시트와 중량부와 디스크 스프링과 너트는 그 순서로 플랜지부 상에 그리고 원통부 주위에 스택킹된다. 너트는 하우징의 플랜지부와 스택킹된 부품들을 샌드위치식으로 고정하도록 원통부의 외부 나사부에 타이트하게 나사 결합된다.
본 발명의 제2 태양은 제1 태양과 기본적으로 동일하나 하우징의 원통부가 절연 튜브의 단부 부분이 배치되는 원주방향 홈을 포함하는 데 특징이 있는 노킹 센서이다.
본 발명의 제3 태양은 제1 태양과 기본적으로 동일하나 디스크 스프링 및 너트가 일체로 형성된 데 특징이 있는 노킹 센서이다.
도1은 본 발명에 따른 노킹 센서의 제1 실시예를 도시하는 단면도.
도2는 하부 리드 플레이트와 압전 요소와 상부 리드 플레이트와 절연 시트와 중량부가 하우징의 원통부에 설치된 상태에 있는 도1의 노킹 센서를 도시하는 단면도.
도3은 도2의 원 부분(d)을 도시하는 확대 단면도.
도4는 본 발명에 따른 노킹 센서의 제2 실시예를 도시하는 단면도.
도5는 하부 리드 플레이트가 원통부에 설치된 상태에 있는 도4의 노킹 센서의 제2 실시예를 도시하는 단면도.
도6은 도5의 원 부분(e)을 도시하는 확대 단면도.
도7은 본 발명에 따른 노킹 센서의 제3 실시에를 도시하는 단면도.
도8은 와셔붙이 너트가 원통부에 나사 결합된 상태에 있는 도7의 노킹 센서를 도시하는 단면도.
도9는 제3 실시예의 와셔붙이 너트의 변형예를 도시하는 단면도.
도10은 제3 실시예의 와셔붙이 너트의 다른 변형예를 도시하는 단면도.
도11은 종래의 노킹 센서를 도시하는 단면도.
도12는 도11의 원 부분(a)을 도시하는 확대 단면도.
도13은 도11의 원 부분(b)을 도시하는 확대 단면도.
도14는 도11의 원 부분(c)을 도시하는 확대 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21, 31, 41 : 노킹 센서
22 : 중량부
33 : 홈
42 : 와셔붙이 너트
도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 부품 및 요소를 표시한다.
본 발명의 발명자는 종래의 노킹 센서의 절연 결함을 연구하였으며, 약간의 버(burrs)가 도11의 원 부분(a, b, c)에서 발생되었으며 절연 결함의 인자로 작용한다는 것을 발견하였다. 도11에서 도시된 바와 같이, 원 부분(a)은 상부 리드 플레이트(7)와 원통부(3b) 사이의 부분이며, 원 부분(b)은 원통부(3B)와 절연 튜브(4) 사이의 부분이며, 원 부분(c)은 디스크 스프링(10)과 너트(11) 사이의 부분이다.
도12를 참조하여 원 부분(a)에서 발생된 절연 결함을 설명하기로 한다. 상부 리드 플레이트(7)는 프레스 성형에 의해 제조될 때 펀칭 버(13)가 발생될 수 있다. 펀칭 버(13)를 갖는 상부 리드 플레이트(7)가 원통부(3B)에 설치되면 펀칭 버(13)는 원통부(3B)를 따라 상승되어 중량부(9)를 접할 수 있다. 펀칭 버(13)를 통한 상부 리드 플레이트(7)와 중량부(9) 사이의 연결은 노킹 센서(1)의 절연 결함을 발생시킬 수 있다.
