KR930008304B1 - 진동 검출기 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

진동 검출기
제 1 도는 본 발명의 일 실시예의 일부단면 측면도.
제 2 도는 종래의 진동 검출기의 일부단면 측면도.
제 3 도는 제 1 도의 일부평면도.
제 4 도는 본 발명에 사용되는 수납 케이스의 실시예를 도시한 도면.
제 5 도는 종래의 수납 케이스를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 11 : 베이스 케이스 1a, 11a : 나사부
3, 13 : 압전소자 5, 15 : 커버
7, 17 : 접시 스프링
[산업상의 이용분야]
본 발명은 내연기관의 진동을 압전소자를 이용하여 검출하고 노킹을 검지하기 위한 진동 검출기에 관한 것이고, 또한 상기 진동 검출기에 사용되는 수납 케이스에 관한 것이다.
[종래의 기술]
제 2 도는 종래의 이같은 종류의 진동 검출기를 도시하고 있으며 제 5 도는 종래의 이같은 종류의 수납 케이스의 일예로서 진동 검출기의 평면 및 단면을 도시한다. 제 2 도와 제 5 도에서 한쪽 외장체인 강철 재질의 베이스 케이스(1, 11)는 내연기관(도시않음)에 부착시키기 위한 나사부(1a, 11a), 시이트면(1c, 11c)을 구비한다. 금속 재질의 진동판(2, 12)은, 진동을 전기 신호로 변환하는 디스크형상 압전소자(3, 13)를 접착하는 진동면(2a, 12a) 및 고정을 위한 주변부(2b, 12b)를 동심에 갖는다. 다른쪽 외장체인 수지제 커버(5, 15)는, 강철제단자(6, 16)를 포함해서 열성형되어 있으며, 고정을 위한 주변부(5a, 15a)를 구비하여, 상기 단자(6, 16)와 기준 전극을 절연하고 있다. 단자(6, 16)와 압전소자(3, 13)의 상면 전극은 리이드선(4, 14)에 의해 접속되어 있다. 또한, 베이스 케이스(1, 11)의 내부에는 진동판(2, 12), 접시 스프링(7, 17) 및 커버(5, 15)를 차례로 삽입하여, 코오킹부(1b, 11b)에 의해 고정하며, 이 고정부에서 진동판(2, 42)을 고정시키고 있다. 도면부호 41a 및 41b는 각각 베이스 케이스(11)내부 및 수지제 커버(15)의 내부 공간이고, 도면부호 18은 코오킹부(11b)와 수지제 커버(15)로 형성된 집합부이다.
종래의 진동 검출기는 상기한 바와같이 구성되고, 베이스 케이스(1, 11)의 나사부(1a, 11a)에 의해, 내연기관에 진동 검출기의 시이트면(1c, 11c)이 접촉 고정된다. 내연기관의 운전상태에 따라 발생하는 진동은, 시이트면(1c)으로부터 진동 검출기로 전달된다. 진동에 대응하여 베이스 케이스(1, 11)로부터 진동판(2, 12) 및 압전소자(3, 13)에 진동이 전달되고, 압전소자(3, 13)는 진동에 의해 응력을 받으면, 이것이 비례하는 검출신호를 발생하고, 진동판 접착측의 전극을 기준으로 단자(6)에 검출신호가 출력된다. 베이스 케이스(11)는 금속재이므로, 진동판(12)과 동일한 전위이다. 진동 검출기는 내연기관의 노킹 진동 성분과 공진하였을 때에 최대 출력을 발생하는 고유 진동수를 가지며, 이 고유 진동수는, 진동판(12), 압전소자(13) 및 안정된 코오킹부(11b)의 상태에 의해 결정된다.
이상과 같은 종래의 진동 검출기는, 제 2 도의 경우 진동판(2)과 베이스 케이스(1)로 둘러싸인 공간(20) 및 진동판(2)과 커버(5)로 인 공간(21)이 주변부(2b, 5a)로 형성되는 고정부로 구획지어지는 기본 구조로 되어 있고, 제 5 도에서는 진동판(12)에 대하여 베이스 케이스(11)측에 공간(41a)을, 수지제 커버(15)측에 공간(41b)을 갖고 있다. 이들 공간(41a, 41b)은, 이 진동 검출기의 외장을 형성하는 베이스 케이스(11)와 수지제 커버(15)로 폐쇄된 공간이며, 이같은 검출기에 공기의 열팽창으로 인해 충격이 가해지는 경우 제 2 도에서는 수지제 커버(5)의 강철제 단자(6)부분에서의 기밀성이 그리고 제 5 도에서는 베이스 케이스(11)와 수지제 커버(15)의 접합부[코오킹 부(11b)에서의 접합]의 기밀성이 신뢰성에 있어서 중요해진다. 제 2 도에서의 구조적 요소는 공간(21)이며, 이 공간(21)부분 공기의 열팽창에 의한 단자(6)부를 통한 호합작용이 크게 영향을 끼친다.
