JPH04350531A - 内燃機関の圧力センサー - Google Patents
内燃機関の圧力センサーInfo
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- JPH04350531A JPH04350531A JP15409491A JP15409491A JPH04350531A JP H04350531 A JPH04350531 A JP H04350531A JP 15409491 A JP15409491 A JP 15409491A JP 15409491 A JP15409491 A JP 15409491A JP H04350531 A JPH04350531 A JP H04350531A
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Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のシリンダー
内の、燃料噴射,燃焼,ノッキング等に伴う圧力変化を
、圧電素子板の圧縮歪に伴って生ずる信号出力により検
出する圧力センサーに関する。
内の、燃料噴射,燃焼,ノッキング等に伴う圧力変化を
、圧電素子板の圧縮歪に伴って生ずる信号出力により検
出する圧力センサーに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の圧力センサーとして、内燃機関
のシリンダーに装着される取付金具の装着孔内に、圧電
素子板,圧力伝達杆等を収納し、該圧力伝達杆の検知端
を取付金具から突出し、圧力伝達杆の検知端に作用する
圧力変動により、圧電素子に圧縮歪を生じさせて、電荷
を発生させ、これを出力信号として取出して該圧力変動
を検知するようにしたものが知られている。
のシリンダーに装着される取付金具の装着孔内に、圧電
素子板,圧力伝達杆等を収納し、該圧力伝達杆の検知端
を取付金具から突出し、圧力伝達杆の検知端に作用する
圧力変動により、圧電素子に圧縮歪を生じさせて、電荷
を発生させ、これを出力信号として取出して該圧力変動
を検知するようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】圧電素子板は焦電作用
により、温度変化に伴って出力が変動する。このため、
この種圧力センサーにあって圧力変化が生じないにも係
わらず、その出力が温度変化に伴って変動して誤作動を
生ずる等、特性が不安定となる欠点を生じていた。
により、温度変化に伴って出力が変動する。このため、
この種圧力センサーにあって圧力変化が生じないにも係
わらず、その出力が温度変化に伴って変動して誤作動を
生ずる等、特性が不安定となる欠点を生じていた。
【0004】一方、この焦電作用による影響を除去する
ものとして実開昭55−116244 号等に開示され
ているように、圧力の作用を受ける圧電検出部と、圧力
の作用を受けない温度補償部とを略同じ温度雰囲気中に
配置し、その異極同士を夫々電気的に接続して、焦電作
用により生じた電荷を消去するようにした構成が種々提
案されている。
ものとして実開昭55−116244 号等に開示され
ているように、圧力の作用を受ける圧電検出部と、圧力
の作用を受けない温度補償部とを略同じ温度雰囲気中に
配置し、その異極同士を夫々電気的に接続して、焦電作
用により生じた電荷を消去するようにした構成が種々提
案されている。
【0005】ところで、いずれも焦電作用による電荷の
発生を相互に消去するための圧電検出部と温度補償部と
の電気的接続を、外付のリード線等により行なっており
、配線や組付が面倒となり、かつ構造が複雑化する欠点
があった。本発明は、上述の基本構成の圧力センサーに
あって、かかる問題点を解決すると共に、良好な出力を
取り出し得る構成を提供することを目的とするものであ
る。
発生を相互に消去するための圧電検出部と温度補償部と
の電気的接続を、外付のリード線等により行なっており
、配線や組付が面倒となり、かつ構造が複雑化する欠点
があった。本発明は、上述の基本構成の圧力センサーに
あって、かかる問題点を解決すると共に、良好な出力を
取り出し得る構成を提供することを目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関のシ
リンダーに装着される取付金具の装着孔内に、圧電素子
板,圧力伝達杆等を収納し、該圧力伝達杆の検知端に作
用したシリンダー内の圧力を圧電素子板に伝播させて出
力信号を取り出すようにした内燃機関の圧力センサーに
おいて、前記圧電素子板を厚み方向に分極し、表裏面の
一部に検出電極を対向状に形成してこの領域を圧電検出
部とし、同様に表裏面の他部に温度補償電極を対向状に
形成して、この領域を温度補償部とし、表の検出電極と
裏の補償電極とを圧電素子板に貫通させたスルホールを
介して接続し、さらに表の補償電極と裏の検出電極とを
圧電素子板に貫通させたスルホールを介して接続すると
共に、前記圧電検出部に圧力伝達杆の受圧力を作用させ
たことを特徴とするものである。
リンダーに装着される取付金具の装着孔内に、圧電素子
板,圧力伝達杆等を収納し、該圧力伝達杆の検知端に作