도13을 참조하여 원 부분(b)에서 발생된 절연 결함을 설명하기로 한다. 하부 리드 플레이트(5)와 압전 요소(6)와 상부 리드 플레이트(7)는 절연 튜브(4)로 덮인 원통부(3B)에 설치되며, 하부 리드 플레이트(5)와 같은 이들 중 어떤 것이 도13에서 도시된 절연 튜브(4)의 단부와 접할 수 있다. 이러한 접촉은 절연 튜브(4)의 단부(4A)의 직경을 확대시켜 도13에서 도시된 바와 같이 절연 튜브(4)와 원통부(3B)사이의 간극을 형성한다. 이러한 단부(4B)의 직경의 확대 후 조립이 지속되면, 너트(11)와 외부 나사부(3C)사이를 조임으로써 발생된 버는 간극(14)으로 들어갈 수 있다. 그 후, 조임이 계속되면, 간극 내로 들어간 버는 절연 튜브(4)를 파손시키도록 작용할 수 있다. 이러한 파손 및 버는 상부 리드 플레이트(7)와 원통부(3B) 사이의 또는 상부 리드 플레이트(7)와 중량부(9) 사이의 절연 결함을 발생시킬 수 있다.
다음, 도14를 참조하여 원 부분(c)에서 발생된 절연 결함을 설명하기로 한다. 스프링(10)이 편심 조립될 때, 도14에서 도시된 바와 같이 디스크 스프링(10)은 외부 나사부(3C)와 간섭되어 스트링 형상의 (string-shaped) 버(15)를 발생시킬 수 있다. 버(15)는 간극(14)으로 들어가서 노킹 센서(1)의 절연 결함을 발생시킬 수 있다.
상술된 절연 결함을 해결하기 위해, 발명자는 본 발명에 따른 이하의 양호한 실시예에서 기술된 바와 같이 노킹 센서의 여러 가지 개선을 구체화하였다.
도1 내지 도3에서, 본 발명에 따른 노킹 센서(21)의 제1 실시예가 도시되어 있다. 제1 실시예는 상술된 원 부분(a)에서 절연 결함을 방지하도록 설계되었다.
본 발명에 따른 노킹 센서(21)는 중량부(22)의 형상에서 종래의 노킹 센서(1)와 다르다. 노킹 센서(21)의 다른 부품 및 요소는 상술된 종래의 노킹 센서(1)의 부품 및 요소와 동일하다. 따라서, 동일한 부품 및 요소는 동일한 도면 부호로 표시하였으며, 그 설명은 본 명세서에서 생략되었다.
도1 및 도2에서 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 노킹 센서(21)의 중량부(22)는 중량부(22)의 내측 하부 엣지부에 형성된 하부 모따기부(22A) 및 중량부(22)의 내측 상부 엣지부에 형성된 상부 모따기부(22B)를 갖는다. 각 상부 및 하부 모따기부(22A, 22B)의 크기는 동일하며 중량부(22)의 하부 접촉면의 내경이 절연 시트(8) 및 상부 리드 플레이트(7)의 각 내경보다 크도록 형성된다. 하부 및 상부 모따기부(22A, 22B)를 제공함으로써 절연 튜브(4)에 대한 상부 및 하부 공간(23)이 보장된다.
제1 실시예의 노킹 센서(21)는 상술된 바와 같이 배치되며, 센서로서의 그 작동은 종래의 노킹 센서(1)의 작동과 동일하다. 따라서, 본 명세서에서 그 설명은 생략하기로 한다.
하부 및 상부 리드 플레이트(5, 6)가 프레스 성형된 강판으로 제조되었지만, 프레스 성형에 의해 발생된 펀칭 버는 제거되지 않고 유지될 수 있다. 이 경우, 펀칭 버는 중량부(22)를 향해 연장되도록 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하부 리드 플레이트(5)와 압전 요소(6)와 상부 리드 플레이트(7)와 절연 시트(8)가 원통부(3B)에 설치된 후 중량부(22)가 원통부에 설치된다. 상부 리드 플레이트(7)의 내주에 펀칭 버(24)가 남으면, 펀칭 버(24)의 팁 단부는 절연 튜브(4) 상에 걸릴(hocked) 수 있으며 내부 공간으로 굽혀질 수 있다. 제1 실시예의 중량부(22)가 하부 모따기부(22a)에 의해 하부 공간(23)을 형성하도록 설계되기 때문에, 버(24)의 팁 단부는 절연 튜브(4)에 의해 내향으로 굽혀지며 공간(23)을 향한다. 즉, 공간(23)이 중량부(22)의 내측 하부 모따기부(22A)와 절연 튜브(4) 사이에 형성되기 때문에, 상부 리드 플레이트(7)의 펀칭 버(24)의 팁 단부는 도3에서 도시된 바와 같이 공간(23)으로 향해진다. 이는 펀칭 버(24)의 팁 단부가 중량부(22)와 접하는 것을 방지한다.