이제, 진동판(2)의 형상이 단순한 원판이 아니고, 온도 특성을 개선하기 위해 제 3 도와 같이 외주부에 복수의 절결(2c)이 형성된 기어 형상이라면, 절결(2c)의 외주부는 커버(5)의 주변부(5a)부위에 위치한다. 그와 같이하면, 상기한 열충격 부가시에는 공간(21) 뿐만 아니고 공간(20)도 동시에 합쳐져서 기밀성의 요소로서 작용한다.
제 5 도의 경우 상기 기밀성 확보를 위한 상기 베이스 케이스(11)의 코오킹부(11b)와 수지제 커버(15)의 주변부(15a)에서 형성되는 집합부(18)에 접착제, 또는 포팅(potting)제를 부착시키고 있다. 그러나, 코오킹(11b)의 코오킹 형상은 제 5 도와 같이 L자형이며 집합부(18)는 깊이 H1에 상당하는 용적밖에 없고 적다. 이 부분의 신뢰성은 봉지(封止)작용을 갖는 포팅계의 용적에 비례하므로, 새로운 집합부(18)의 용적증대가 요망된다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
이상과 같은 종래의 진동 검출기(제 2 도 참조)에서는, 외주부에 절결이 형성된 진동판으로 한 경우, 진동판 양측의 곤간(20, 21)이 서로 연통하고, 이 열팽창에 의해 강철제 단자(6)부분등의 기밀성이 악화되어, 진동 검출의 신뢰성이 저하한다.
또한, 종래의 진동 검출기(제 5 도 참조)는, 이상과 같이 구성되어 있으므로, 집합부(18)의 용적이 적고, 이 용적에 대응한 기밀성능밖에 얻어지지 않고, 용적을 크게하여, 신뢰성이 향상이 필요하다는 문제가 있었다.
그것은, 예를들면 자동차용 엔진이 장착되는 진동 검출기에 있어서는, 0.3기압 정도의 폐쇄 공간의 압력 증감에 의한 호흡 작용이 있지만, 이것에 대한 내구력이 부족한 문제다.
본 발명의 목적은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 외주부에 절결이 형성되어 있는 진동판을 사용한 경우에도 진동 검출의 신뢰성이 저하하지 않는 진동 검출기를 얻는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 또한 베이스 케이스 수지제 커버의 접합부의 집합부 용적을 증대할 수 있고, 상기 접합부의 기밀성능의 향상이 도모되며, 그 신뢰성이 향상된 진동 검출기를 얻는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단 및 작용]
본 발명에 따른 진동 검출기는, 외주부에 절결을 형성한 진동판의 단자측 공간의 용적에 대하여 그 반대측 공간의 용적을 수분의 1이하로 한 것으로서, 이에 의하면 열 충격부가시에 생기는 공기의 팽창은 거의 단자측 공간만으로 되고 반대측 공간에 대해서는 무시할 수 있는 레벨로 된다.
또한, 본 발명은 코오킹부를 깊게 형성하여, 외장체 사이에 형성되는 접합부의 용적을 증대시키고, 이 부분에 부착하는 포팅제의 용량을 증가시키므로써, 코오킹부의 기밀성능을 향상할 수 있도록 한 것으로서, 여기에서 코오킹부는, 외장체를 접합하는 부분의 집합부의 용적을 증대시키고, 포팅제의 부착량을 많게 하는 것으로, 본 진동 검출기의 기밀성을 향상하는 것이다.
[실시예 1]
제 1 도는 본 발명의 일 실시예를 도시하고, 진동판(2)에는, 제 3 도에 도시한 바와같은 절결(2c)이 형성되어 있다. 케이스(1)와 진동판(2)으로 둘러싸인 공간(22)은, 커버(5)와 진동판(2)으로 둘러싸인 공간(21)에 대해서 수분의 1의 적은 용적이며, 예를들어 공간(22)의 깊이는 진동판(2)의 두께 정도, 즉 1mm 정도로 한다.
그외에, 제 2 도에 있어서의 같은 부호는 동일 내지 해당 부분을 도시하고 있다.
이상의 구성에 의해, 열충격 부가에 의한 내부 공기의 팽창은 거의 공간(21)만으로 되고, 공간(22)은 무시할 수 있는 레벨에 가깝다. 그결과, 강철제 단자(6)의 부분이나 그외의 기밀성은 공간(22)에 영향받지 않는 레벨로 된다.
