专利名称：爆震传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及爆震传感器，特别是涉及用于检测内燃机的爆震的非共振型爆震传感器。
背景技术：
作为这种爆震传感器(以下简称“传感器”)的例子，下述的结构是已知的。在(JP-A-2002-257624的)一种结构中绝缘件、电极板、环形压电元件、电极板和绝缘件以所述的次序顺序地设置在支撑凸缘上，该支撑凸缘形成在圆柱形主体的圆柱形部分下端的外圆周上；设置在上绝缘件上的环形重块；并且压电元件被夹持在该支撑凸缘上。在这种结构中，与爆震振动相应的振动载荷通过重块施加在该压电元件上，因此该压电元件可以产生相应于该爆震振动的电压信号。该信号电压从用电线连接于压电元件两面上的电极板的连接端子引出以检测爆震，以便控制点火时序以抑制爆震的发生。
在这种爆震传感器中，用于夹持以将压电元件与单个零件固定在一起而广泛采用的装置是用螺母固定的结构，其中具有弹性的垫圈(或盘簧)设置在重块上以便该压电元件由诸如螺母的螺纹件固定在形成于该圆柱形部分外圆周的螺纹部分。还有其固定装置与螺纹型不同的爆震传感器。
特别是，(JP-A-11-173907的)爆震传感器具有由金属板构成的壳体，该壳体具有垂直的内圆周壁、水平底壁和与内圆周壁同心的垂直的外圆周壁，以形成具有开口上端的环形外壳部分；安装在该外壳部分的底部的环形压电元件；设置在该压电元件上侧外壳部分并通过将其压入该壳体内而安装并固定在该壳体的内圆周壁上的重块；以及填充在该外壳部分的凹腔的树脂填充物。这种爆震传感器制造成具有这样的结构，其中该环形重块沿该壳体的外壳部分的内壁压制并固定在其上，用来安放该压电元件以便该压电元件等由该重块保持。
在JP-A-2002-257624中公开的技术中，用于压制和固定该压电元件的装置是通过将螺母拧入形成在该圆柱形部分的外圆周带螺纹的部分上来举例说明的。因此，在夹持(或压制)并固定该压电元件中能够获得可靠性。但是，这种结构会产生这样的情由于该螺母和该圆柱形部分的外圆周上的螺纹部分之间的摩擦在其之间产生微细的金属薄片(例如，微细的剥落或粉末)。该微细的金属薄片可能附着在该压电元件的电极上或该壳体的电极板上以产生短路的缺点并引起故障。
另一方面，在JP-A-11-173907描述的重块的压入结构中，该重块沿该壳体的内圆周壁压入，其中安放并设置有压电元件。这种结构在压入时比前面提到的螺母拧入壳体由于重块和内圆周壁之间的摩擦(或磨损)作用产生微小的金属碎屑更严重的危险。特别是，这种金属碎屑在压入过程中非常可能伸进该壳体中。金属碎屑附着在压电元件的电极上或该壳体中的电极板上，因而产生严重的问题，短路的缺点导致增加产生故障的可能性。
发明内容
本实用新型的目的是消除现有技术的传感器中的这些问题并提供一种没有引起短路危险缺点等的传感器。
为了解决上述问题，根据本实用新型的第一方面，提供一种爆震传感器，其包括圆柱形主体，该圆柱形主体包括圆柱形部分和支撑凸缘，该支撑凸缘设置在该圆柱形部分下端的外圆周上；多个零件，包括设置并固定在该支撑凸缘上的绝缘件、电极板和环形压电元件；以及包括管状部分的固定件，该管状部分包括从该管状部分的外圆周伸出保持部分并形成为从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中，该保持部分是弹性变形的，以固定各零件，其中该固定件通过将该固定件的的管状部分从该圆柱形部分的上端插入在该圆柱形部分而固定在圆柱形部分中，并且当固定件被固定在该圆柱形部分中时，各零件通过用该保持部分将各零件弹性地保持而被夹持并固定在该支撑凸缘和保持部分之间。
根据本实用新型的第二方面，提供一种爆震传感器，其包括圆柱形主体，该主体包括圆柱形部分和支撑凸缘，该支撑凸缘设置在该圆柱形部分下端的外圆周上；多个零件，包括设置并固定在该支撑凸缘上的绝缘件、电极板以及环形压电元件；设置在各零件上的重块，用于将各零件夹持并固定在该支撑凸缘和该重块之间；以及包括环状部分的固定件，该管状部分包括从该管状部分的外圆周伸出的保持部分并形成为从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分内，该保持部分是弹性变形的，以保持该重块，其中该固定件通过将该固定件的管状部分从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分内而被固定在该圆柱形部分中，并且当固定件被固定在该圆柱形部分中时，各零件通过用该保持部分将该重块弹性地保持而被夹持并固定在该支撑凸缘和该重块之间。