그 결과, 노킹 센서(21)는 압전 요소(6)로부터 발생된 전압 신호가 펀칭 버(24)를 통해 중량부(22)로 흐르는 것을 방지하도록 설계된다. 따라서, 노킹 센서(21)로부터 출력된 전압 신호의 이득 및 노이즈가 상쇄되며, 노킹 센서(21)의 신뢰성이 개선된다.
또한, 중량부(22)의 모따기부(22A, 22B)가 중량부(22)의 내측 상부 및 하부 원주 엣지에 형성되기 때문에, 중량부(22)의 방향에 관계없이 노킹 센서(21)를 조립하는 것이 가능하다.
도4 내지 도6에서, 본 발명에 따른 노킹 센서(31)의 제2 실시예가 도시되어 있다. 노킹 센서(31)의 제2 실시예는 상술된 부분(b)에서 절연 결함을 방지하도록 설계된다.
제2 실시예는 하우징(32)의 원통부(32B)가 절연 튜브(34)의 단부 부분(34A)에 대응하는 부분에서 원주방향 홈(33)을 갖는다는 점을 제외하고는 제1 실시예와 일반적으로 유사하다. 원주방향 홈(33)은 절연 튜브(34)의 두께보다 큰 깊이를 갖는다. 따라서, 절연 튜브(34)의 단부 부분(34A)은 원통부(32B)의 원주방향 홈(33)과 결합되도록 수축된다. 특히, 절연 튜브(34)의 단부 부분은 직경이 원통부(32B)의 공칭 직경보다 작도록 위치된다. 본 실시예에서, 제1 실시예와 동일한 부품 및 요소는 동일한 도면 부호로 표시되었으며 본 명세서에서 그 설명은 생략되었다.
제2 실시예의 노킹 센서(31)는 하우징(32)의 원통부(32B)를 덮는 절연 튜브(34)와 하부 리드 플레이트(5)와 압전 요소(6)와 상부 리드 플레이트(7)와 절연 시트(8)와 중량부(8)와 디스크 스프링(10)과 너트(11)에 의해 구성된다. 이러한 노킹 센서(31)는 하우징(32) 및 절연 튜브(34)의 형상에서 제1 실시예의 노킹 센서와는 다르다.
하우징(32)은 디스크 형상의 플랜지부(32A)와 축방향을 향해 플랜지부(32A)로부터 연장된 원통부(32B)를 갖는다. 외부 나사부(32C)는 원통부(32B)의 상단부 부분에 형성된다. 상부 홈 부분(32D)은 원통부(32B)의 팁 단부 부분에 그리고 외부 나사부(32C)의 상단부 근처에 위치된 부분에 형성된다. 세 개의 플랜지부를 포함하는 하부 홈 부분(32E)은 플랜지부(32A)의 외주에 형성된다. 도5에 도시된 바와 같이, 링 형상의 원주방향 홈(33)은 원통부(32B)의 중간부에 그리고 외부 나사부(32C) 아래의 부분에 형성된다.
원주방향 홈(33)은 도6에서 도시된 바와 같이 플랜지부(32A)의 측면에 테이퍼 면(33A)을 갖도록 성형된다. 절연 튜브(34)의 팁 단부(34A)는 도6에서 도시된 바와 같이 수축에 의해 테이퍼 면(33A)와 결합된다. 절연 튜브(34)의 하단부는 플랜지부(32A)와 접하며 절연 튜브(34)의 팁 단부(34A)는 원주방향 홈(33)으로부터 원통부(32)의 직경방향 외부로 돌출되지 않도록 원주방향 홈(33) 내에 위치된다. 절연 튜브(34)는 열 수축 튜브로 제조되며, 따라서 절연 튜브(34)의 팁 단부(34A)는 원주방향 홈(33)과 결합되도록 직경이 감소되며 절연 튜브(34)의 큰 직경부(34B)는 가열에 의해 테이퍼 면(33A)을 따라 매끄럽게 후속되도록 팁 단부(34A)로부터 직경이 점차 증가된다.