또한, 자동차용 엔진의 진동을 검출하는 노크 센서에 있어서는, 진동판(2)의 진폭이 미크론 단위이며, 금속 케이스(1)의 공간(22)을 형성하는 부분의 절삭 깊이는 상당히 적어질 수 있다.
이하에서, 본 발명에 사용되는 수납 케이스의 실시예에 대해서 설명한다. 제 4 도에 있어서, 제 5 도와 동일한 부호를 첨부한 부분은, 제 5 도 각 부분과 동일 또는 상당하는 부분이며, 각각의 설명은 생략한다.
베이스 케이스(11)의 일부에 이 진동 검출기를 고정시키기 위한 나사부(11a), 시이트면(11c)을 갖고 있다. 코오킹부(11b)는 베이스 케이스(11)의 내부에 내장된 진동판(12), 접시 스프링(17) 및 수지제 커버(15)를 고정시키고 있다. 공간(31a)은 진동판(12)과 베이스 케이스(11)로 둘러싸인 부분이고, 공간(31b)은 진동판(12)과 수지제 커버(15)로 둘러싸인 부분이다.
집합부(18)는 코오킹부(11b)와, 이 부분에 인접한 커버(15)의 주변부(15a)로 형성된 포팅제등을 부착하는 부분이다.
코오킹부(11b)와 주변부(15a)로 형성되는 집합부(18)는, 코오킹부(11b)의 형상에 의해 그 용적이 결정된다.
이제, 코오킹부(11b)는, 그 선단이 90도 이상 구부러져, 예를들면 U자형상, 또는 V자에 가까운 형상으로 그 단면 형상이 형성되어 있으므로, 이 선단부분은 본 진동 검출기의 중심과 평행하게 근접하도록 형성되어 있다.
이로인하여, 코오킹부(11b)와 주변부(15a)로 형성되는 집합부(18)의 용적은, 코오킹부(11b)의 높이 H2에 대응한 크기로 되어, 제 5 도의 종래의 높이 H1 보다 큰 만큼만, 그 용적이 크고, 여기에 포팅하는 포팅제 용적도 크며, 그만큼 포팅제의 봉지 작용도 커지므로, 이것의 용적에 의해, 이 부분의 기밀성은 향상된다.
즉, 본 진동 검출기의 기밀성이 제 5 도의 코오킹부(11b)의 높이 H1 보다 큰 H2 만큼 향상한다. 이 H2는, 코오킹부(11b)의 베이스 케이스(11) 두께보다 큰 값이다.
이와같이하여, 공간(31a, 31b)의 공기의 0.3기압정도의 압력 증감을 반복하는 테스트를 몇 사이클 행해도 코오킹부(11b)의 기밀성을 저하하지 않고 충분한 실용성이 얻어진다.
[발명의 효과]
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 절결이 있는 진동판에 대해서, 단자측 공간에 대한 그 반대측 공간의 용적을 수분 1로 하므로써, 열충격 부가시의 기밀성이 유지되어, 신뢰성의 저하를 초래하지 않는다.
또한, 상기 설명한 바와같이, 코오킹 성형에 의해 외장체를 접합하고, 그 내부에 폐쇄 공간을 형성하여, 기능부위를 수납하도록 한 수납 케이스에 있어서, 코오킹부 단면을 90도 이상의 굴곡 형상으로 하여, U자형 또는, V자형으로 형성하였으므로, 상기 코오킹부에 형성된 외장체간의 집합부 용적을 크게 설정할 수 있고, 상기 코오킹부의 기밀성을 향상시킬 수 있는 실용상 큰 효과가 얻어진다.

Claims (2)

  1. 외주부에 복수의 절결(2c)이 형성되고 중앙부에 디스크형상의 압전소자(3)가 접합되어 있는 진동판(2)과, 상기 진동판(2)의 외주변(2b)에 삽입 고정되어 있는 강철제의 케이스(1) 및 수지성의 커버(5)와, 이 커버(5)를 관통하여 설치되어 있는 전극 단자(6)로 이루어지는 진동 검출기에 있어서, 상기 진동핀(2)과 상기 케이스(1)가 둘러싸는 공간(22)의 용적이, 상기 진동판(2)과 상기 커버(5)가 둘러싸는 공간(21)의 용적의 수분의 1인 것을 특징으로 하는 진동 검출기.
  2. 복수의 외장체를 코오킹에 의해 일체로 접합하고, 폐쇄공간내부에압전소자(13)가 접합된 진동판(12)을 수용하는 케이스(11)를 가진 진동 검출기에 있어서, 상기 코오킹은, 한쪽의 외장체를 90도 이상으로 크게 구부리고, 코오킹(11b)부 높이를 상기 한쪽의 외장체 두께보다도 높게한 것을 특징으로 하는 진동 검출기.
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