根据本实用新型的第三方面，提供一种如本实用新型的第一方面或第二方面提出的爆震传感器，其中，该圆柱形部分包括在其内圆周的这部分径向加大的部分，当该管状部分被插入时该径向加大的部分相应于该管状部分的下端部分，并且其中插入的该管状部分的下端部分被填密并变形成径向加大的形状并且被推到该径向加大部分的内圆周上，以便将管状部分固定在该圆柱形部分。
根据本实用新型的第四方面，提供一种如本实用新型的第一方面提出的爆震传感器，其中该管状部分被压入该圆柱形部分中，并且该固定件通过将管状部分从该圆柱形部分的上端压入该圆柱形部分而被固定。
根据本实用新型的第五方面，提供一种如本实用新型的第二方面提出的爆震传感器，其中该管状部分被压入该圆柱形部分中，并且该固定件通过将该管状部分从该圆柱形部分的上端压入该圆柱形部分而被固定。
根据本实用新型的第六方面，提供一种如本实用新型的第一方面至第五方面的任何一方面提出的爆震传感器，其中该保持部分形成为在该管状部分的外圆周处的环形形状。
根据本实用新型的第七方面，提供一种爆震传感器，其包括圆柱形主体，该圆柱形主体包括圆柱形部分和支撑凸缘，该支撑凸缘设置在该圆柱形部分下端的外圆周上；多个零件，包括设置并固定在该支撑凸缘上的绝缘件、电极板、和环形压电元件；设置在各零件上用于将各零件夹持并固定在该支撑凸缘和重块之间的重块；以及包括管状部分的固定件，该管状部分形成为从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中，其中该重块形成为通过弹性变形的连接部分从该管状部分的外圆周上伸出，其中该固定件通过将该固定件的管状部分从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中而被固定在该圆柱形部分中，并且当固定件被固定在该圆柱形部分中时，该各零件通过用重块部分将各零件弹性地保持而被夹持并固定在该支撑凸缘和该重块之间。
根据本实用新型的第八方面，提供一种如在本实用新型的第七方面提出的爆震传感器，其中该管状部分从该圆柱形部分的上端被压入该圆柱形部分中，并且该固定件通过将该固定件的管状部分从该圆柱形部分的上端压入该圆柱形部分而被固定。
根据本实用新型的第九方面，提供一种如在本实用新型的第七方面或第八方面提出的爆震传感器，其中该重块部分在该管状部分的外圆周处形成为环形形状。
根据本实用新型的第十方面，提供一种如在本实用新型的第七方面至第九方面的任何一方面提出的爆震传感器，其中该弹性变形的连接部分比该重块薄。
根据本实用新型的第十一方面，提供一种如在本实用新型的第四至第六方面以及第八至第十方面的任何一方面提出的爆震传感器，其中该圆柱形部分包括在其内圆周的这部分径向加大的部分，当该管状部分被压入时该径向加大部分相应于该管状部分的下端部分，并且该压入的管状部分的下端部分被填密并变形成径向加大的形状，并被推倒该径向加大部分的内圆周上。
根据本实用新型的第十二方面，提供一种如本实用新型的第七方面提出的爆震传感器，其中，该圆柱形部分在其内圆周的这部分包括径向加大的部分，当该管状部分被压入时该径向加大部分相应于该管状部分的下端部分，并且该压入的管状部分的下端部分被填密并变形成径向加大的形状，并被推倒该径向加大部分的内圆周上。
根据本实用新型的第十三方面，提供一种如在本实用新型的第一、第二和第七方面的任何一方面提出的爆震传感器，其中该固定件包括该管状部分的外圆周上的螺纹，以便将该固定件以螺纹方式固定于该圆柱形部分。
图1是正面剖视图和放大视图，示出本实用新型爆震传感器的实施例；图2是分解剖视图，用于说明除固定件之外的单个零件；图3是固定件被压入之前的剖视图；图4A和4B是剖视图，用于说明该固定件的压入步骤；
图5是剖视图用于说明在固定件被压入之后的填密步骤；图6A和6B是剖视图，示出固定件的保持部分的另一个实例；图7是放大的剖视图，示出本实用新型传感器的另一个实施例的主要部分；图8是放大的剖视图，示出本实用新型传感器的另一个实施例；图9是正面剖视图和放大的视图，示出本实用新型传感器的另一个实施例；图10是分解剖视图，用于说明除固定件之外的单个零件；图11A至11C是剖视图，用于说明固定件的压入步骤和其后的填密步骤；图12是剖视图，示出固定件的重块部分和连接部分的另一个实例；图13是放大的剖视图，示出不借助于图9压入操作的插入实施例的主要部分，；以及图14是放大的剖视图，示出本实用新型传感器的另一个实施例的主要部分。
具体实施方式