用したシリンダー内の圧力を圧電素子板に伝播させて出
力信号を取り出すようにした内燃機関の圧力センサーに
おいて、前記圧電素子板を厚み方向に分極し、表裏面の
一部に検出電極を対向状に形成してこの領域を圧電検出
部とし、同様に表裏面の他部に温度補償電極を対向状に
形成して、この領域を温度補償部とし、表の検出電極と
裏の補償電極とを圧電素子板に貫通させたスルホールを
介して接続し、さらに表の補償電極と裏の検出電極とを
圧電素子板に貫通させたスルホールを介して接続すると
共に、前記圧電検出部に圧力伝達杆の受圧力を作用させ
たことを特徴とするものである。
【0007】
【作用】図1は、本発明の原理回路を示す。すなわち、
圧電検出部Aと、温度補償部Bとは略同じ温度雰囲気中
にある。このため、その両者には焦電作用により熱に対
して同様の電荷が発生する。また、シリンダー内で発生
する各種振動によっても振動出力を生ずる。ところが、
両圧電素子A,Bの異極同士は夫々電気的に接続してい
る。このため、焦電作用のみならず、周囲から受ける各
種振動によって、圧電振動板に発生する出力成分は消去
し合うこととなる。一方、圧力伝達杆からの受圧力Pは
圧電検出部Aにのみ作用する。このため、圧電素子の圧
縮歪によって発生する電荷は、消去されることなく出力
信号として取出される。
圧電検出部Aと、温度補償部Bとは略同じ温度雰囲気中
にある。このため、その両者には焦電作用により熱に対
して同様の電荷が発生する。また、シリンダー内で発生
する各種振動によっても振動出力を生ずる。ところが、
両圧電素子A,Bの異極同士は夫々電気的に接続してい
る。このため、焦電作用のみならず、周囲から受ける各
種振動によって、圧電振動板に発生する出力成分は消去
し合うこととなる。一方、圧力伝達杆からの受圧力Pは
圧電検出部Aにのみ作用する。このため、圧電素子の圧
縮歪によって発生する電荷は、消去されることなく出力
信号として取出される。
【0008】この構成にあって、圧電検出部Aと、温度
補償部Bとの異極同士の電気的接続は、圧電素子板に貫
通させたスルホールを介してなされる。このため、前記
電極相互の導通を取るために、リード線等で外付接続す
る必要がなく、組付が容易である。
補償部Bとの異極同士の電気的接続は、圧電素子板に貫
通させたスルホールを介してなされる。このため、前記
電極相互の導通を取るために、リード線等で外付接続す
る必要がなく、組付が容易である。
【0009】かかる構成にあって、前記圧電素子板上に
セラミック板を配設し、該セラミック板の裏面に該圧電
素子板の表面に露出する温度補償電極と、圧電検出電極
とに夫々接続する導電層を形成し、さらにその表面にス
ルホールを介して両導電層と接続する接続導電層を形成
すれば、その出力の取出しを表面側のみから行なうこと
ができ、電気的接続処理及び組付けが容易となる。
セラミック板を配設し、該セラミック板の裏面に該圧電
素子板の表面に露出する温度補償電極と、圧電検出電極
とに夫々接続する導電層を形成し、さらにその表面にス
ルホールを介して両導電層と接続する接続導電層を形成
すれば、その出力の取出しを表面側のみから行なうこと
ができ、電気的接続処理及び組付けが容易となる。
【0010】また前記圧電素子板の上下にセラミック板
を配設し、両セラミック板の圧電素子板との当接面に、
前記圧電素子板の圧電検出電極と物理的に面接触して密
接面積を規定する接圧面を前記圧電素子板のスルホール
部を避けて形成した構成を付加することもでき、この場
合には、前記接圧面により受圧面積が規定されるから、
受圧力を有効に圧電素子の出力に寄与する部分に加える
ことができ、高い出力を得ることができる。
を配設し、両セラミック板の圧電素子板との当接面に、
前記圧電素子板の圧電検出電極と物理的に面接触して密
接面積を規定する接圧面を前記圧電素子板のスルホール
部を避けて形成した構成を付加することもでき、この場
合には、前記接圧面により受圧面積が規定されるから、
受圧力を有効に圧電素子の出力に寄与する部分に加える
ことができ、高い出力を得ることができる。
【0011】さらには、前記圧電素子板の表裏の検出電
極を素子面の周縁部に形成し、補償電極を素子面の中央
部に形成して、素子面の周縁部に圧力伝達杆の受圧力が
作用する圧電検出部を配設することが望ましい。蓋し、
通常、内燃機関に取付けられる圧力センサーの近傍には
冷却源があり、このため圧電素子板の周縁はその影響を
受けて冷却される。そこで前記圧力伝達杆との接合部を
外周縁に配置することにより該伝達杆を介してなされる
加熱による影響が、上述の冷却によって相殺され、圧電
素子板の全面で温度が均一化する方向に作用するからで
ある。而して、焦電作用による電荷の発生が、圧電検出
部と、温度補償部とで可及的に近似することとなり、上
述の消去原理が有効に機能する。
極を素子面の周縁部に形成し、補償電極を素子面の中央
部に形成して、素子面の周縁部に圧力伝達杆の受圧力が
作用する圧電検出部を配設することが望ましい。蓋し、
通常、内燃機関に取付けられる圧力センサーの近傍には
冷却源があり、このため圧電素子板の周縁はその影響を
受けて冷却される。そこで前記圧力伝達杆との接合部を
外周縁に配置することにより該伝達杆を介してなされる