도5 및 도6을 참조하여 제2 실시예의 작동 방식을 설명하기로 한다. 제2 실시예에서 노킹 센서로서의 작동은 제1 실시예의 노킹 센서로서의 작동과 동일하기 때문에, 본 명세서에서 그 설명은 생략하기로 한다.
종래의 노킹 센서(1)는 절연 튜브(4)와 원통부(3B) 사이의 간극을 발생시키도록 조립되기 때문에, 약간의 버 또는 금속 칩이 간극 내로 들어가서 원통부(3B)와 상부 리드 플레이트(7) 사이의 절연 결함을 발생시킬 수 있다.
반면, 제2실시예의 노킹 센서(31)는 원주방향 홈(33)이 원통부(32B)에 형성되어 홈 내부에 절연 튜브(34)의 팁 단부(34A)를 결합 배치되도록 배치되기 때문에, 도5 및 도6에서 도시된 바와 같이, 절연 튜브(34)는 원통부(32B)와 타이트하게 결합되어 팁 단부(34A)는 원주방향 홈(33)을 따라 수축되어 테이퍼 면(33A)을 따라 매끄러운 면으로 큰 직경부(34B)를 형성한다.
따라서, 하부 리드 플레이트(5)와 압전 요소(6)와 상부 리드 플레이트(7)와 절연 시트(8)와 중량부(9)와 같은 부품은 절연 튜브(34)의 단부(34B)와 접하지 않으면서 원통부(32B) 주위로 매끄럽게 설치된다. 그 결과, 하부 리드 플레이트(5)가 하우징(32)의 원통부(32B)에 설치될 때, 절연 튜브의 팁 단부(34A) 및 큰 직경부(34B)는 하부 리드 플레이트(5)의 설치를 방해하지 않는다. 이는 절연 튜브(34)의 팁 단부(34A)의 직경이 확대되는 것을 방지하여 절연 튜브(34)의 절연 강도를 보장한다.
따라서, 본 발명은 절연 튜브(34)의 팁 단부(34A)를 직경방향으로 감소시키기 위한 원주방향 홈(33)을 형성하도록 설계되기 때문에, 절연 튜브(34)의 팁 단부(34a)의 직경 확대가 방지된다. 특히, 절연 튜브(34)는 절연 튜브(34)와 원통부(32A) 사이의 간극을 발생시키지 않으면서 원통부(32A) 주위에 결합 설치되기 때문에, 절연 튜브(34)에 따른 절연 문제는 확실히 방지된다. 따라서, 노킹 센서(31)의 신뢰성은 보다 개선된다.
도7 내지 도10에, 본 발명에 따른 노킹 센서(41)의 제3 실시예가 도시되어 있다. 제3 실시예의 노킹 센서(41)는 상술된 부분(c)에서의 절연 결함을 방지하도록 설계된다.
제3 실시예 노킹 센서(41)는 디스크 스프링 및 너트가 와셔붙이 너트(42)로서 일체로 형성된다는 점을 제외하고는 제1 실시예와 일반적으로 유사하다. 제1 실시예의 부품 및 요소와 동일한 부품 및 요소는 동일한 도면 부호로 표시되었으며 본 명세서에서 그 설명은 생략되었다.
제3 실시예의 노킹 센서(41)는 하우징(3)의 원통부(3B)를 덮는 절연 튜브(4)와 하부 리드 플레이트(5)와 압전 요소(6)와 상부 리드 플레이트(7)와 절연 시트(8)와 중량부(9)와 와셔붙이 너트(42)로 구성된다. 이러한 노킹 센서(31)는 디스크 스프링 및 너트의 형상에서 제1 실시예의 노킹 센서와 다르다.