下面将参考图1至图5详细描述本实用新型的实施例。在这些图中，附图标记1表示该实施例的爆震传感器，其形成为使得压电元件23等具有预定厚度的环形形状并安装在金属制造且向上竖立的圆柱形主体(或内壳体)11上，如下面具体说明。该圆柱形主体11一体地形成，包括具有同样尺寸外径(直线形状形式)的圆柱形部分12，和从该圆柱形部分12下端的外圆周同心地凸出的圆形支撑凸缘13。其中该支撑凸缘13在其靠近轴线G的部分具有稍稍向下伸出的下表面14，用于提供平直的支撑面，在其被安装在发动机上所情况下，其上表面15形成平的环形面用于放置绝缘件等。而且，该圆柱形部分12具有其内圆周16，具有与外圆周17同心的圆形横截面，并且是直的，在其上部和下部具有稍稍不同的直径。在这里，其设置成从该下表面14延伸到该支撑凸缘13的上表面15之上的该部分的内圆周径向稍稍变大以形成径向加大部分16a，通过锥形部分合并于设置在其上方并具有稍小直径的内圆周16中，该圆柱形部分12的内侧(或孔)形成为具有圆形的横截面，同时包括径向加大的部分16a。而且，该圆柱形部分12的上端18为锥形以向上汇合。在这里，如此构造的该圆柱形主体11在该实施例中用铁制造。
单个的零件(参考图2)如此顺序地设置在该支撑凸缘13的上表面上以至于安装在该圆柱形主体11的圆柱形部分12的外圆周17上。具体说，以所述次序向上顺序地设置具有预定厚度的L形截面的环形绝缘件21；用于信号引出的环形电极板22；在其上下两面具有电极层的压电元件23；用于引出信号的另一个环形电极板24；以及具有预定厚度的环形绝缘件25。而且，在该上绝缘件25(的上表面)上设置用金属(例如黄铜)制造的重块31，其具有矩形截面的环形形状。在这里，就在该支撑凸缘13之上的下绝缘件21设置成具有拐角，该拐角面对该支撑凸缘13和该圆柱形部分12之间的拐角。而且，该下绝缘件21的底板部分21a和内圆周壁部分21b和上绝缘件25形成除外圆周侧之外的包围压电元件23和上下电极板22和24的形状，从而将该绝缘件保持在该圆柱形主体11和该重块31之间。在这里，在该下绝缘件21之上的单个零件的外径制造成基本等于或稍小于下绝缘件21的外径，并且该单个零件的内径制造成稍大于该下绝缘件21的内圆周壁部分的外径，因此这些单个零件设置在该圆柱形主体11上，而且该重块31的上表面32设置成低于该圆柱形部分12的上端18。
在这里，下电极板22具有连接销22c，其通过阶梯形折叠的中间电线部分22b倾斜地向上延伸，并且上电极板24也具有连接销部分24c(参考图2)，其通过弯曲的中间电线部分24b倾斜地向上延伸。而且，这些电极板22和24这样设置，当设置在圆柱形主体11上时使连接销22c和24c在俯视图上相互平行并相互齐平。
另一方面，金属(例如铁)制造的固定件41通过将其向下插入而被固定(参考图4A和4B)，其管状部分42与具有如此设置的这些零件的该圆柱形主体11的圆柱形部分12同轴(即在内圆周16上)。虽然在后面详细地描述，但是，在这个实施例中，插入是通过压入操作实现的。为了这种插入，在插入之前，将该管状部分(也称作压入管状部分)42的外径设置成比该圆柱形主体11的圆柱形部分12的径向加大部分16a之上的内圆周16的内径大，例如，0.15mm。而且管状部分42的外径制造成在其整个垂直的整体相等。但是，在这个实施例中，压入管状部分42设置成，在稍稍在其中间部分之上的外圆周43上，其保持部分44同心地伸出。当管状部分42被压入并固定时，保持部分44在其靠近外圆周的下部45用预定的压力P向下压住该重块31的上表面32。但是，在这个实施例中，该保持部分44在其下部压住之前形成为这样一个直线倾斜的环形形状的凸缘，越接近其外圆周边缘越向下。在固定状态，该保持部分44如此向上翘曲(或弹性变形)以便一直由其反作用向下压住重块31的上表面32。在这里，由于保持部分44的弹性变形作用在重块31上的保持力设置成使根据爆震振动的输出可以从压电元件23稳定地获得。在这个实施例中，该保持部分44的截面形状和尺寸设置成弹性地变形到这种程度，以至于在其被压入后能够获得这种合适的保持力。在这个实施例中，保持部分44压入到这样的位置，使其根部的下表面与该圆柱形主体11的圆柱形部分12的上端18保持预定的间隙。
而且，在这个实施例中，压入管状部分42形成直线部分以便在保持部分44之上和之下部分具有相等的外径，但是在靠近下端，也就是靠近管状部分42的前端的内圆周47的部分的内径稍稍加大，以形成相应于本说明书中管状部分的下端部分的薄部分48。该管状部分42在压入之后被如此在其薄部分48被填密(caulk)，该薄部分被推到该圆柱形主体11的圆柱形部分12的内圆周16的径向加大部分16a上。在这里，该压入管状部分42被设置成在压入时其下端稍稍位于该圆柱形主体11的下表面14的上方。而且，模制用于形成外表面(和外壳体)51的绝缘树脂52(例如尼龙66)以覆盖这些零件的整个外圆周侧。同时，模制的绝缘树脂52形成连接部分50，其倾斜地向上延伸以将连接销22c和24c与外表面51封装在一起。如此构成的这种实施例的传感器1通过将该支撑凸缘13的下表面14密封在内燃机(简称发动机)的外表面上并通过将螺栓紧固在该压入管状部分42的内侧(或孔)中而固定。