加熱による影響が、上述の冷却によって相殺され、圧電
素子板の全面で温度が均一化する方向に作用するからで
ある。而して、焦電作用による電荷の発生が、圧電検出
部と、温度補償部とで可及的に近似することとなり、上
述の消去原理が有効に機能する。
【0012】一方、周縁はその周方からの冷却を受ける
が、その中心よりも温度変化が大となる傾向にある。そ
こで、検出電極の面積を、補償電極対の面積よりも小さ
くすることにより、さらに焦電効果による電荷の発生を
、圧電検出部と、温度補償部とで近似させることができ
る。
が、その中心よりも温度変化が大となる傾向にある。そ
こで、検出電極の面積を、補償電極対の面積よりも小さ
くすることにより、さらに焦電効果による電荷の発生を
、圧電検出部と、温度補償部とで近似させることができ
る。
【0013】
【実施例】添付図面について本発明の一実施例を説明す
る。図2は、本発明を適用した圧力センサーの一実施例
を示す。ここで1は取付金具であって、その細径周面に
シリンダーブロックに螺合する螺子部2が形成され、中
心には、長手方向に沿ってその先端にまで開口する貫通
孔3が形成されている。前記貫通孔3には、下端が開口
し、上端にはリード線xの挿入孔5が形成された内筒4
が嵌装されている。この内筒4の下部内周面には雌螺子
6が形成されている。また内筒4の下部周面には取付鍔
7が形成されており、該取付鍔7を取付金具1の下端に
溶着することにより、該取付金具1に対して内筒4を部
分固定するようにしている。
る。図2は、本発明を適用した圧力センサーの一実施例
を示す。ここで1は取付金具であって、その細径周面に
シリンダーブロックに螺合する螺子部2が形成され、中
心には、長手方向に沿ってその先端にまで開口する貫通
孔3が形成されている。前記貫通孔3には、下端が開口
し、上端にはリード線xの挿入孔5が形成された内筒4
が嵌装されている。この内筒4の下部内周面には雌螺子
6が形成されている。また内筒4の下部周面には取付鍔
7が形成されており、該取付鍔7を取付金具1の下端に
溶着することにより、該取付金具1に対して内筒4を部
分固定するようにしている。
【0014】前記内筒4の内部は装着孔を備え、該装着
孔には絶縁体8,パッキン9,スペーサ10,環状の導
電筒片11と、セラミック板12,PZT等の材料によ
る圧電素子板14,セラミック板13,環状板24及び
圧力伝達杆25が順次積層状に配設され、その連接部の
周囲は熱収縮チューブ26で覆われ、内筒4と絶縁され
ている。
孔には絶縁体8,パッキン9,スペーサ10,環状の導
電筒片11と、セラミック板12,PZT等の材料によ
る圧電素子板14,セラミック板13,環状板24及び
圧力伝達杆25が順次積層状に配設され、その連接部の
周囲は熱収縮チューブ26で覆われ、内筒4と絶縁され
ている。
【0015】前記圧力伝達杆25は中央から検知端を径
小とし、その頂部と径小部間の段部に当接顎面27を形
成している。
小とし、その頂部と径小部間の段部に当接顎面27を形
成している。
【0016】前記内筒4には、圧力伝達杆25の径小部
の周囲位置で、筒状螺子28が雌螺子6に沿って螺入さ
れる。そしてその緊締状態で、筒状螺子28の上端は、
環状パッキンを介して、前記圧力伝達杆25の当接顎面
27側に圧接し、内筒4の内部の各積層部材は奥段面4
a側に押付けられる。またこの状態で、圧力伝達杆25
は筒状螺子28内を通入して、その検知端を内筒4の内
部よりもさらに下方突出する。そして、該下端には立上
がり側壁を取付金具1下端に外嵌固着したダイヤフラム
29が連結される。
の周囲位置で、筒状螺子28が雌螺子6に沿って螺入さ
れる。そしてその緊締状態で、筒状螺子28の上端は、
環状パッキンを介して、前記圧力伝達杆25の当接顎面
27側に圧接し、内筒4の内部の各積層部材は奥段面4
a側に押付けられる。またこの状態で、圧力伝達杆25
は筒状螺子28内を通入して、その検知端を内筒4の内
部よりもさらに下方突出する。そして、該下端には立上
がり側壁を取付金具1下端に外嵌固着したダイヤフラム
29が連結される。
【0017】前記構成からなる圧力センサーは、取付金
具1の螺子部2をシリンダーブロックに装着して、取付
金具1先端を該シリンダー内に露出して装着される。か
かる装着状態で、シリンダー内に圧力変動が生ずると、
圧力伝達杆25の検知端に圧力が作用する。このため、
該圧力により圧電素子板14が、奥段面4a側へ圧縮さ
れ、その圧縮歪により電荷が発生する。この電荷は検出
用電極15aから電圧としてリード線x及びケーブルy
を介して外部へ取出される。
具1の螺子部2をシリンダーブロックに装着して、取付
金具1先端を該シリンダー内に露出して装着される。か
かる装着状態で、シリンダー内に圧力変動が生ずると、
圧力伝達杆25の検知端に圧力が作用する。このため、
該圧力により圧電素子板14が、奥段面4a側へ圧縮さ
れ、その圧縮歪により電荷が発生する。この電荷は検出
用電極15aから電圧としてリード線x及びケーブルy
を介して外部へ取出される。
【0018】次に、本発明の要部について説明する。前
記圧電素子板14は、図3〜5で示す構成が適用され得