와셔붙이 너트(42)는 디스크 스프링 및 너트가 일체로 형성되도록 일편 구조를 갖는다. 와셔붙이 너트(42)는 육각 너트부(42A)와 그와 일체로 된 와셔부(42B)에 의해 구성된다. 와셔부(42B)는 탄성 특성을 가지며 디스크 스프링(10)과 동일하게 기능한다. 하부 리드 플레이트(5)와 압전 요소(6)와 상부 리드 플레이트(7)와 절연 시트(8)와 중량부(9)와 같은 조립 부품이 원통부(3B)에 조립된 후 원통부(3B)의 외부 나사부(3C)와 와셔붙이 너트(42)를 타이트하게 나사 결합시킴으로써, 설치 부품은 하우징(3)에 고정되며 중량부(9)를 통해 압전 요소(6)에 예비 압력이 가해진다. 와셔부(42B)는 일체형 원추형 디스크 스프링으로 성형되며 파형 와셔 형상 또는 삼각대 형상(trivet-shape)으로 성형될 수도 있다.
이하, 제3 실시예의 작동 방법을 설명하기로 한다. 제3 실시예의 노킹 센서로서의 작동은 제1 실시예의 노킹 센서로서의 작동과 동일하기 때문에, 본 명세서에서 그 설명은 생략되었다.
종래의 노킹 센서(1)는 분리 제조된 너트(11) 및 디스크 스프링(10)을 사용하기 때문에, 디스크 스프링(10)은 편심 조립되어 상술된 스트링 버를 발생시킬 수 있다. 특히, 이러한 버는 절연 튜브(4)와 원통부(3B) 사이의 또는 원통부(3B)와 상부 리드 플레이트(7) 사이의 간극 내로 들어갈 수 있다. 이는 노킹 센서(1)의 절연 결함을 발생시킬 수 있다.
반면, 제3 실시예의 노킹 센서(41)는 와셔붙이 너트(42)를 사용하기 때문에, 원통부(3)에 설치될 때 와셔부(42B)는 와셔부의 내주가 외부 나사부(3C)로부터 이격되도록 배치된다. 이는 와셔부(42B)가 외부 나사부(3C)에 대해 편심 위치되는 것을 방지한다. 따라서, 와셔붙이 너트(42)가 조여질 때, 와셔부(42B)는 외부 나사부(3C)로부터 이격되어 배치된다. 이는 와셔부(42B)와 외부 나사부(3C) 사이의 마찰 접촉에 의해 버가 발생되는 것을 방지한다.
제3 실시예의 노킹 센서(41)가 와셔붙이 너트(42)를 사용하도록 설계되기 때문에, 와셔붙이 너트(42)의 조임에 의한 버의 발생은 완전히 방지되며, 따라서 버에 의한 절연 결함이 방지된다. 그 결과, 압전 요소(6)에 의해 발생된 전압 신호가 버를 통해 원통부(3B)로 흐르는 단락이 방지된다. 이는 노킹 센서(41)의 신뢰성을 개선한다.
제3 실시예가 와셔붙이 너트(42)를 사용하도록 도시되고 기술되었지만, 본 발명의 노킹 센서(41)는 이러한 너트(42)에 한정되지 않으며 도9에서 도시된 너트(51A)와 본래 원추형 디스크 스프링(51B)을 용접함으로써 형성된 와셔붙이 너트(51)를 사용할 수도 있다. 또한, 노킹 센서(41)는 도10에서 도시된 너트(52A)와 코일 스프링(52B)을 용접함으로써 형성된 와셔붙이 너트(52)를 사용할 수도 있다.
본 발명에 따른 제1 내지 제3 실시예의 각 노킹 센서(21, 31, 41)는 상술된 각 절연 결함을 해결하도록 설계되었지만, 노킹 센서는 제1 내지 제3 실시예서 설명된 노킹 센서(21, 31, 41)를 적절히 결합하도록 설계될 수 있다.