下面将描述这种实施例的传感器的效果。在传感器1中，用于夹持包括压电元件23的该单个零件的固定装置不必制造成具有现有技术的结构，其中该重块通过将螺母固定于形成在该圆柱部分的外圆周上的螺纹部分上而被固定。另一方面，该固定件41中的压入管状部分42被压入该圆柱形主体11的圆柱形部分12中。而且，该保持部分44固定该重块31。这种结构消除了在压入时由于摩擦等产生的微小金属碎屑附着在电极或压电元件的电极板上的危险。
具体说，压力不是施加在压电元件23安装的那侧(或外侧)，而是在轴线G的方向。在这个压入过程中，由于圆柱形部分12的内圆周和压入管状部分42的外圆周43之间摩擦和磨损产生的微小金属碎屑，伸出到外面。因此，这种实施例具有能够防止由于这种微小金属碎屑引起的短路缺点的特殊的效果。
因此根据这种实施例的传感器1提供高可靠性的传感器，其没有短路的缺点。而且，这种实施例不需要任何螺母，因此能够减少零件的数目。而且，在这种实施例中，在靠近压入管状部分42的下部(下端部分)的薄部分48在压入操作后被填密，以加大直径，因此它被推到该圆柱形部分12的内圆周16的径向加大部分16a上。所以该传感器保持高固定力和密封性质。
下面将描述迄今为止所描述的实施例的传感器1的装配(或制造)过程。如图3所示，通过将单个零件设置在圆柱形主体11的支撑凸缘13上而制备子组件。至此，固定件41从上端18一侧被带到圆柱形部分12中，压入管状部分42可以面对该圆柱形部分12的内侧。此后，使用压入装置将该圆柱形主体11的支撑凸缘13的下表面14支撑在下模具D1上，如图4所示。在这种状态，上模具D2被向下推以将该压入管状部分42压到预定行程进入圆柱形部分12中。在这个实施例中，这个行程是这样预先确定的，保持部分44在其外圆周部分的下表面45邻靠在该重块31的上表面32上，如图4A所示，并且然后它弹性地变形，如图4B所示，以用预定的保持力压该重块31的上表面32。这个行程设置成如上面所描述的在该保持部分44的根部与该圆柱形部分12的上端18留有预定的间隙，但是可以合适地设置，只要能够获得预定的保持力。
在此压入操作之后，用于扩张该压入管状部分42的下端部的内圆周47的薄部分的模具D3从固定件41的下面压入该压入管状部分42中，如图5所示，并将该薄部分48扩张并推到该圆柱形部分12的内圆周16的径向加大部分16a上。此后，这样制备的组件被插入树脂模中，并且模制绝缘树脂以与连接部分50一起形成外表面51。这样，制造成如图1所示的传感器1。
固定件41的压入管状部分42对圆柱形主体11的圆柱形部分12内侧的公差优选设置成使压入管状部分42既不太松也不出现影响保持部分44的弹性变形，以便在这两个零件之间得到足够的固定力。该压入公差考虑到该单个零件的材料、强度等可以适当地设置在用于顺利地进行压入操作的范围内。在这里，如果该下端部分和压入管状部分42的外圆周之间的角落和该上端部分和该圆柱形部分12的内圆周之间的角落中至少一个被倒角，这种压入操作是顺利的。另一方面，用于保持部分44保持该重块31的力由该保持部分44的弹性变形所产生。为了适当的保持力(或夹紧载荷)作用于压电元件，因此，在压入时该保持件部分44的变形根据固定件41的材料设计或设置。如果保持部分44的弹性(或弹簧性质)低，变形增加，如果弹性高则变形减少。在这个实施例中，保持部分44构造成环绕该压入管状部分42的环形形状，以便它能够将该重块保持在整个圆周上。
而且，在这个实施例中，保持部分44形成为凸缘形状并且直线地倾斜，越靠近外圆周的边缘其位置越向下，但是可以如图6A和6B所示具有各自的截面形状。当压入管状部分42被压入并保持在圆柱形部分12中该保持部分44能够弹性地保持该重块31就足够了。因此该保持部分44能够被实施成其他合适的截面形状。
在这里，迄今为止所描述的实施例对其结构进行了说明，其中，固定件41的管状部分42被压入并固定在圆柱形主体11的圆柱形部分12中。然而，在本实用新型的传感器中，管状部分42不必被压入，可以改变成使其在插入之后固定在该圆柱形部分12中。这种修改的一个例子将参考图7进行描述。但是，这种修改与图1所示的实施例基本上是一样的。因此，描述仅限于不同之处，相同的附图标记表示相同的部分(或相应的部分)。而且，图7对应于图1的放大部分。
