JPS6117288B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の振動によりノツキンングを
検出するノツキンング検出器に関するものであ
る。

内燃機関のノツキンングを検出する方法として
エンジン本体に圧電素子を用いた振動検出器をと
りつけ振動による出力電圧を測定することにより
検出できることが知られている。これはノツキン
ング発生時燃焼が急激に行われ、燃焼室内に衝撃
波を生じエンジン各部に特に大きな振動となつて
伝わることを利用したものである。

従来圧電素子を用いた振動検出器は圧電素子に
慣性質量体を乗せ軸方向にボルトを通し慣性質量
体及び圧電素子を筐体に密着させる構造となつて
いる。このため圧電素子にかかる力はボルトのし
めつけトルク等により大きくばらつき、又、圧電
素子と慣性質量体、ボルト相互間の熱膨張係数が
異るため、圧電素子にかかる応力が温度によつて
も変化を生じるので組付時しめつけトルク等に注
意深い配慮が要求されるという欠点があつた。

そこで本発明は内燃機関とに取付けられ一体に
振動する筐体と、該筐体に一面が接すると共に他
方の面は導電性のばね部材を介して外部に電気出
力をとり出す導電体に接続される圧電素子と、前
記筐体に取付けられかつ前記導電体とばね部材と
介して一定荷重で前記圧電素子と前記筐体に押し
〓〓〓〓
付け固定すると共に、ばね部材並びに導電体を筐
体から電気的に絶縁する絶縁スペーサとを備える
構成とすることにより、圧電素子にかかる設定荷
重は、ばね部材により決定され各構成部材の熱膨
張のちがいによる応力及び加工精度のばらつきを
ばね部材にて吸収することができ組付時等圧電素
子の破損等を防げると共にばね部材を電極と兼用
していて構造簡単で安価となるノツキング検出器
を提供することを目的とするものである。

以下本発明を図に示す実施例につき説明する。
第１図は本発明の一実施例のノツキング検出器の
構造断面を示すもので、１は筐体でねじ部１ａに
より図示しない内燃機関本体に取付けられ内燃機
関本体と一体となつて振動する。２は弾性ひずみ
により分極して両端に電荷を発生する圧電素子で
圧電素子２の一端面は筐体１の内底面に接し他端
は導電性部材よりなる板ばね３に接している。板
ばね３は図示の如く円錐台形状の筒状構造となつ
ている。４は板ばね３を介して外部に電気出力を
とり出す導電体である。５はこの導電体４と板ば
ね３とにより一定荷重で前記圧電素子２を筐体１
に押しつけると共に板ばね３及び導電体４を筐体
１から電気的に絶縁する絶縁スペーサであり、カ
ツプ状の筐体１の開口縁部１ｂにて巻き締め固定
されている。また圧電素子２は軸方向には板ばね
３がない状態では自由に動くことが可能である。
導電体４は上端側のフランジ部４ａと中央部の肩
部４ｂとの間に絶縁スペーサ５の上側内部に突出
する凸部５ａを挾むようにかしめ固定されてい
る。又導電体４には上側から軸方向にねじ穴部４
ｃが形成されている。６は外部出力接続用ターミ
ナルでビス７、スプリングワツシヤ８により導電
体４に取付けられ接続される。ビス７は導電体４
のねじ穴部４ｃにねじ込まれる。

次に上記構成装置の作動について述べると、第
１図に示すノツキンング検出器は筐体１のねじ部
１ａにより図示しないエンジン本体に取付けられ
るため、エンジンのノツキング時のエンジンの振
動はノツキンング検出器の筐体１に伝わり、さら
に筐体１の圧電素子２との接触面１ｃに振動が伝
わり、圧電素子２は弾性ひずみを生じる。そのた
め圧電素子２の両端に振動の大きさにみ合つた電
圧を発生しこの電圧出力が板ばね３導電体４を介
して電極ターミナル６より外部の電気機器に取出
される。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、第
２図に示す如く圧電素子２と板ばね３との間に慣
性質量体となる導電性の重錘１０を入れた点のみ
が上記第１図の実施例のものと異なるもので、こ
の構成により圧電素子２の出力電圧の値を大きく
できる効果を持つ。

なお、上記各実施例では、ばね部材として板ば
ね３を用いたが、スプリングワツシヤを代用して
も良く、又コイルばねを使用しても同様の効果が
あることはいうまでもない。

以上述べたように本発明のノツキンング検出器
は、内燃機関本体に取付けられ内燃機関本体と一
体に振動する筐体と、この筐体に一面が接すると
共に他方の面はばね部材を介して外部に電気出力
を取出すための導電体に接続される圧電素子と、
前記筐体に取付けられかつ前記導電体とばね部材
とを介して所定の荷重で前記圧電素子を前記筐体
に押し付け固定すると共に前記導電体を前記筐体
から電気的に絶縁する絶縁部材とを備える構成で
あるから、圧電素子にかかる荷重はばね部材によ
り決定され温度変化による各部材の熱膨張のちが
いによる応力及び各部材の加工精度のばらつきに
よる圧電素子にかかる応力変化がばね部材により
緩和され大略一定の初期設定荷重を圧電素子に与
えることができ圧電素子の組付時等の過大な応力
による破損をも防ぐと共にばね部材を圧電素子の
一方の電極として兼ねているので新たにリードワ
イヤをもうける必要がなく、簡単で安価になるの
みならず、内燃機関の振動によるリードワイヤの
断線も発生しないから、信頼性も向上するという
優れた効果がある。

また第２番目の発明においては重錘を備えてい
るから、圧電素子の出力電圧の値を大きくでき、
ノツキンング検出精度が向上するという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ノツキング検出器の一実施例を
示す断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す
断面図である。 １……筐体、２……圧電素子、３……ばね部材
をなす板ばね、４……導電体、５……絶縁部材を
なす絶縁スペーサ、１０……重錘。 〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関本体に取付けられ、内燃機関本体と
   一体に振動する筐体と、この筐体の内底面に一面
   が接する圧電素子と、前記筐体の開口部に固定し
   た絶縁部材と、この絶縁部材を介して前記筐体に
   対して電気的に絶縁して固定され、外部に電気出
   力を取出すための導電体と、この導電体と前記圧
   電素子の他方の面との間に介在され、前記圧電素
   子を所定の荷重で前記筐体に押し付け固定すると
   共に、前記圧電素子の他方の面と前記導電体との
   間を電気的に接続する導電材よりなるばね部材と
   を備える内燃機関用ノツキンング検出器。 ２ 内燃機関本体に取付けられ、内燃機関本体と
   一体に振動する筐体と、この筐体の内底面に一面
   が接する圧電素子と、この圧電素子の他方の面に
   一面が接する導電材よりなる重錘と、前記筐体の
   開口部に固定した絶縁部材と、この絶縁部材を介
   して前記筐体に対して電気的に絶縁して固定さ
   れ、外部に電気出力を取出すための導電体と、こ
   の導電体と前記重錘の他方の面との間に介在さ
   れ、この重錘を介して前記圧電素子を所定の荷重
   で前記筐体に押し付け固定すると共に、前記重錘
   を介して前記圧電素子の他方の面と前記導電体と
   の間を電気的に接続する導電材よりなるばね部材
   とを備える内燃機関用ノツキング検出器。