る。各実施例はいずれも同一厚み方向に分極されており
、表裏面の一部に検出電極15a,15bを対向状に形
成してこの領域を圧電検出部Aとし、同様に表裏面の他
部に温度補償電極16a,16bを対向状に形成して、
この領域を温度補償部Bとし、表の検出電極15aと裏
の補償電極16bとを圧電素子板前記圧電素子板14に
貫通させたスルホール17aを介して接続し、さらに表
の補償電極16aと裏の検出電極15bとを圧電素子板
14に貫通させたスルホール17bを介して接続すると
共に、前記圧電検出部Aにのみ圧力伝達杆25の受圧力
Pを作用させるようにしている。
記圧電素子板14は、図3〜5で示す構成が適用され得
る。各実施例はいずれも同一厚み方向に分極されており
、表裏面の一部に検出電極15a,15bを対向状に形
成してこの領域を圧電検出部Aとし、同様に表裏面の他
部に温度補償電極16a,16bを対向状に形成して、
この領域を温度補償部Bとし、表の検出電極15aと裏
の補償電極16bとを圧電素子板前記圧電素子板14に
貫通させたスルホール17aを介して接続し、さらに表
の補償電極16aと裏の検出電極15bとを圧電素子板
14に貫通させたスルホール17bを介して接続すると
共に、前記圧電検出部Aにのみ圧力伝達杆25の受圧力
Pを作用させるようにしている。
【0019】ここで、図3は、検出電極15a,15b
及び温度補償電極16a,16bを半円状電極として厚
み方向で対向させることにより、圧電検出部Aと、温度
補償部Bとを二分割して半割円とし、スルホール17a
,17bで上述のように電気的接続を施したものである
。そして、前記圧力伝達杆25を裏面の検出電極15b
にのみ当接するようにして、圧電検出部Aに受圧力Pを
作用させるようにしたものである。
及び温度補償電極16a,16bを半円状電極として厚
み方向で対向させることにより、圧電検出部Aと、温度
補償部Bとを二分割して半割円とし、スルホール17a
,17bで上述のように電気的接続を施したものである
。そして、前記圧力伝達杆25を裏面の検出電極15b
にのみ当接するようにして、圧電検出部Aに受圧力Pを
作用させるようにしたものである。
【0020】また図4は、圧電検出部Aを円形状とし、
温度補償部Bを圧電検出部Aを囲む円環状とし、スルホ
ール17a,17bで上述のように電気的接続を施した
ものである。そして、前記圧力伝達杆25を圧電素子板
14の中央部にのみ当接し、圧電検出部Aに受圧力Pを
作用させるようにしたものである。
温度補償部Bを圧電検出部Aを囲む円環状とし、スルホ
ール17a,17bで上述のように電気的接続を施した
ものである。そして、前記圧力伝達杆25を圧電素子板
14の中央部にのみ当接し、圧電検出部Aに受圧力Pを
作用させるようにしたものである。
【0021】さらにまた図5は、圧電検出部Aを円環状
とし、温度補償部Bをその内方に位置させて円形状とし
たものであり、検出電極15a,15bを円環状電極と
し、温度補償電極16a,16bを円形状電極として厚
み方向で対向させ、スルホール17a,17bで上述の
ように電気的接続を施したものである。そして、前記圧
力伝達杆25を図2の環状板24を介する等によりその
周縁にのみ当接し、圧電検出部Aに受圧力Pを作用させ
るようにしたものである。
とし、温度補償部Bをその内方に位置させて円形状とし
たものであり、検出電極15a,15bを円環状電極と
し、温度補償電極16a,16bを円形状電極として厚
み方向で対向させ、スルホール17a,17bで上述の
ように電気的接続を施したものである。そして、前記圧
力伝達杆25を図2の環状板24を介する等によりその
周縁にのみ当接し、圧電検出部Aに受圧力Pを作用させ
るようにしたものである。
【0022】この構成は、図2で示されている構成と一
致するものであって、好適な実施例である。すなわち、
通常、内燃機関に取付けられる圧力センサーの近傍には
冷却パイプ等の冷却源があり、このため圧力センサーは
その周囲から冷却され、圧電素子板14の周縁はその影
響を受ける。従って、前記圧力伝達杆25との当接部を
外周縁に配置することにより該伝達杆25を介してなさ
れる加熱による影響が、上述の冷却によって相殺され、
圧電素子板14の全面で温度が均一化する方向に作用す
ることとなる。而して、焦電効果による電荷の発生が、
圧電検出部Aと、温度補償部Bとで可及的に近似し、圧
電検出部Aで発生した焦電効果による電圧成分が温度補
償部Bにより効果的に除去されることとなる。
致するものであって、好適な実施例である。すなわち、
通常、内燃機関に取付けられる圧力センサーの近傍には
冷却パイプ等の冷却源があり、このため圧力センサーは
その周囲から冷却され、圧電素子板14の周縁はその影
響を受ける。従って、前記圧力伝達杆25との当接部を
外周縁に配置することにより該伝達杆25を介してなさ
れる加熱による影響が、上述の冷却によって相殺され、
圧電素子板14の全面で温度が均一化する方向に作用す
ることとなる。而して、焦電効果による電荷の発生が、
圧電検出部Aと、温度補償部Bとで可及的に近似し、圧
電検出部Aで発生した焦電効果による電圧成分が温度補
償部Bにより効果的に除去されることとなる。
【0023】一方、前記検出電極15a,15bの面積
を、補償電極16a,16bの面積よりも小さくするよ
うにすれば、さらに焦電効果による電荷の発生を、圧電
検出部Aと、温度補償部Bとで近似させることができる
。蓋し、種々測定した結果、周縁はその周方からの冷却
を受けるが、それでもその中心よりも温度が高くなる傾
向にある。そこで、検出電極15a,15bの面積を小
さくすることにより、その電荷の発生を抑制することが
でき、温度補償部Bでの電荷と可及的に近似させること
が可能となるのである。
を、補償電極16a,16bの面積よりも小さくするよ
うにすれば、さらに焦電効果による電荷の発生を、圧電
検出部Aと、温度補償部Bとで近似させることができる
。蓋し、種々測定した結果、周縁はその周方からの冷却
を受けるが、それでもその中心よりも温度が高くなる傾
向にある。そこで、検出電極15a,15bの面積を小
さくすることにより、その電荷の発生を抑制することが
でき、温度補償部Bでの電荷と可及的に近似させること
が可能となるのである。
【0024】図10は、本発明の圧電素子板14を適用
した圧力センサーの他の一例を示し、前記圧電素子板1
4の下部に環状板40と、セラミック板41を配設する
と共に、検出電極15aに導電筒片11を直接当接する
と共に、補償電極16aを絶縁するために小径のセラミ
ック板42を上部に配設し、さらにその上部を導電筒片
11の内面に形成した雌螺子に螺合する押え片43で、
圧電素子板14の中央部の温度補償部Bに加圧力が作用
しない程度にセラミック板42に当接してこれを保持す
ると共に、セラミック板42,押え片43の中心に形成
した透孔にリード線xを挿通させて、圧電素子板14の
補償電極16aに接続し、圧電検出部Aから発生する電
圧を取り出すようにしたものである。ここでリード線x
は熱収縮チューブ45で覆って、押え片43との絶縁を
確保している。
した圧力センサーの他の一例を示し、前記圧電素子板1
4の下部に環状板40と、セラミック板41を配設する
と共に、検出電極15aに導電筒片11を直接当接する
と共に、補償電極16aを絶縁するために小径のセラミ
ック板42を上部に配設し、さらにその上部を導電筒片
11の内面に形成した雌螺子に螺合する押え片43で、
圧電素子板14の中央部の温度補償部Bに加圧力が作用
しない程度にセラミック板42に当接してこれを保持す
ると共に、セラミック板42,押え片43の中心に形成
した透孔にリード線xを挿通させて、圧電素子板14の
補償電極16aに接続し、圧電検出部Aから発生する電
圧を取り出すようにしたものである。ここでリード線x
は熱収縮チューブ45で覆って、押え片43との絶縁を
確保している。
【0025】図6は、図5の構成の発展形であって、前
記スルホール17a,17bを厚み方向に垂直とし得る
ように構成したものであって、前記圧電素子板14の表
面を表わす図6a,同じくその裏面を表わす図6bで示
すように、前記検出電極15a,15bを表裏で欠部位
置を左右逆としたC形とし、前記補償電極16a,16
bに夫々その欠部位置に伸びる接続部18a,18bを
延出し、該接続部18a,18bに夫々スルホール17
b,17aを形成して、検出電極15aと補償電極16
bとをスルホール17aで、検出電極15bと補償電極
16aとをスルホール17bで接続するようにしたもの
である。これによりスルホール長が短くなり、通常の厚
膜印刷法により確実にスルホールによる導通を形成する
ことができる。
記スルホール17a,17bを厚み方向に垂直とし得る
ように構成したものであって、前記圧電素子板14の表
面を表わす図6a,同じくその裏面を表わす図6bで示
すように、前記検出電極15a,15bを表裏で欠部位
置を左右逆としたC形とし、前記補償電極16a,16
bに夫々その欠部位置に伸びる接続部18a,18bを
延出し、該接続部18a,18bに夫々スルホール17
b,17aを形成して、検出電極15aと補償電極16
bとをスルホール17aで、検出電極15bと補償電極
16aとをスルホール17bで接続するようにしたもの
である。これによりスルホール長が短くなり、通常の厚
膜印刷法により確実にスルホールによる導通を形成する
ことができる。
【0026】前記圧電素子板14の表裏には、図7〜9
で示すようにセラミック板12,13を配設するように
しても良い。ここでセラミック板12は、前記前記圧電
素子板14の検出電極15a,補償電極16aと接続し
て、表面からその電気的取出しを可能とするものであっ
て、その裏面には前記検出電極15aとスルホール17
aの位置を避けて接続する扇状の導電性接圧面31,3
1と前記補償電極16aと接続する円形状導電層32と
が形成され、該セラミック板12を貫通するスルホール
33,33,34によって、接続導電層35a,35b
とをその上面に露出する。前記導電性接圧面31,31
は導電層32と同様の導電層によって形成される。そし
て、接続導電層35aは前記導電筒片11に接続されて
ボデーア−スされ、前記接続導電層35bにはリード線
xが接続されて、その出力信号が取り出される。
で示すようにセラミック板12,13を配設するように
しても良い。ここでセラミック板12は、前記前記圧電
素子板14の検出電極15a,補償電極16aと接続し
て、表面からその電気的取出しを可能とするものであっ
て、その裏面には前記検出電極15aとスルホール17
aの位置を避けて接続する扇状の導電性接圧面31,3
1と前記補償電極16aと接続する円形状導電層32と
が形成され、該セラミック板12を貫通するスルホール
33,33,34によって、接続導電層35a,35b
とをその上面に露出する。前記導電性接圧面31,31
は導電層32と同様の導電層によって形成される。そし
て、接続導電層35aは前記導電筒片11に接続されて
ボデーア−スされ、前記接続導電層35bにはリード線
xが接続されて、その出力信号が取り出される。
【0027】そして該リード線xは接続路zの外部に引
出されてケーブルyに結線され、而て、圧電素子板14
の検出電極15aは、ケーブルyと電気的に接続される
。
出されてケーブルyに結線され、而て、圧電素子板14
の検出電極15aは、ケーブルyと電気的に接続される
。
【0028】一方、セラミック板13はその中央部を非
当接を確保するために溝面37が形成され、その周面に
前記圧電素子板14の検出電極15bと接する扇状接圧
面38,38を形成している。この扇状接圧面38,3
8は、画一的形成を可能とするために、他の導電層と同
一材料により形成される。この扇状接圧面38,38も
、前記スルホール17a,17bを避ける位置としてお
り、前記セラミック板12の扇状導電層31,31と同
一位置で、同一形状としている。
当接を確保するために溝面37が形成され、その周面に
前記圧電素子板14の検出電極15bと接する扇状接圧
面38,38を形成している。この扇状接圧面38,3
8は、画一的形成を可能とするために、他の導電層と同
一材料により形成される。この扇状接圧面38,38も
、前記スルホール17a,17bを避ける位置としてお
り、前記セラミック板12の扇状導電層31,31と同
一位置で、同一形状としている。
【0029】前記セラミック板12の扇状の導電性接圧
面31,31は圧電素子板14の圧電検出電極15aと
電気的に接続し、かつ物理的に面接触して密接面積を規
定するものであり、セラミック板13の扇状接圧面38
,38は圧電素子板14の圧電検出電極15bと物理的
に面接触して密接面積を規定するものであって、圧力伝
達杆25からの受圧力Pは、環状板24からかかる接圧
面31,31及び接圧面38,38を介して、前記圧電
素子板14に挟圧力として作用する。このため、前記接
圧面31,31,38,38の面積を設定することによ
り、受圧力を有効に圧電素子板14の出力に寄与する部
分に加えることができ、高い出力を得ることができるの
で回路設計が容易となる利点を生ずる。ここで、接圧面
31,31と接圧面38,38をスルホール17a,1
7bを避けて形成するようにしたのは、該位置では受圧
力Pにばらつきを生じ易いからである。
面31,31は圧電素子板14の圧電検出電極15aと
電気的に接続し、かつ物理的に面接触して密接面積を規
定するものであり、セラミック板13の扇状接圧面38
,38は圧電素子板14の圧電検出電極15bと物理的
に面接触して密接面積を規定するものであって、圧力伝
達杆25からの受圧力Pは、環状板24からかかる接圧
面31,31及び接圧面38,38を介して、前記圧電
素子板14に挟圧力として作用する。このため、前記接
圧面31,31,38,38の面積を設定することによ
り、受圧力を有効に圧電素子板14の出力に寄与する部
分に加えることができ、高い出力を得ることができるの
で回路設計が容易となる利点を生ずる。ここで、接圧面
31,31と接圧面38,38をスルホール17a,1
7bを避けて形成するようにしたのは、該位置では受圧
力Pにばらつきを生じ易いからである。
【0030】前記セラミック板12を、その表面から接
続導電層35a,35bを形成して電気的取出しを容易
ならしむるためにのみ用いる場合には、前記セラミック
板13は必ずしも必要ではない。
続導電層35a,35bを形成して電気的取出しを容易
ならしむるためにのみ用いる場合には、前記セラミック
板13は必ずしも必要ではない。
【0031】上述の各構成にあって、前記圧電素子板1
4は、その取付け状態で加熱され、焦電作用により電荷
を発生する。ところが、圧電素子板14にあって、検出
電極15aはスルホール17aを介して補償電極16a
と接続し、検出電極15bはスルホール17bを介して
補償電極16bと接続し、圧電検出部Aと、温度補償部
Bは異極相互が接続することとなる。このため焦電作用
のみならず、シリンダー内の振動等により圧電素子板1
4の検出電極15a,15b及び補償電極16a,16
b間で電荷が発生してもその絶対値は夫々ほぼ等しいか
ら、異極相互が接続していることにより短絡して消去さ
れる。一方、前記圧力伝達杆25からの圧縮圧は、検出
電極15a,15b間にのみ生ずるから、この歪によっ
て生ずる電荷は、前記結線によっても消去することはな
く、上述のようにリード線xにより外部に取出される。
4は、その取付け状態で加熱され、焦電作用により電荷
を発生する。ところが、圧電素子板14にあって、検出
電極15aはスルホール17aを介して補償電極16a
と接続し、検出電極15bはスルホール17bを介して
補償電極16bと接続し、圧電検出部Aと、温度補償部
Bは異極相互が接続することとなる。このため焦電作用
のみならず、シリンダー内の振動等により圧電素子板1
4の検出電極15a,15b及び補償電極16a,16
b間で電荷が発生してもその絶対値は夫々ほぼ等しいか
ら、異極相互が接続していることにより短絡して消去さ
れる。一方、前記圧力伝達杆25からの圧縮圧は、検出
電極15a,15b間にのみ生ずるから、この歪によっ
て生ずる電荷は、前記結線によっても消去することはな
く、上述のようにリード線xにより外部に取出される。
【0032】而て、前記構成にあっては、焦電作用によ
る影響や、圧電素子板14に伝わる振動等のノイズ成分
は逆位相となって消去され、必要な成分のみが出力とし
て取出されることとなる。また圧電素子板の分極方向は
同一方向になされているので、圧電素子板の製作も容易
である。
る影響や、圧電素子板14に伝わる振動等のノイズ成分
は逆位相となって消去され、必要な成分のみが出力とし
て取出されることとなる。また圧電素子板の分極方向は
同一方向になされているので、圧電素子板の製作も容易
である。
【0033】
【発明の効果】本発明は、同一厚み方向に分極した圧電
素子板の表裏面の一部に検出電極を対向状に形成してこ
の領域を圧力伝達杆の受圧力が作用する圧電検出部とし
、同様に表裏面の他部に温度補償電極を対向状に形成し
て、この領域を温度補償部とし、この圧電検出部と、温
度補償部の異極相互をスルホールを介して接続するよう
にしたから、前記電極相互の導通を取るために、リード
線等で外付接続する必要がなく、配線及び組付が容易で
ある。
素子板の表裏面の一部に検出電極を対向状に形成してこ
の領域を圧力伝達杆の受圧力が作用する圧電検出部とし
、同様に表裏面の他部に温度補償電極を対向状に形成し
て、この領域を温度補償部とし、この圧電検出部と、温
度補償部の異極相互をスルホールを介して接続するよう
にしたから、前記電極相互の導通を取るために、リード
線等で外付接続する必要がなく、配線及び組付が容易で
ある。
【0034】また前記圧電素子板上にセラミック板を配
設し、該セラミック板に貫通させたスルホールを介して
検出電極及び補償電極と接続する接続導電層を該セラミ
ック板表面に形成するようにすれば、出力の取出しを表
面側のみから行なうことができ、電気的接続処理及び組
付けが容易となる。
設し、該セラミック板に貫通させたスルホールを介して
検出電極及び補償電極と接続する接続導電層を該セラミ
ック板表面に形成するようにすれば、出力の取出しを表
面側のみから行なうことができ、電気的接続処理及び組
付けが容易となる。
【0035】さらにまた前記圧電素子板の上下にセラミ
ック板を配設し、両セラミック板の圧電素子板との当接
面に、前記圧電素子板の圧電検出電極と物理的に面接触
して密接面積を規定する接圧面を前記圧電素子板のスル
ホール部を避けて形成した構成を付加することもでき、
この場合には、前記接圧面により加圧面積が規定される
から、受圧力を有効に圧電素子の出力に寄与する部分に
加えることができ、高い出力を得ることができる。
ック板を配設し、両セラミック板の圧電素子板との当接
面に、前記圧電素子板の圧電検出電極と物理的に面接触
して密接面積を規定する接圧面を前記圧電素子板のスル
ホール部を避けて形成した構成を付加することもでき、
この場合には、前記接圧面により加圧面積が規定される
から、受圧力を有効に圧電素子の出力に寄与する部分に
加えることができ、高い出力を得ることができる。
【0036】上述の構成にあって、前記圧電素子板の表
裏の検出電極を素子面の周縁部に形成し、補償電極を素
子面の中央部に形成して、前記素子面の周縁部に圧力伝
達杆の受圧力を作用させる圧電検出部を配設し、さらに
は検出電極の面積を、補償電極の面積よりも小さくすれ
ば、焦電効果による電荷の発生が、圧電検出部Aと、温
度補償部Bとで可及的に近似し、その影響を可及的に除
去することができる。而して、高温下に置かれても、安
定した出力特性を生ずるとともに、シリンダー内で発生
する振動等によるノイズ成分も除去され、クリアーな出
力を取り出し得ることとなる等の優れた効果がある。
裏の検出電極を素子面の周縁部に形成し、補償電極を素
子面の中央部に形成して、前記素子面の周縁部に圧力伝
達杆の受圧力を作用させる圧電検出部を配設し、さらに
は検出電極の面積を、補償電極の面積よりも小さくすれ
ば、焦電効果による電荷の発生が、圧電検出部Aと、温
度補償部Bとで可及的に近似し、その影響を可及的に除
去することができる。而して、高温下に置かれても、安
定した出力特性を生ずるとともに、シリンダー内で発生
する振動等によるノイズ成分も除去され、クリアーな出
力を取り出し得ることとなる等の優れた効果がある。
【図1】本発明の原理回路図である。
【図2】本発明に係る圧力センサーの縦断側面図である
。
。
【図3】前記圧電素子板14の第一実施例を示す平面図
と、その縦断側面図である。
と、その縦断側面図である。
【図4】前記圧電素子板14の第二実施例を示す平面図
と、その縦断側面図である。
と、その縦断側面図である。
【図5】前記圧電素子板14の第三実施例を示す平面図
と、その縦断側面図である。
と、その縦断側面図である。
【図6a】前記圧電素子板14の実施例の平面図である
。
。
【図6b】前記圧電素子板14の実施例の裏面図である
。
。
【図7】セラミック板12,圧電素子板14,セラミッ
ク板13の斜視図である。
ク板13の斜視図である。
【図8】図6aのイ−イ位置で切断して示す積層状態の
縦断側面図である。
縦断側面図である。
【図9】図6aのロ−ロ位置で切断して示す積層状態の
縦断側面図である。
縦断側面図である。
【図10】他の圧力センサーに前記圧電素子板14を適
用した要部の縦断側面図である。
用した要部の縦断側面図である。
A 圧電検出部
B 温度補償部
1 取付金具
12,13 セラミック板
14 圧電素子板
15a,15b 検出電極
16a,16b 補償電極
17a,17b スルホール
25 圧力伝達杆
31 接圧面
32 導電層
35a,35b 接続導電層
38 接圧面
Claims (5)
- 【請求項1】シリンダー内の圧力を圧電素子板に伝播さ
せて出力信号を取り出すようにした内燃機関の圧力セン
サーにおいて、前記圧電素子板を同一厚み方向に分極し
、表裏面の一部に検出電極を対向状に形成してこの領域
を圧電検出部とし、同様に表裏面の他部に温度補償電極
を対向状に形成して、この領域を温度補償部とし、表の
検出電極と裏の補償電極とを圧電素子板に貫通させたス
ルホールを介して接続し、さらに表の補償電極と裏の検
出電極とを圧電素子板に貫通させたスルホールを介して
接続すると共に、前記圧電検出部に圧力伝達杆の受圧力
を作用させたことを特徴とする内燃機関の圧力センサー
。 - 【請求項2】圧電素子板の表面に露出する温度補償電極
と圧電検出電極とに夫々接続する導電層が裏面に形成さ
れ、かつ内部に貫通したスルホールを介して両導電層と
接続する接続導電層が表面に形成されているセラミック
板を、前記圧電素子板上に積層したことを特徴とする請
求項1の内燃機関の圧力センサー。 - 【請求項3】前記圧電素子板の上下にセラミック板を配
設し、両セラミック板の圧電素子板との当接面に、前記
圧電素子板の圧電検出電極と物理的に面接触して密接面
積を規定する接圧面を前記圧電素子板のスルホール部を
避けて形成したことを特徴とする請求項1の内燃機関の
圧力センサー。 - 【請求項4】前記圧電素子板の表裏の検出電極を素子面
の周縁部に形成し、温度補償電極を素子面の中央部に形
成して、前記素子面の周縁部に圧力伝達杆の受圧力を作
用させる圧電検出部を配設したことを特徴とする請求項
1の内燃機関の圧力センサー。 - 【請求項5】前記検出電極の面積を温度補償電極の面積
よりも小さくしたことを特徴とする請求項4の内燃機関
の圧力センサー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15409491A JPH04350531A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 内燃機関の圧力センサー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15409491A JPH04350531A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 内燃機関の圧力センサー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04350531A true JPH04350531A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=15576781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15409491A Pending JPH04350531A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 内燃機関の圧力センサー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04350531A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011203103A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Kyocera Corp | 圧電モジュールおよびこれを備えたグロープラグ |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP15409491A patent/JPH04350531A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011203103A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Kyocera Corp | 圧電モジュールおよびこれを備えたグロープラグ |
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