在图7所示的传感器71中，在装配之前，固定件41的管状部分42的外径稍稍小于该圆柱形主体11的圆柱形部分12的径向加大部分16a的上方的内圆周16的内径，并且在其整个垂直的整体具有同样的直径。因此，与图1所示的实施例的不同之处在于管状部分42不是压入圆柱形部分12中，而是在插入之后松配合。在这个实施例的传感器71的组件中，管状部分42可以通过像前述实施例的同样的方式插入圆柱形部分12中并且然后通过另外的固定装置固定在圆柱形部分12中。与图1实施例的固定装置一样，这个实施例的固定装置，用于扩张该固定件41的管状部分42的下端部分的内圆周47的薄部分的模具被推进该管状部分42中，以便它将该薄部分48推到并扩张在该圆柱形部分12的内圆柱16的径向加大部分16a上，因此固定于该径向加大部分16a。而且，在这种固定状态，该重块31由保持部分44弹性地保持。这里，该固定装置也可以用将结合物注入管状部分42的外圆周和圆柱形部分12的内圆周之间的间隙来举例说明。
另一方面，迄今为止所描述的单个实施例的传感器可以通过具有作为独立零件的重块31的结构实施。在固定件41的管状部分42被插入并固定于该圆柱形主体11的圆柱形部分12中的状态下，该重块31由保持部分44弹性地保持以便诸如压电元件的单个零件被夹持并固定在支撑凸缘13和该重块31之间。然而，这种独立的重块31对于本实用新型的传感器来说不是主要的，因为对于传感器来说获得爆震信号就足够了。
图8示出一个实例，它的主要不同之处在于从图7的结构中省去了该重块31。具体说，在图8的传感器81中，省去了图7结构中的重块31。而且，圆柱形部分12被变低(或缩短)，并且管状部分42的保持部分44变低以弹性地保持诸如压电元件的23的单个零件。结果，这些单个的零件被夹持并固定在支撑凸缘13和该保持部分44之间。这里，管状部分42可以通过将其压入圆柱形部分12中而固定。但是，在图8中，管状部分42不是压入而只是被插入。因此，在插入之后，固定件41像前面一样通过将用于扩张该固定件41的管状部分42的下端部的内圆周47的薄部分48的模具从该固定件41的下面推入该管状部分42中而被固定在该圆柱形主体11中，因而将该薄部分48扩张并推到圆柱形部分12的内圆周的径向加大部分16a上。
在这个实施例的传感器81中，诸如压电元件23的单个零件不是通过重块而是通过保持部分44被夹持，因此零件的数目和产品(即，该传感器)成本可以减少倒没有重块的程度。但是，在这个实施例中，保持部分44的形状、尺寸、弹性性质等优选设置成该保持部分44能够将诸如压电元件23的单个的零件夹持为尽可能同形质的。但是，这个实施例的传感器81与图1所示的用重块31的传感器相比在爆震检测性能上较差。因此，优选保持部分不是构造成像独立的重块那样起作用，而是具有重块的作用。
下面将参考图9到图11A至11C描述这种传感器的实施例。但是，这种传感器102具有与图1所示实施例的传感器基本相同的结构，即固定件41的管状部分42被压入圆柱形主体11的圆柱形部分12中。因此，描述通过将同样的附图标记赋予同样的或相同的部分(或相应的部分)而被省去。具体说，在这个实施例的传感器102中，零件也按照所述的次序顺序地向上设置在圆柱形主体11的支撑凸缘13上，形成与前述实施例基本相同的结构具有预定厚度的L形截面和环形性质的电绝缘件21；用于引出信号的一个环形电极板22；形成为具有环形形状的压电元件23；用于引出信号的另一个环形电极板24；以及具有预定厚度的绝缘件25(参考图10)。这里，这个实施例的圆柱形主体11与图1所示的实施例相比设置成具有相当小的高度。
另一方面，上绝缘件25的上面(或上表面上)设置环形形状的重块31，其与形成固定件41的压入管状部分42的上端部的外圆周一体形成。具体说，这个实施例的固定件41可以说除了形成在图1实施例的前述传感器中的保持部分44之外，还具有与固定件41的压入管状部分42的上端部的外圆周一体地形成的重块31。该固定件41也可以具有图8的做成很厚的保持部分44，以起重块的作用，并具有形成在其所示下面上的平表面部分。在这个实施例中，像图1所示的实施例一样，固定件通过其压入管状部分42被压入圆柱形主体11的圆柱形部分12中。
具体说，这个实施例的固定件41设置在圆柱形主体11的圆柱形部分12的内侧上，具有压入管状部分42，其也形成为能够从上端一侧被压入圆柱形部分12中。同时，环形重块31与该压入管状部分42的外圆周43一体地形成。但是，该环形重块31形成为从该压入管状部分42的外圆周通过弹性变形部分49伸出。在这个实施例中，重块31具有形成在环形平表面中的下表面35，和其形成圆柱形表面的外圆周36，并且通过从该压入管状部分42的外圆周向下倾斜延伸的连接部分与该固定件41一体地形成。而且，当从剖视图上看时，该连接部分49具有凹进成锥形形状的下表面，以便它稍稍变薄而能够弹性变形。
在这个实施例中，如图11A和11B所示，该固定件41的压入管状部分42从该圆柱形主体11的圆柱形部分12的上端18压入并固定在该圆柱形部分12中，而且，在压入之后的这种固定状态，与压入前相比，通过形成该重块31的根部的连接部分49，重块31部分地向上弹性变形，重块31的下表面35以预定压力压住重叠的绝缘件25。因此，在这个实施例中，连接部分49起前述实施例的保持部分的作用，并在重块31部分的预定载荷下夹持包括压电元件23的单个零件。