본 발명에 따르면, 절연 결함의 발생을 방지하도록 보다 개선된 노킹 센서를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 디스크 형상의 플랜지부와 플랜지부의 중심부로부터 수직 연장되어 외부 나사부를 갖는 원통부를 포함하는 하우징과, 상기 원통부를 덮는 절연 튜브와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 형성되어 플랜지부 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 하부 리드 플레이트와, 링 형상으로 성형되어 상기 하부 리드 플레이트 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 압전 요소와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 성형되어 상기 압전 요소 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 상부 리드 플레이트와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 성형되어 상기 상부 리드 플레이트 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 절연 시트와, 링 형상으로 성형되어 상기 절연 시트 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 중량부와, 상기 중량부 상에 그리고 원통부 주위에 설치된 디스크 스프링과, 상기 디스크 스프링 상에 그리고 원통부 주위에 설치된 너트를 포함하며;
    상기 너트는, 상기 하부 리드 플레이트와, 상기 압전 요소와, 상기 상부 리드 플레이트와, 상기 절연 시트와, 상기 중량부와, 상기 너트와 상기 하우징의 플랜지부 사이의 상기 디스크 스프링을 샌드위치식으로 고정하도록 원통부의 외부 나사부에 타이트하게 나사 결합되며;
    상기 중량부의 상기 내부 외주 엣지는 모따기된 면 부분을 형성하도록 모따기되는 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
  2. 디스크 형상의 플랜지부와 플랜지부의 중심부로부터 수직 연장되어 외부 나사부를 갖는 원통부를 포함하는 하우징과, 상기 원통부를 덮는 절연 튜브와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 형성되어 플랜지부 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 하부 리드 플레이트와, 링 형상으로 성형되어 상기 하부 리드 플레이트 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 압전 요소와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 성형되어 상기 압전 요소 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 상부 리드 플레이트와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 성형되어 상기 상부 리드 플레이트 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 절연 시트와, 링 형상으로 성형되어 상기 절연 시트 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 중량부와, 상기 중량부 상에 그리고 원통부 주위에 설치된 디스크 스프링과, 상기 디스크 스프링 상에 그리고 원통부 주위에 설치된 너트를 포함하며;
    상기 너트는, 상기 하부 리드 플레이트와, 상기 압전 요소와, 상기 상부 리드 플레이트와, 상기 절연 시트와, 상기 중량부와, 상기 너트와 상기 하우징의 플랜지부 사이의 상기 디스크 스프링을 샌드위치식으로 고정하도록 원통부의 외부 나사부에 타이트하게 나사 결합되며;
    상기 원통부는 원통부 상에 형성된 원주방향 홈을 가지며 상기 절연 튜브의 상단부 부분은 원주방향 홈 내에 결합되어 위치되는 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
  3. 디스크 형상의 플랜지부와 플랜지부의 중심부로부터 수직 연장되어 외부 나사부를 갖는 원통부를 포함하는 하우징과, 상기 원통부를 덮는 절연 튜브와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 형성되어 플랜지부 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 하부 리드 플레이트와, 링 형상으로 성형되어 상기 하부 리드 플레이트 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 압전 요소와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 성형되어 상기 압전 요소 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 상부 리드 플레이트와, 중심 구멍을 갖는 디스크 형상으로 성형되어 상기 상부 리드 플레이트 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 절연 시트와, 링 형상으로 성형되어 상기 절연 시트 상에 그리고 상기 절연 튜브를 통해 원통부 주위에 설치된 중량부와, 상기 중량부 상에 그리고 원통부 주위에 설치된 와셔붙이 너트를 포함하며;
    상기 와셔붙이 너트는 외부 나사부와 나사 결합되는 내부 나사부를 갖는 너트부와 너트부와 일체로 된 디스크 스프링부로 구성되어, 상기 하부 리드 플레이트와 상기 압전 요소와 상기 상부 리드 플레이트와 상기 절연 시트와 상기 중량부를 샌드위치식으로 고정하도록 원통부의 외부 나사부에 타이트하게 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중량부는 상기 중량부의 두 내측 원주 엣지를 모따기함으로써 상부 및 하부 모따기부를 갖는 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
  5. 제1항에 있어서, 상기 모따기된 면 부분은 상기 중량부의 하부 접촉 면의 내경이 상기 절연 시트 및 상기 상부 리드 플레이트의 각 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
  6. 제2항에 있어서, 상기 원주방향 홈은 상기 절연 튜브의 두께보다 큰 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
  7. 제2항에 있어서, 상기 원주방향 홈은 원통부의 중간부에 그리고 외부 나사부 아래의 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
  8. 제2항에 있어서, 상기 원주방향 홈은 상기 플랜지부의 측면에 테이퍼 면을 갖도록 성형되어 상기 절연 튜브가 가열에 의해 테이퍼 면을 따라 매끄럽게 지속되는 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
  9. 제3항에 있어서, 상기 와셔붙이 너트는 너트와 원래 원추 형상의 디스크 스프링을 용접함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
  10. 제3항에 있어서, 상기 와셔붙이 너트는 너트와 코일 스프링을 용접함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 노킹 센서.