在这个实施例的压入管状部分42中，内圆周的下端部分47b(下端部分)如此填密，在压入之后凸出，如图11C所示，以便它被推到圆柱形主体11的圆柱形部分12的内圆周16径向加大部分16a上(参考图9)。这不仅保持高固定力也保持高密封性。但是，在这个实施例中，压入管状部分42在压入之前做成直线形，以便除重块31和连接部分49外具有同样内径和外径。而且像图1的实施例一样，绝缘树脂52模制在外表面上以形成向上倾斜的连接部分50同时将单个的零件覆盖成一个整体。
在如此构造的这个实施例的传感器102中，可以说该重块31与图1中所示的前述传感器的压入管状部分42的保持部分44是一体的。因此，这个实施例可以达到与前述实施例同样的效果。此外，这个实施例不需要任何单独的重块，并且能够因此减少零件的数目，因而可以期望较低的成本。
这里，连接部分49可以制造成具有合适的截面形状和厚度使它在压入之后能够通过弹性变形产生合适的保持力。在这个实施例中，连接部分49制造成比重块部分稍薄。但是，在预定的保持力通过较弹性的变形保持的情况下，该连接部分49可以通过将其部分变薄形成在剖视图中的重块或通过形成凹槽构造成比较容易偏转，如图12所示。可选地，该连接部分不需要制成特别薄只要它能够通过弹性变形保持预定的保持力。因此，连接部分可以根据其材料、形状等适当地构造以便产生合适的保持力。
在任何修改中，当形成在固定件41上的重块31在压入操作之后压住绝缘件25是，即当连接部分弹性变形时，优选压电元件23可以适当地被保持以便面对压电元件23的上表面的重块部分31的下表面35平行于该上表面。
在这个实施例的传感其102中，管状部分也可以不是被压入，而是被插入并设置在圆柱形部分12内，如图13所示。在这种情况下，固定件41在该管状部分42被插入之后，同样在下端部分47被扩张(或被填密)以将其压在圆柱形部分12的内圆周16的径向加大部分16a之前固定在圆柱形主体11中。
在如此描述的单个实施例的任何传感器中，通过将固定件41的管状部分42压入圆柱形主体11的圆柱形部分11中而固定该固定件41。但是，本实用新型的传感器不需要采用这种插入，而是可以借助于螺纹形式，如图14举例说明的。根据图14的实例，在图1的实施例中，(外)螺纹43b形成在该固定件41的管状部分42的下部的外圆周43上，而(内)螺纹16b形成在该圆柱形部分12的内侧部分上(即内圆周16上)。然后，管状部分42可以被向下拧入并固紧在圆柱形部分12上，从而通过保持部分44经过重块31保持诸如压电元件的单个零件。这里，这种螺纹型的传感器也可以实施而没有重块。
本实用新型不限于迄今为止所描述的实施例，并且在不脱离其要点的范围内通过适当地改变其结构而实施。单个的实施例通过向上倾斜地伸出的连接部分实施。但是，更不用说本实用新型能够通过任何伸出方向实施。而且，该实施例通过压电元件夹在上下两个电极板之间的结构实施。然而，本实用新型也可以通过利用在一侧上具有两个电极的压电元件实施。
在根据本实用新型第一或第二方面的前述爆震传感器中，诸如压电元件的零件通过插入如此形成的具有管状部分的固定件，以便从圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中而固定，通过将固定件的管状部分从圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中。根据本实用新型第一或第二方面的前述爆震传感器没有短路的缺点，这种缺点产生如下的问题，在JP-A-2002-257624中描述的现有技术所提到的情况中，即诸如压电元件的各零件通过拧在圆柱形部分的外圆周上的螺纹而固定，或在JP-A-11-173907中描述的现有技术所提到的情况中，即重块沿着用于安放并设置压电元件的壳体的内圆周压入。具体说，在本实用新型中，管状部分在与安装压电元件相对的一侧上被插入圆柱形主体的圆柱形部分中。因此，即使在插入过程中由于摩擦等产生微小的金属碎屑，这些金属碎屑不会与压电元件等接触。因此，本实用新型能够防止短路的缺点并对提供高可靠性的传感器具有特殊的效果。
而且，当根据爆震振动，振动负载作用在压电元件上时，如果压电元件按照爆震振动产生电压信号，本实用新型的爆震传感器是足够的。不用像本实用新型第一方面的描述设置重块，各零件通过保持部分通过将各零件弹性地保持在固定件的固定状态，能够被夹持并固定在支撑凸缘和保持部分之间。但是，为了增强检测爆震的性能，优选诸如压电元件的各零件如同在本实用新型的第二方面的传感器中通过重块由保持部分弹性地保持。
这里，根据本实用新型第一或第二方面的爆震传感器制造成具有这样的结构，其中，管状部分通过从圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中而固定。这种固定(装置)可以将该管状部分的下端部分焊接或低温焊接于该圆柱形部分的内圆周上。但是，像本实用新型的第三方面一样，优选填密装置，因为它能够简化传感器的装配过程。但是，在该管状部分的外径大于圆柱形部分的内径以便在插入之后不使用间隙配合而是干涉配合的情况下，可以免去单独的固定装置，并且用这种配合本身能够保持足够的弯曲。这种情况通过压入插入来举例说明。具体说，本实用新型第四方面的爆震传感器不需要具有前述的单独的固定件，因为管状部分插入该爆震传感器的圆柱形部分中是通过该管状部分被压入该圆柱形部分中实现的。
因此，本实用新型以低成本提供高可靠性的传感器具有特殊的效果。
根据本实用新型的第五方面的传感器，在本实用新型的第四方面，各零件通过重块保持，因此如同在本实用新型第二方面的情况下检测爆震的性能能够被增强。而且，如同在本实用新型第六方面所定义的，同将保持部分形成为环形形状，性能是稳定的。
特别是，根据本实用新型第八到第十的任何一方面的爆震传感器，具有重块，但是不需要作为一个零件的任何独立的重块。省去该重块不会导致增加零件的数目和结构的复杂性，因此爆震传感器的性能能够增强。
另一方面，根据本实用新型第十一方面的传感器，管状部分被压入。此外，靠近该压入管状部分的前端的部分被填密成更大的直径并且被推到径向加大部分的内圆周上，因此能够可靠地防止固定件(或管状部分)出来。由于这种填密变形，获得用于压电元件的高密封性能(防液体)。这带来高可靠性的效果。
但是，如同在本实用新型的第七方面的传感器中，管状部分可以不是压入而是插入圆柱形部分中。在这种情况下，在管状部分被插入圆柱形部分中的情况下管状部分下端部的外圆周还可以被焊接和低温焊接于该圆柱形部分的内圆周上。但是，如同在本实用新型的第十二方面的传感器中，管状部分可以通过填密而被固定。
在本实用新型中，本实用新型的十三方面的传感器所采用的螺纹方法，管状部分通过螺纹方式固定在该圆柱形部分中。因此，在拧入过程中如果由于螺纹的摩擦产生微小的金属碎屑，能够防止与压电元件等接触。因此根据本实用新型，可以防止由于金属碎屑导致诸如短路的缺点的发生。因此，传感器具有高可靠性。
每个公开的内容和本申请要求国外优先权的每个国外专利申请通过参考结合于此，如同充分地提出。
权利要求1.一种爆震传感器，其特征在于包括圆柱形主体，该圆柱形主体包括圆柱形部分和支撑凸缘，该支撑凸缘设置在该圆柱形部分下端的外圆周上；多个零件，包括设置并固定在该支撑凸缘上的绝缘件、电极板和环形压电元件；以及包括管状部分的固定件，该管状部分包括从该管状部分的外圆周伸出的保持部分，并形成为从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中，该保持部分是弹性变形的，以保持各零件，其中该固定件通过将该固定件的管状部分从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中而被固定在该圆柱形部分中，并且当固定件被固定在该圆柱形部分中时，各零件通过用该保持部分将各零件弹性地保持而被夹持并固定在该支撑凸缘和该保持部分之间。
2.根据权利要求1的爆震传感器，其中，该圆柱形部分包括在其内圆周的这样部分的径向加大的部分，当该管状部分被插入时，该径向加大的部分相应于该管状部分的下端部分，并且插入的该管状部分的下端部分被填密并变形成径向加大的形状并且被推到该径向加大部分的内圆周上，以便将该管状部分固定在该圆柱形部分。
3.根据权利要求1的爆震传感器，其中该管状部分形成为压入该圆柱形部分内，并且该固定件通过将其管状部分从该圆柱形部分的上端压入该圆柱形部分内而被固定。
4.根据权利要求1的爆震传感器，其中该保持部分形成为在该管状部分的外圆周上的环形形状。
5.根据权利要求3的爆震传感器，其中该圆柱形部分包括在其内圆周的这样部分的径向加大的部分，当该管状部分被压入时，该径向加大的部分相应于该管状部分的下端部分，并且该压入的管状部分的下端部分被填密并变形成径向加大的形状，并被推到该径向加大部分的内圆周上。
6.根据权利要求1的爆震传感器，其中该固定件包括在该管状部分的外圆周上的螺纹，以便将该固定件以螺纹方式紧固在该圆柱形部分中。
7.一种爆震传感器，其特征在于包括圆柱形主体，该主体包括圆柱形部分和支撑凸缘，该支撑凸缘设置在该圆柱形部分下端的外圆周上；多个零件，包括设置并固定在该支撑凸缘上的绝缘件、电极板以及环形压电元件；放置在各零件上的重块；以及包括管状部分的固定件，该管状部分包括从该管状部分的外圆周伸出的保持部分，并形成为从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分内，该保持部分是弹性变形的，以保持该重块，其中该固定件通过将该固定件的管状部分从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分内而被固定在该圆柱形部分中，并且当固定件被固定在该圆柱形部分中时，各零件通过用该保持部分将该重块弹性地保持而被夹持并固定该支撑凸缘和该重块之间。
8.根据权利要求7的爆震传感器，其中，该圆柱形部分包括在其内圆周的这样部分的径向加大的部分，当该管状部分被插入时，该径向加大的部分相应于该管状部分的下端部分，并且插入的该管状部分的下端部分被填密并变形成径向加大的形状并且被推到该径向加大部分的内圆周上，以便将该管状部分固定在该圆柱形部分。
9.根据权利要求7的爆震传感器，其中该管状部分形成为压入该圆柱形部分内，并且该固定件通过将其管状部分从该圆柱形部分的上端压入该圆柱形部分内而被固定。
10.根据权利要求7的爆震传感器，其中该保持部分形成为在该管状部分的外圆周上的环形形状。
11.根据权利要求9的爆震传感器，其中该圆柱形部分包括在其内圆周的这样部分的径向加大的部分，当该管状部分被压入时，该径向加大的部分相应于该管状部分的下端部分，并且该压入的管状部分的下端部分被填密并变形成径向加大的形状，并被推到该径向加大部分的内圆周上。
12.根据权利要求7的爆震传感器，其中该固定件包括在该管状部分的外圆周上的螺纹，以便将该固定件以螺纹连接方式紧固在该圆柱形部分中。
13.一种爆震传感器，其特征在于包括圆柱形主体，该圆柱形主体包括圆柱形部分和支撑凸缘，该支撑凸缘设置在该圆柱形部分下端的外圆周上；多个零件，包括设置并固定在该支撑凸缘上的绝缘件、电极板和环形压电元件；放置在各零件上的重块；以及包括管状部分的固定件，该管状部分形成为从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中，其中该重块形成为通过弹性变形的连接部分从该管状部分的外圆周上伸出，该固定件通过将该固定件的管状部分从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中而被固定在该圆柱形部分中，并且当固定件被固定在该圆柱形部分中时，该各零件通过用该重块的一部分将各零件弹性地保持而被夹持并固定在该支撑凸缘和该重块之间。
14.根据权利要求13的爆震传感器，其中该管状部分形成为从该圆柱形部分的上端被压入该圆柱形部分中，并且该固定件通过将该固定件的管状部分从该圆柱形部分的上端压入该圆柱形部分而被固定。
15.根据权利要求13的爆震传感器，其中该重块的所述部分在该管状部分的外圆周处形成为环形形状。
16.根据权利要求13的爆震传感器，其中该弹性变形的连接部分制造成比该重块的所述部分薄。
17.根据权利要求14的爆震传感器，其中该圆柱形部分包括在其内圆周的这样部分的径向加大的部分，当该管状部分被压入时，该径向加大的部分相应于该管状部分的下端部分，并且该压入的管状部分的下端部分被填密并变形成径向加大的形状，并被推到该径向加大部分的内圆周上。
18.根据权利要求13的爆震传感器，其中该圆柱形部分包括在其内圆周的这样部分的径向加大的部分，当该管状部分被压入时，该径向加大的部分相应于该管状部分的下端部分，并且插入的管状部分的下端部分被填密并变形成径向加大的形状，并被推到该径向加大部分的内圆周上，从而将该管状部分固定在圆柱形部分中。
19.根据权利要求13的爆震传感器，其中该固定件包括在该管状部分的外圆周上的螺纹，以便将该固定件以螺纹方式紧固在该圆柱形部分中。
专利摘要一种爆震传感器，其包括圆柱形主体，该圆柱形主体包括圆柱形部分和支撑凸缘，该支撑凸缘设置在该圆柱形部分下端的外圆周上多个零件，包括设置并固定在该支撑凸缘上的绝缘件、电极板和环形压电元件；以及包括管状部分的固定件，该管状部分包括从该管状部分的外圆周伸出的保持部分，并形成为从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中，该保持部分是弹性变形的，以保持各零件，其中该固定件通过将该固定件的管状部分从该圆柱形部分的上端插入该圆柱形部分中而被固定在该圆柱形部分中，并且当固定件被固定在该圆柱形部分中时，各零件通过用保持部分将各零件弹性地保持而被夹持在并固定在该支撑凸缘和该保持部分之间。
文档编号G01M15/00GK2807232SQ20052000243
公开日2006年8月16日 申请日期2005年1月17日 优先权日2004年1月15日
发明者青井克树, 平田智大, 前田高志 申请人:日本特殊陶业株式会社