KR1019970070631A 1996-12-19 1997-12-19 노킹 센서 KR100255011B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP96-354431 1996-12-19
JP8354431A JPH10185677A (ja) 1996-12-19 1996-12-19 ノックセンサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980064358A true KR19980064358A (ko) 1998-10-07
KR100255011B1 KR100255011B1 (ko) 2000-05-01

Family

ID=18437524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970070631A KR100255011B1 (ko) 1996-12-19 1997-12-19 노킹 센서

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5965804A (ko)
JP (1) JPH10185677A (ko)
KR (1) KR100255011B1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003194652A (ja) * 2001-12-28 2003-07-09 Ngk Spark Plug Co Ltd 非共振型ノッキングセンサ
US6655352B2 (en) * 2002-02-20 2003-12-02 Delphi Technologies, Inc. Integrated bolt two-piece sleeve design for flat response knock sensor
US6776026B1 (en) 2003-06-09 2004-08-17 Delphi Technologies, Inc. Knock sensor
US20050022582A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-03 Barron Luis F. Engine knock sensor
JP4053514B2 (ja) * 2004-05-26 2008-02-27 三菱電機株式会社 内燃機関のノッキングセンサおよびその製造方法
JP3983755B2 (ja) * 2004-09-30 2007-09-26 三菱電機株式会社 ノックセンサ
TWI513964B (zh) * 2012-01-13 2015-12-21 Sheng Teng Electron Int L Co Ltd Resonant detonation sensor
US9593631B2 (en) 2015-03-24 2017-03-14 General Electric Company System and method for locating an engine event
FR3059774B1 (fr) * 2016-12-01 2019-05-10 Continental Automotive France Capteur de cliquetis a collerette inferieure percee de trous d'accroche

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4225802A (en) * 1978-02-23 1980-09-30 Nippondenso Co., Ltd. Piezoelectric knocking detector for internal combustion engine
US4379404A (en) * 1980-02-22 1983-04-12 Robert Bosch Gmbh Piezoelectric engine-knock sensor
JPS6455428U (ko) * 1987-10-01 1989-04-05
US5635629A (en) * 1993-08-03 1997-06-03 Nippondenso Co., Ltd. Knock sensor

Also Published As

Publication number Publication date
KR100255011B1 (ko) 2000-05-01
US5965804A (en) 1999-10-12
JPH10185677A (ja) 1998-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6411038B2 (en) Installation structure of engine component with combustion pressure sensor in engine
US6655334B2 (en) Ignition apparatus for use in internal combustion engine
US6756722B2 (en) Method for fabricating spark plug with piezoelectric sensor and spark plug fabricated by the same
KR100255011B1 (ko) 노킹 센서
US7178383B2 (en) Knock sensor
KR20070054072A (ko) 노크 센서
US5939616A (en) Knocking detecting sensor
US6220078B1 (en) Vibration pickup with a pressure sleeve
JP4209829B2 (ja) ノックセンサ及びその製造方法
US6279381B1 (en) Vibration pickup with pressure sheath
US9709454B2 (en) Non-resonant knock sensor
EP1416157A1 (en) Ignition coil, and internal combustion engine ignition device
US6923041B2 (en) Non-resonance type knock sensor
JP3864872B2 (ja) 内燃機関用点火装置
US6655352B2 (en) Integrated bolt two-piece sleeve design for flat response knock sensor
US6776026B1 (en) Knock sensor
US4961338A (en) Vibration detecting device
KR101242820B1 (ko) 노크센서
JP4659287B2 (ja) 内燃機関用点火装置
JP2005249601A (ja) 非共振型ノッキングセンサ
EP4166919A1 (en) Knocking sensor assembly
JP7010777B2 (ja) ノッキングセンサ
JPH10267748A (ja) ノックセンサ
JPH0514183Y2 (ko)
JP3498385B2 (ja) 内燃機関用点火装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee