爆震传感器的制作方法

文档序号:6155325阅读:218来源:国知局
专利名称:爆震传感器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种安装在内燃机的机体等上,用于检测内燃 机中发生的爆震的爆震传感器,尤其涉及具有压电元件、支承 该压电元件的支承构件、覆盖压电元件和支承构件的至少 一部 分的树,脂覆盖体的爆震传感器。
背景技术
以往,公知有安装在内燃机的机体等上,用于检测内燃机
所发生的爆震的爆震传感器。例如,专利文献l、 2公开了这样 的爆震传感器。
专利文献l的爆震传感器(knock sensor )(爆震传感器 (knocking sensor)),具有由筒状的压力套筒(贯穿部)和设 置在其基端的凸缘状的缘部(支承主体部)构成的支承构件(参 照专利文献l的图l及其说明部分等)。在压力套筒的外周配置 有压电陶资片(压电元件)、连接片、绝缘片、配重体等,由缘 部进行支承。而且,压电陶瓷片等被模制成型的塑料外壳(树 脂覆盖体)覆盖而被密封。
在该爆震传感器中,为了提高支承构件和塑料外壳的密封 性,在支承构件中的压力套筒的顶端侧外周周向设置2条槽。 另外,在缘部的外周也周向设置2条槽。
专利文献2的爆震传感器(爆震传感器(knocking sensor)) 具有由圆筒状的筒部(贯穿部)和设置在其基端的缘部(支承 主体部)构成的筒状芯骨(支承构件)(参照专利文献2的图1 及其说明部分等)。在筒部的外周配置有压电元件、电极板、绝 缘板、配重等,用缘部进行支承。而且,压电元件等被模制成型的树脂覆盖体覆盖而密封。
在该爆震传感器中,为了提高筒状芯骨与树脂覆盖体的密 封性,也在金属芯骨中的筒部的顶端侧外周周向设置2条槽。
另外,在缘部的外周也周向设置2条槽。另外,在该爆震传感
器中,使各个槽的形式设为越接近径向外侧轴线方向的宽度逐 渐减小的形式,所以难以拆下插入各个槽的树脂,难以剥离树 脂覆盖体。
专利文献l:曰本净争表2003-517593号7>*艮 专利文献2:曰本并争开2004-257834号^^才艮 但是,不仅是专利文献l的爆震传感器,即使是改良了筒 状芯骨和树脂覆盖体的密封性的专利文献2的爆震传感器,依 然难以确保充分的密封的耐久性。而且,专利文献2的爆震传 感器还存在难以加工上述槽这样的问题。

发明内容
本发明是鉴于上述现状而做成的,其目的是提供一种能提 高支承构件和树脂覆盖体之间的密封的耐久性的爆震传感器。
其解决手段是一种具有压电元件;支承构件,其具有支承 主体部,该支寿义主体部包含直接或间接地支承上述压电元件的 支承面;树脂覆盖体,在与上述支承面正交的正交方向中,将 上述支承面朝向的一侧作为顶端侧、将与其相反的一侧作为基 端侧,在沿着上述支承面的沿面方向中,将朝向上述压电元件 以及上述支岸义主体部的外侧的 一 侧作为沿面方向外侧、将朝向 上述压电元件以及上述支承主体部的内侧的 一 侧作为沿面方向 内侧时,上述树脂覆盖体覆盖上述压电元件以及上述支承构件 的至少一部分,且上述树脂覆盖体具有覆盖上述压电元件的外 周以及上述支承主体部的外周的外侧部;其中,上述支承构件树脂覆盖体具有包含与上述第l卡合部相互卡合的第2卡合部 的绕入部,该绕入部与上述外侧部相连且向上述沿面方向内侧 延伸而绕入到上述支承主体部的上述基端侧。
在以往技术的爆震传感器中,若构成树脂覆盖体的树脂材 料随时间老化,则有时树脂覆盖体中的将压电元件、支承构件 的支承主体部的外周覆盖的外侧部会从支承主体部的外周的下 侧(基端侧)剥落下来,在树脂覆盖体的外侧部和支承主体部
的外周之间产生间隙。其理由可以认为是以下原因若爆震传 感器长时间地暴露在高温环境下,或反复承受冷热循环,则构 成树脂覆盖体的树脂材料随时间老化,树脂覆盖体产生收缩(所 谓热缩),而该收缩在爆震传感器的结构方面来看,主要是在与
有沿上述正交方向的外侧部的尺寸(高度)越大,收缩的程度 就越大的倾向。而且,若树脂覆盖体(外侧部)沿上述大致正 交的方向收缩,则插入到设置在支承主体部的外周的槽中的外 侧部的一部分向从槽中脱出的方向移动,树脂覆盖体中的覆盖 支承主体部外周的外侧部从支承主体部的外周的下侧(基端侧) 剥落下来。因此,本发明人专心研究即使对于树脂覆盖体的外 侧部上的收缩,也能充分地保持树脂覆盖体和支承构件之间的 密封性的爆震传感器,直至完成本发明。
即,在本发明的爆震传感器中,在树脂覆盖体上设有与其 外侧部相连且绕入到支承构件的支承主体部的基端侧的绕入 部。若采用该爆震传感器,即使是构成树脂覆盖体的树脂材料 随时间老化,树脂覆盖体(特别是外侧部)产生了向与支承面 正交的正交方向的收缩,也能通过使与外侧部相连的绕入部位 于支承主体部的基端侧来限制外侧部向上述大致正交的方向收缩。
另外,在本发明中,在支承主体部的基端侧设有第l卡合
部,在绕入部上设有与第1卡合部相互卡合的第2卡合部。因此, 即使外侧部向与上述大致正交的方向产生的收缩并不小,也能 通过第1、第2卡合部之间的相互卡合来抑制绕入部相对支承主 体部向沿面方向外侧相对移动。
从而,若采用本发明,通过使与外侧部相连的绕入部位于 支承主体部的基端侧而产生的效果、和通过在该绕入部上设置 与支承主体部的基端侧的第l卡合部卡合的第2卡合部而产生 的效果相互作用,即使树脂覆盖体(特别是外侧部)出现因老 化而引起的收缩,也能有效地防止树脂覆盖体从支承主体部的 外周上剥落下来。结果能比以往提高支承构件和树脂覆盖体之 间的密封的耐久性。
另外,作为"支承构件"的形式,例如,可以举出仅由包 含支承面的环状的支承主体部构成的构件,或者除了包含支承 面的环状的支承主体部之外还设置了插入环状的压电元件的内 侧的筒状的筒状部(贯穿部)的形式等。另外,"支承构件"的 材质,只要是考虑应对内燃机的振动的刚性等因素适当地选择 即可,例如,从金属、陶瓷、树脂等材料中选择适合的材质即 可。
另外,"支承构件"是用其支承面直接或间接地支承压电元 件的构件。作为间接地支承压电元件的形式,例如,可以举出 将电极构件、绝缘板等其它构件夹在支承面和压电元件之间的 形式。
"树脂覆盖体"的材质,只要是考虑与支承构件的密封性、 耐热性等性能适当地选择即可。另外,作为"树脂覆盖体",例 如可以举出通过模制成型形成的方式。作为树脂覆盖体的"绕入部"的形式,例如,可以如后述 的那样沿支承主体部的外周设置成环状,除此以外还可以举出 沿支承主体部的外周间断地设置多个的形式等。
支承构件的"第l卡合部"以及树脂覆盖体的"第2卡合部" 可以考虑到支承构件和树脂覆盖体之间的密封的耐久性等适当 地改变其形式。
例如,作为"第l卡合部",可以沿支承主体部的外周形成 环状地设置向顶端侧凹入且向基端侧敞口的槽状的卡合槽部, 或者可以沿支承主体部的外周形成并排多个地设置向顶端侧凹 入且向基端侧敞口的槽状的卡合槽部。而且,作为与其卡合的 "第2卡合部",可以设置向顶端侧突出且插入到上述卡合槽部 中的卡合突部。
另外,作为"第l卡合部",可以沿支承主体部的外周形成 环状地设置向基端侧突出的卡合突部,或者,沿支承主体部的
外周形成并排多个地设置向基端侧突出的卡合突部。而且,作 为与其卡合的"第2卡合部",可以设置向基端侧凹入且向顶端 侧敞口的槽状的供上述卡合突部插入的卡合槽部。
另外,作为"第l卡合部",可以沿着支承主体部的外周形 成环状地设置越是接近沿面方向内侧向顶端侧凹入得越深的卡 合圆锥状凹部,或者沿支承主体部的外周形成并排多个地设置 越是接近沿面方向内侧向顶端侧凹入得越深的卡合圆锥状凹 部。而且,作为与其卡合的"第2卡合部",可以设置越是接近 沿面方向内侧向顶端侧突出得越大且插入上述卡合圆锥状凹部 中的卡合圆锥状凸部。
另外,作为"第l卡合部"和"第2卡合部",也可以在上 述卡合槽部、卡合突部、卡合圆锥状凹部以及卡合圆锥状凸部
中,组合2种以上而设置。另外,对于后述的"第3卡合部,,以及"第4卡合部,,的形 式而言,也与"第l卡合部"和"第2卡合部"相同。
另外,上述爆震传感器可以是将上述绕入部沿上述支承主 体部的外周设置成环状而成的爆震传感器。
在本发明的爆震传感器中,由于将绕入部沿支承主体部的 外周设置成环状,因此限制了与绕入部相连的外侧部在整个周 面区域朝与支岸义面正交的正交方向收缩。乂人而,能更加可靠地 防止外侧部从支承主体部的外周上剥落下来,因此能进一步提 高支承构件和树脂覆盖体之间密封的耐久性。
另外,对上述爆震传感器,也可以是这样的爆震传感器 将从上述沿面方向看,上述绕入部中的从上述外侧部的内周到 上述绕入部的内侧端的最短的绕入长度设为上述外侧部厚度的 0.3倍 6倍。
在本发明的爆震传感器中,将树脂覆盖体中的绕入部的绕 入长度设为外侧部厚度的0.3倍 6倍。通过这样设置,能更加 有效地防止该绕入部从支承主体部上剥落下来,因此能进一步 提高支承构件和树脂覆盖体之间的密封的耐久性。
另外,对上述的任意一处所记载的爆震传感器,也可以是 这样的爆震传感器上述第l卡合部是向上述顶端侧凹入且向 上述基端侧敞口的槽状,是沿上述支承主体部的外周形成环状 而成的第l卡合环状槽部,上述第2卡合部是向上述顶端侧突出 的环形突条状,是插入到上述第l卡合环状槽部内而成的第2卡 合环状突部。
在本发明的爆震传感器中,由于第l卡合部是上述第l卡合 环状槽部,第2卡合部是插入该第l卡合环状槽部内的上述第2 卡合环状突部,因此能使第l卡合部和第2卡合部在全周范围相 互卡合。而且,由于使突部插入到槽部内进行卡合,因此能使第l卡合部和第2卡合部可靠地卡合。从而,由于能更加有效地防止绕入部向沿面方向外侧移动而从支承主体部上剥落下来,因此能进一步提高支承构件和树脂覆盖体之间的密封的耐久性。
另外,对上述的任意一处所记载的爆震传感器,也可以是这样的爆震传感器上述支承主体部具有并不被上述树脂覆盖体所覆盖,而是暴露在外构成的基端面,该基端面是位于支承主体部本身的基端且朝向上述基端侧的基端面。
在本发明的爆震传感器中,虽然树脂覆盖体具有绕入到支承主体部的基端侧的绕入部,但支承主体部的基端面并不被树脂覆盖体(绕入部等)所覆盖,而是暴露在外的。因此,在将该爆震传感器安装在内燃机的机体等上时,能使支承主体部的基端面直接与机体等的安装部抵接,并不会将树脂覆盖体夹在中间。从而,内燃机所产生的振动能很容易地传递到爆震传感器,因此能更加高精度地检测爆震。
另外,其它的解决手段是一种具备呈环状的压电元件、具有包含直接或间接地支承上述压电元件的支承面的支承主体部以及从该支承主体部延伸且贯穿到上述压电元件内的贯穿部的支承构件、覆盖上述压电元件以及上述支承构件的至少 一部分的树脂覆盖体的爆震传感器,其中,在与上述支承面正交的正交方向中,将上述支承面朝向的一侧作为顶端侧、将与其相反的一侧作为基端侧,在沿着上述支承面的沿面方向中,将朝向上述压电元件以及上述支 lc主体部的外侧的 一侧作为沿面方向外侧、将朝向上述压电元件以及上述支浮义主体部的内侧的一侧作为沿面方向内侧时,上述树脂覆盖体具有覆盖上述压电元件的外周以及上述支承主体部的外周的外侧部以及与该外侧部的上述顶端侧相连且覆盖上述贯穿部的外周顶端侧的顶端侧部;
12上述爆震传感器中,上述支承构件以及上述树脂覆盖体具有以
下两种组合的至少任意一种组合设置在上述支承主体部的上 述基端侧的第l卡合部与包含与上述第l卡合部相互卡合的第2 卡合部的基端侧绕入部的组合,该基端侧绕入部是与上述外侧 部相连且向上述沿面方向内侧延伸而绕入到上述支寿义主体部的 上述基端侧的基端侧绕入部;以及设置在上述贯穿部的上述顶 端侧的第3卡合部与包含与上述第3卡合部相互卡合的第4卡合 部的顶端侧绕入部的组合,该顶端侧绕入部是上述顶端侧部所 包含的向上述沿面方向内侧延伸而绕入到上述贯穿部的上述顶 端侧的顶端侧绕入部。
在现有技术的爆震传感器中,若构成树脂覆盖体的树脂材 料随时间老化,则有时树脂覆盖体中的覆盖压电元件和支承构 件外周的外侧部会乂人支承构件中的支承主体部的外周的下侧 (基端侧)剥落下来,在树脂覆盖体的外侧部和支承主体部的 外周之间产生间隙。或者,有时树脂覆盖体的顶端侧部从支承 构件中的贯穿部的外周顶端侧剥落下来,在树脂覆盖体的顶端 侧部和贯穿部的外周顶端侧之间产生间隙。其理由如上所述。
与此相对应,在本发明的爆震传感器中,在树脂覆盖体上 设置基端侧绕入部和顶端侧绕入部的至少任意 一 种,该基端侧 绕入部与其外侧部相连且绕入到支承构件的支承主体部的基端
支承构件的贯穿部的顶端侧。采用该爆震传感器,即使是构成 树脂覆盖体的树脂材料随时间老化,树脂覆盖体(特别是外侧 部)产生了向与支承面正交的正交方向的收缩,也可以通过使 与外侧部相连的绕入部位于支承主体部的基端侧来限制外侧部 向上述大致正交的方向收缩。或者,通过使与外侧部相连的顶 端侧部的顶端侧绕入部位于贯穿部的顶端侧来限制外侧部向上述大致正交方向的收缩。
另外,在本发明中,在支承主体部的基端侧设置第l卡合
部,在基端侧绕入部上设置与第l卡合部相互卡合的第2卡合部。或者,在贯穿部的顶端侧设置第3卡合部,在顶端侧绕入部上设置与第3卡合部相互卡合的第4卡合部。因此,即使外侧部向上述大致正交的方向产生的收缩并不小,也可以通过第1、第2卡合部之间的相互卡合来抑制基端侧绕入部相对支承主体部向沿面方向外侧相对移动。或者,可以通过第3、第4卡合部之间的相互卡合来抑制顶端侧绕入部相对贯穿部向沿面方向外侧相对移动。
因此,若采用本发明,通过使与外侧部相连的基端侧绕入部位于支承主体部的基端侧构成而产生的效果、和通过在基端侧绕入部上设置与支承主体部的基端侧的第l卡合部卡合的第2卡合部而产生的效果相互作用,即使树脂覆盖体(特别是外侧部)出现因老化而引起的收缩,也能有效地防止树脂覆盖体从支承主体部的外周上剥落下来。或者,通过使与外侧部相连的顶端侧部的顶端侧绕入部位于贯穿部的顶端侧构成而产生的效果、和通过在顶端侧绕入部上设置与贯穿部的顶端侧的第3卡合部卡合的第4卡合部而产生的效果相互作用,即使树脂覆盖体(特别是外侧部)出现因老化而引起的收缩,也能有效地防止树脂覆盖体从贯穿部的外周顶端侧上剥落下来。
因此,能比以往提高支承构件和树脂覆盖体之间的密封的耐久性。
而且,作为"基端侧绕入部"的形式,例如,除了如后述的那样,沿支承主体部的外周设置成环状的之外,还可以举出沿支承主体部的外周间断地设置多个的形式等。另外,作为"顶端侧绕入部"的形式,例如,除了如后述的那样,沿贯穿部的外周设置成环状的之外,还可以举出沿贯穿部的外周间断地设 置多个的形式等。
对上述爆震传感器,也可以是这样的爆震传感器上述支 承构件以及上述树脂覆盖体具有上述第l卡合部和上述基端侧
绕入部的组合。
而且,也可以是这样的爆震传感器将上述基端侧绕入部 沿上述支承主体部的外周设置成环状。
在本发明的爆震传感器中,由于将基端侧绕入部沿支承主 体部的外周设置成环状,因此能在全周范围限制与基端侧绕入 部相连的外侧部在与支承面正交的正交方向的收缩。从而,能 更加可靠地防止外侧部从支承主体部的外周上剥落下来,因此 能进一 步提高支承构件和树脂覆盖体之间的密封的耐久性。
另外,对上述爆震传感器,也可以是这样的爆震传感器 使从上述沿面方向看,上述基端侧绕入部中的从上述外侧部的 内周到上述基端侧绕入部的内侧端的最短的绕入长度为上述外 侧部厚度的0.3倍 6倍。
在本发明的爆震传感器中,将树脂覆盖体中的基端侧绕入 部的绕入长度设外侧部厚度的0.3倍 6倍。通过这样设置,能 更加有效地防止该基端侧绕入部从支承主体部上剥落下来,因 此能进 一 步提高支承构件和树脂覆盖体之间的密封的耐久性。
另外,对上述爆震传感器,也可以是这样的爆震传感器 上述第l卡合部是向上述顶端侧凹入且向上述基端侧敞口的槽 状,是沿上述支承主体部的外周形成环状构成的第l卡合环状 槽部;上述第2卡合部是向上述顶端侧突出的环形突条状,是 插入到上述第l卡合环状槽部内的第2卡合环状突部。
在本发明的爆震传感器中,由于第l卡合部是上述第l卡合 环状槽部,第2卡合部是插入到该第l卡合环状槽部内的上述第2卡合环状突部,所以,能使第l卡合部和第2卡合部在全周范 围相互卡合。而且,由于使突部插入到槽部内进行卡合,所以 能使第l卡合部和第2卡合部可靠地卡合。从而,能更加有效地 防止基端侧绕入部向沿面方向外侧移动而从支承主体部上剥落
下来,因此能进一步提高支承构件和树脂覆盖体之间的密封的 耐久性。
另外,对上述的任意一处所记载的爆震传感器,也可以是 这样的爆震传感器上述支承主体部具有并不被上述树脂覆盖 体所覆盖,而是暴露在外的基端面,该基端面位于支承主体部 本身的基端且朝向上述基端侧。
在本发明的爆震传感器中,虽然树脂覆盖体具有绕入到支 承主体部的基端侧的基端侧绕入部,〗旦支承主体部的基端面并 不被树脂覆盖体(基端侧绕入部等)所覆盖,而是暴露在外。 因此,在将该爆震传感器安装在内燃机的机体等上时,能使支 承主体部的基端面直接与机体等的安装部抵接,并不会将树脂 覆盖体夹在中间。从而,由于内燃机所产生的振动能很容易地 传递到爆震传感器,因此能更加高精度地检测爆震。
另外,对上述的任意一处所记载的爆震传感器,也可以是 这样的爆震传感器上述支承构件和上述树脂覆盖体具有上述 第3卡合部和上述顶端侧绕入部的组合。
而且,也可以是这样的爆震传感器将上述顶端侧绕入部 沿上述贯穿部的外周设置成环状。
在本发明的爆震传感器中,由于将顶端侧部的顶端侧绕入 部沿贯穿部的外周设置成环状,所以在全周范围限制了与顶端 侧部相连的外侧部向与支7fc面正交的正交方向收缩。/人而,能 更加可靠地防止顶端侧部从贯穿部的外周顶端侧上剥落下来, 因此能进一步提高支承构件和树脂覆盖体之间的密封的耐久性。
另外,对上述爆震传感器,也可以这样的爆震传感器上 述第3卡合部是向上述基端侧凹入且向上述顶端侧敞口的槽
状,是沿上述贯穿部的外周形成环状构成的第3卡合环状槽部; 上述第4卡合部是向上述基端侧突出的环形突条状,是插入到 上述第3卡合环状槽部内构成的第4卡合环状突部。
在本发明的爆震传感器中,由于第3卡合部是上述第3卡合 环状槽部,第4卡合部是插入到该第3卡合环状槽部内的上述第 4卡合环状突部,所以,能使第3卡合部和第4卡合部在全周范 围相互卡合。而且,由于使突部插入到槽部内进行卡合,所以 能使第3卡合部和第4卡合部可靠地卡合。因此,能更加有效地 防止顶端侧绕入部向沿面方向外侧移动而从贯穿部上剥落下 来,所以能进一 步提高支承构件和树脂覆盖体之间的密封的耐 久性。
另外,对上述的任意一处所记载的爆震传感器,也可以是 这样的爆震传感器上述贯穿部具有并不被上述树脂覆盖体所 覆盖,而是暴露在外而成的顶端面,该顶端面位于贯穿部本身 的顶端且朝向上述顶端侧。
在本发明的爆震传感器中,虽然树脂覆盖体具有绕入到贯 穿部的顶端侧的顶端侧绕入部,但贯穿部的顶端面并不^皮树脂 覆盖体(顶端侧绕入部等)所覆盖,而是暴露在外。因此,在 将该爆震传感器安装在内燃机的机体等上时,能使安装用螺栓 等安装用构件直接与贯穿部的顶端面抵接,并不会将树脂覆盖 体夹在中间。因此,能更加可靠地将爆震传感器安装在内燃机 上。


17图l是实施方式l的爆震传感器的剖视图。
图2是在实施方式1的爆震传感器中的、树脂覆盖体的绕入
部(基端侧绕入部)附近的局部放大剖视图。
图3是在实施方式2的爆震传感器中的、树脂覆盖体的绕入 部(基端侧绕入部)附近的局部放大剖视图。
图4是实施方式3的爆震传感器的剖视图。
图5是在实施方式3的爆震传感器中的、树脂覆盖体的绕入 部(基端侧绕入部)附近的局部放大剖视图。
图6是实施方式4的爆震传感器的剖视图。
图7是在实施方式4的爆震传感器中的、树脂覆盖体的绕入 部(顶端侧绕入部)附近的局部》文大剖一见图。
图8是在实施方式4的爆震传感器中的、树脂覆盖体的绕入 部(基端侧绕入部)附近的局部放大剖视图。
具体实施例方式
实施方式l
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图l表示 本实施方式1的爆震传感器100。另外,图2表示该爆震传感器 100中的、树脂覆盖体150的绕入部(基端侧绕入部)157附近。 而且,在图1和图2中,图中上侧是轴线AX方向(与后述的支承 面llla正交的正交方向)的顶端侧,图中下侧是轴线AX方向的 基端侧。
该爆震传感器100由支承构件110、包含被该支承构件IIO 支承的压电元件135的压电机构部130、覆盖支承构件110以及 压电机构部130的树脂覆盖体150构成。
其中,支承构件110由金属(具体而言是热膨胀系数为 lxl(Ts厂C的碳素钢)形成为一体。支承构件110由具有轴线AX该支承主体部lll且从
该支承主体部111沿轴线AX向顶端侧(图中上方)延伸的圆筒 状的筒状部(贯穿部)121构成。
支承主体部lll由位于径向内侧(在沿后述的支承面llla 的沿面方向中的沿面方向内侧)的第1环状部113、位于该第l 环状部113的径向外侧(沿面方向外侧)且在轴线AX方向的长 度小于第1环状部113 (大约一半)的第2环状部115构成。
第1环状部113具有朝向顶端侧的顶端面113a、朝向基端侧 的基端面113b、朝向径向内侧(沿面方向内侧)的内周面113c 和朝向径向外侧(沿面方向外侧)的外周面113d。另外,第2 环状部115具有朝向顶端侧的顶端面115a、朝向基端侧的基端 面115b、朝向径向外侧的外周面115d。
而且,第1环状部113的顶端面113a和第2环状部115的顶端 面115a为齐平面,构成支承主体部lll的支承面llla。另外, 第1环状部113的基端面113b成为支承主体部lll的座面(基端 面)lllb。该座面lllb并没有被后述的树脂覆盖体150所覆盖, 而是暴露在外。另外,第2环状部115的外周面115d成为支承主 体部lll的外周面(最外周面)llld。支承面llla是支承后述 的压电元件135等的面。另外,座面lllb是与设置在内燃机的 缸体上的传感器安装部(未图示)抵接的面。
在支承主体部lll中,在第2环状部115的基端面115b上设 有第l卡合环状槽部(第l卡合部)119,该第1卡合环状槽部119 是向顶端侧凹入且向基端侧敞口的槽状,形成沿支承主体部 lll的外周面llld的环状。该第1卡合环状槽部119的尺寸是内 径cf)20mm,外径cj)22mm,宽度lmm,深度0.5mm。后述的 第2卡合环状突部159插入该第1卡合环状槽部119中而相互贴 紧且卡合。支承主体部111的筒状部121具有位于本身的顶端且朝向 顶端侧的顶端面121a、朝向径向内侧的内周面121c、朝向径向 外侧的外周面121d。顶端面121a并没有被后述的树脂覆盖体 150所覆盖,而是暴露在外。另外,为了提高与后述的树脂覆 盖体150的密合性,在该筒状部121的外周面121d中的顶端侧的 规定位置上,相互平行地凹设有分别呈环状的3条环状槽部 123、 123、 123。
接着,对压电机构部130进行说明。压电机构部130通过从 基端侧向顶端侧按顺序层叠基端侧绝缘板131 、基端侧电极构 件133、压电元件135、顶端侧电极构件137、顶端侧绝缘板139 以及配重构件141而构成。
其中,基端侧绝缘板131呈圆环板状,由绝缘材料(具体 而言是PBT)构成,将支承构件110的筒状部121插入在该基端 侧绝缘板131的内侧,且该基端侧绝缘板131配置在支承构件 IIO的支承主体部111的支承面llla上。该基端侧绝缘板131是 用于使支承构件IIO和以下描述的基端侧电极构件133电绝缘 的构件。
基端侧电极构件133由金属材料(具体而言是热膨胀系数 为2xlO^厂C的黄铜)构成,支承构件110的筒状部121插入在该 基端侧电极构件13 3的内侧,且该基端侧电极构件13 3配置在基 端侧绝缘板131的顶端侧。该基端侧电极构件133由圆环板状的 环状部133f和乂人该环状部133f向径向外侧延伸出去的端子部 133g构成。环状部133f被夹持在基端侧绝缘々反131和以下描述 的压电元件135之间,与压电元件135的基端面135b抵接。另一 方面,端子部133g从环状部133f在规定位置弯曲且延伸到后述 的连接部161,构成从压电元件135的基端面135b输出的电信号 的导电线路。压电元件135呈圓环状,由具有压电效果的材料(具体而 言是热膨胀系数为lxl(W。C的PZT)构成,支承构件110的筒 状部121插入在该压电元件135的内侧,且该压电元件135配置 在基端侧电极构件133的顶端侧。该压电元件135具有顶端面 135a、构成其背面的基端面135b、连结这些面的内周面135c 以及外周面135d。
顶端侧电极构件137由金属材料(具体而言是热膨胀系数 为2xl(W。C的黄铜)构成,支承构件110的筒状部121插入在该 顶端侧电才及构件13 7的内侧,且该顶端侧电才及构件13 7配置在压 电元件135的顶端面135a上。该基端侧电才及构件137由圆环板状 的环状部137f和从该环状部137f向径向外侧延伸出去的端子部 13 7 g构成。环状部13 7 H皮夹持在压电元件13 5和以下描述的顶 端侧绝缘板139之间,与压电元件135的顶端面135a抵接。另一 方面,端子部137g从环状部137f在规定位置弯曲且延伸到后述 的连接部161,构成从压电元件135的顶端面135a输出的电信号 的导电线路。
顶端侧绝缘板139呈圆环板状,由绝缘材料(具体而言是 PET)构成,将支承构件110的筒状部121插入在该顶端侧绝缘 板139的内侧,且该顶端侧绝缘板139配置在顶端侧电极构件 137的顶端侧。该顶端侧绝缘才反139是用于将顶端侧电极构件 13 7和以下描述的配重构件141电绝缘的。
配重构件141呈圆环状,由金属材料(具体而言是热膨胀 系数为2xl0^/t:的黄铜)构成,支承构件110的筒状部121插入 在该配重构件141的内侧,且该配重构件141配置在顶端侧绝乡彖 板139的顶端侧。该配重构件141将顶端侧绝缘^反139压向基端 侧,在给压电元件135施加规定的负荷的状态下,被以下描述 的粘接材料143固定在支承构件IIO的筒状部121上。在上述压电机构部130 (基端侧绝缘板131、基端侧电极构 件133、压电元件135、顶端侧电极构件137、顶端侧绝缘板139 以及配重构件141 )的内周面130c和支承构件110的筒状部121 的外周面121d的间隙中,填充粘接材料143。通过该粘接材料 143将构成压电机构部130的基端侧纟色缘板131 、基端侧电极构 件133、压电元件135、顶端侧电极构件137、顶端侧绝缘板139 和配重构件141与筒状部121的外周面121d分别相互固定。
接着,对树脂覆盖体150进行说明。该树脂覆盖体150是模 制成型绝缘性树脂(具体而言是热膨胀系数为6 x 10 5 / °C的聚酰 胺树脂)而成的。
该树脂覆盖体150由大致成圆筒状的元件覆盖部151和从 该元件覆盖部151向外侧延伸出去且用于与外部设备(例如发 动机控制装置等)的外部连接器连接的连接部161构成。
其中,元件覆盖部151分别贴紧支承构件110的顶端侧和基 端侧,将整个压电机构部130密封在元件覆盖部151和支承构件 IIO之间。该元件^篁盖部151由位于顶端侧的顶端侧部153、与 该顶端侧部15 3的基端侧相连的外侧部15 5 、与该外侧部15 5相 连的绕入部(基端侧绕入部)157构成。
顶端侧部15 3为环状,具有越接近顶端侧直径越小的圆锥
构件141的顶端面)而将其覆盖,并且在支承构件110的筒状部 121中紧贴外周面121d的顶端侧部分而将其覆盖。如上所述, 由于在筒状部121的外周面121d的顶端侧部分上形成有3条环 状槽部123、 123、 123,所以,通过该部分才是高了树脂覆盖体 150 (顶端侧部153)和支承构件IIO (筒状部121 )的密合性,
提高了密封性。
外侧部155呈径向厚度dl (具体而言是1.5mm)恒定的圆
22筒状。该外侧部155紧贴着压电机构部130的外周面130d以及支 承构件110的支承主体部111的外周面llld(第2环状部115的外 周面115d)而将它们覆盖。
绕入部157连着外侧部155而向径向内侧延伸,同时设成沿 着支承主体部lll的外周面llld延伸的环状。该绕入部157绕入 支承主体部lll的基端侧,更加详细地说是绕入第2环状部115 的基端面115b侧,紧贴着该基端面115b而将其覆盖。在该绕入 部157中,绕入第2环状部115的基端面115b的绕入长度ml,详 细地说,在沿径向看时的从外侧部155的内周面155c到绕入部 157的内侧端面157c的最短绕入长度ml是1.5mm。
另夕卜,在绕入部157上设有沿该绕入部157的内侧端面157c 形成为环状的第2卡合环状突部(第2卡合部)159,该第2卡合 环状突部159是向顶端侧突出的突条状。该第2卡合环状突部 159的尺寸是内径巾20mm,外径(J)22mm,宽度lmm,高度 0.5mm。该第2卡合环状突部159插入到设置在支承主体部111 (第2环状部115)的基端侧的第1卡合环状槽部119中,相互贴 紧且卡合。
该爆震传感器100使支承构件110的座面lllb与内燃机缸 体的安装部接触,将图未示的螺栓从顶端侧插入支承构件IIO 的内侧,从而安装在内燃机上。
若内燃机产生爆震等异常振动,则其异常振动通过支承构 件IIO的支承主体部lll到达压电机构部130的压电元件135。而 且,对应于该异常振动而从压电元件135输出的电信号从基端 侧电极构件133以及顶端侧电极构件137输出到对外部设备上。
而且,在该爆震传感器100中,尽管树脂覆盖体150具有绕 入到支承主体部lll的基端侧的绕入部157,可是支寿、主体部 111的座面lllb并不被树脂覆盖体150 (绕入部157等)覆盖,而是暴露在外。因此,在将该爆震传感器100安装在内燃机上
时,能够使支承主体部lll的座面lllb直接与内燃机机体的安 装部抵接,而并不会将树脂覆盖体150夹在中间。从而,由于 内燃机产生的振动能容易地传递到爆震传感器,所以能更加高 精度地检测爆震。
若该爆震传感器100长时间地暴露在高温环境下,或反复 承受冷热循环,则构成树脂覆盖体15 0的树脂材料随时间老化, 树脂覆盖体150产生收缩(所谓热缩)。特别是,由于伴随该老 化而产生的收缩,主要是沿外侧部155的轴线AX方向产生的收 缩比较大,所以树脂覆盖体150的外侧部155要从支承主体部 lll的外周面llld的下侧(基端侧)剥落下来。
与此相对应,在本实施方式l中,在树脂覆盖体150上设置 与外侧部155相连的绕入部157,而且使该绕入部157的绕入长 度ml为外侧部155的厚度dl的0.3倍 6倍(具体是l倍)。由于 通过使这样的绕入部157位于支承主体部lll的基端侧来限制 外侧部155的轴线AX方向的收缩,所以能防止因外侧部155沿 轴线A X方向大幅收缩而从支承主体部111的外周面111 d上剥 落下来。
另外,与外侧部155相连的绕入部157使上述第l卡合环状 槽部119和第2卡合环状突部159相互卡合,使得第2卡合环状突 部159不能向径向移动。因此,即使树脂覆盖体150由于老化而 收缩,也能有效地防止绕入部157相对于支承主体部111向径向 外侧进行相对移动,能有效地防止该绕入部157移动、而从支 承主体部lll上剥落下来。因此,也能有效地防止与其相连的 外侧部15 5沿轴线A X方向大幅收缩而从支承主体部111的外周 面llld上剥落下来。
这样,本实施方式l中,通过使与外侧部155相连的绕入部157位于支承主体部lll的基端侧而产生的效果和通过在该绕 入部157上设置与支承主体部lll的基端侧的第l卡合环状槽部 119卡合的第2卡合环状突部159而产生的效果相互作用,即使 树脂覆盖体15 0 (特别是外侧部15 5 )出现因老化而引起的收缩, 也能有效地防止树脂覆盖体150从支承主体部111的外周面 llld上剥落下来。因此,能充分地提高支承构件110和树脂覆 盖体150的密封的耐久性。
另外,在本实施方式l中,由于在支承构件110上环状地设 置了第l卡合环状槽部119,另 一方面在树脂覆盖体150上设有 能插入该第l卡合环状槽部119内的环状的第2卡合环状突部 159,所以能使第1卡合环状槽部119和第2卡合环状突部159在 全周范围相互卡合。而且,由于使突部插入槽部而使它们卡合, 所以能使第l卡合环状槽部119和第2卡合环状突部159可靠地 卡合。从而,由于能更加有效地防止绕入部157向径向外侧移 动而从支承主体部lll上剥落下来,所以能进一步提高支承构 件110和树脂覆盖体150的密封的耐久性。
接着,对该爆震传感器100的制造方法进行说明。
首先,将支承构件110的筒状部121插入内侧,并且在支承 主体部111的支承面llla上,从基端侧向顶端侧按顺序层叠基 端侧绝缘板131、基端侧电极构件133、压电元件135、顶端侧 电极构件137、顶端侧绝缘板139以及配重构件141。
接着,在该压电才几构部130 (基端侧绝續4反131、基端侧电 极构件133、压电元件135、顶端侧电极构件137、顶端侧绝缘 板139以及配重构件141 )的内周面130c和筒状部121的外周面 121d的间隙内,填充粘接材料143。此时,在向基端侧推压配 重构件141而给压电元件135施加规定的负荷的状态下,将压电 机构部130的各构件粘接固定在筒状部121上。接着,用注射模塑成型用模具包围该构成构件,注射模塑
绝缘树脂以使其覆盖该构成构件,形成树脂覆盖体150。这样 一来,爆震传感器100就制成了 。 实施方式2
以下对第2实施方式进行说明。图3所示是本实施方式2的 爆震传感器200中的、树脂覆盖体250的绕入部(基端侧绕入部) 257附近。本实施方式2的爆震传感器200的支承构件210的支承 主体部211中的第2环状部215的形式与上述实施方式l的支承 构件110的支承主体部111中的第2环状部115的形式不同。另 外,树脂覆盖体250的绕入部257的形式与上述实施方式1的树 脂覆盖体150的绕入部157的形式不同。除此之外,基本上与上 述实施方式l相同,所以省略或简化与上述实施方式l相同部分 的说明。
本实施方式2的爆震传感器200由支承构件210、与上述实 施方式l相同的压电机构部130、覆盖这些构件的树脂覆盖体 250构成。
其中,支承构件210由环状的支承主体部211和与上述实施 方式l相同的筒状部121构成。支承主体部211由与上述实施方 式l相同的第1环状部113和位于该第1环状部113的径向外侧且 使轴线AX方向的长度小于第l环状部113的第2环状部215构成。
该第2环状部215具有朝向顶端侧的顶端面215a、在基端侧 形成的基端面215b、朝向径向外侧的外周面215d。而且,第l 环状部113的顶端面113a和第2环状部215的顶端面215a为齐 平面,构成支承主体部211的支承面211a。另外,第1环状部113 的基端面113b成为支承主体部211的座面(基端面)211b。另(最外周面)211d。
在支承主体部211中,在第2环状部215的基端侧设有第1 卡合圆锥状凹部(第l卡合部)219,该第l卡合圆锥状凹部219 越接近径向内侧越向顶端侧大幅凹入,沿支岸义主体部211的外 周面211d形成环状。后述的第2卡合圆锥状凸部259插入该第1 卡合圆锥状凹部219中而相互贴紧且卡合。
另外,树脂覆盖体250由大致成圆筒状的元件覆盖部251 和与上述实施方式l相同的连接部161构成。元件覆盖部251由 与上述实施方式l相同的顶端侧部153以及外侧部155,形式与 上述实施方式l不同的绕入部(基端侧绕入部)257构成。
支承主体部211的外周面211d设置成环状。该绕入部257绕入支 承主体部211的基端侧,更加详细地il,是绕入第2环状部215 的基端面215b侧。在该绕入部257中,绕入第2环状部215的基 端面215b的绕入长度m2,详细而言在沿径向看时的从外侧部 155的内周面155c到绕入部257的内侧端面257c的最短绕入长 度m2是0.6mm。
另外,在该绕入部257上设有越是接近径向内侧向顶端侧 突出得越大,且沿该绕入部257的内侧端面257c形成环状的第2 卡合圆锥状凸部(第2卡合部)259。该第2卡合圆锥状,凸部259 插入设置在支承主体部211的基端侧的第l卡合圆锥状凹部219 中而相互贴紧且卡合。
即使是本实施方式2的爆震传感器200,若长时间地暴露在 高温环境下,或反复承受冷热循环,则构成树脂覆盖体250的 树脂材料随时间老化,树脂覆盖体250产生收缩。特别是,由 于伴随该老化而产生的收缩主要是沿外侧部155的轴线AX方 向产生的收缩比较大,所以,树脂覆盖体250的外侧部155欲从支承主体部211的外周面211d的基端侧剥落下来。
与此相对应,在本实施方式2中也在树脂覆盖体250上设置 与外侧部155相连的绕入部257,而且,4吏该绕入部257的绕入 长度m2为外侧部155的厚度dl的0.3倍 6倍(具体而言是0.4 倍)。通过使这样的绕入部257位于支承主体部211的基端侧来 限制外侧部155的轴线AX方向的收缩,因此能防止因外侧部 155沿轴线AX方向大幅收缩而从支承主体部211的外周面211d 上剥落下来。
另外,在与外侧部155相连的绕入部257中,上述第l卡合 圆锥状凹部219和第2卡合圆锥状凸部259相互卡合,使得第2 卡合圓锥状凸部259不能向径向移动。因此,即使树脂覆盖体 250由于老化而收缩,也能有效地防止绕入部257相对支承主体 部211向径向外侧相对移动,能有效地防止该绕入部257移动而 从支承主体部211上剥落下来。从而,也能有效地防止与其相 连的外侧部15 5沿轴线A X方向大幅收缩而从支承主体部211的 外周面211d上剥落下来。
这样,在本实施方式2中,也会使通过使与外侧部155相连 的绕入部2 5 7位于支承主体部211的基端侧而产生的效果和通 过在该绕入部257上设置与支承主体部211的基端侧的第l卡合 圆锥状凹部219卡合的第2卡合圆锥状凸部259而产生的效果相 互作用,从而即使树脂覆盖体250 (特别是外侧部155)出现因 老化而引起的收缩,也能有效地防止树脂覆盖体250从支承主 体部211的外周面211d上剥落下来。因此,能充分提高支承构 件210和树脂覆盖体250的密封的耐久性。除此之外,与上述实 施方式l相同的部分,具有与上述实施方式l相同的作用效果。
实施方式3
以下对第3实施方式进行说明。图4所示是本实施方式3的爆
28震传感器300。另外,图5所示是该爆震传感器300中的、树脂 覆盖体350的绕入部(基端侧绕入部)357附近。本实施方式3 的爆震传感器300中,支承构件310以及树脂覆盖体350的形式 与上述实施方式l、 2的支承构件110、 210以及树脂覆盖体150、 250的形式不同。另夕卜,在支^c构件310和压电才几构部130的径 向外侧具有封装构件343,这一点与上述实施方式l、 2不同。 除此之外,由于与上述实施方式1或2相同,因此省略或简化与 上述实施方式1或2相同部分的说明。
本实施方式3的支承构件310仅由具有轴线AX的呈环状的 支承主体部311构成。就是说,该支承构件310为不存在在上述 实施方式l、 2的支承构件110、 210中相当于筒状部(贯穿部) 121的部分的形式。而且,支承主体部311由位于径向内侧的第 1环状部313和位于该第1环状部313的径向外侧且使轴线AX方 向的长度小于第1环状部313的第2环状部315构成。
支岸义主体部311的第1环状部313具有朝向顶端侧的顶端面 313a、朝向基端侧的基端面313b、朝向径向内侧的内周面313c。 另外,第2环状部315具有朝向顶端侧的顶端面315a、朝向基端 侧的基端面315b、朝向径向外侧的外周面315d。而且,第l环 状部313的顶端面313a和第2环状部315的顶端面315a为齐平 面,构成支承主体部311的支承面311a。另外,第1环状部313 的基端面313b成为支承构件310的座面(基端面)311b。另夕卜, 第2环状部315的外周面315d成为支承主体部311的外周面(最 外周面)311d。
在支承构件311中,在第2环状部315的基端面315b上形成 有沿支承主体部311的外周面311d形成环状的第l卡合环状槽 部(第l卡合部)319,该第1卡合环状槽部319是向顶端侧凹入 且向基端侧敞口的槽状。后述的第2卡合环状突部359插入该第1卡合环状槽部319中而相互贴紧且卡合。
另外,为了提高与后述的封装构件343的密合性,在第2环 状部315的外周面315d上,相互平行地凹设有分别呈环状的3 条环状槽部316、 316、 316。
压电才几构部130与上述实施方式1、 2相同。即,压电才几构 部13 0通过从基端侧向顶端侧层叠基端侧绝缘板131 、基端侧电 极构件133、压电元件135、顶端侧电4l构件137、顶端侧绝缘 板139以及配重构件141而构成,支承在支寿义构件310的支承面 311a上。
在本实施方式3中,压电机构部130^皮由形成在压电机构部 130的径向外侧的树脂构成的封装构件343固定在支承构件310 上。具体而言,沿轴线AX方向延伸且呈筒状的封装构件343在 其顶端侧与压电机构部13 0的外周面13 0 d粘接,并且在基端侧 与支承构件310的外周面311d (第2环状部315的夕卜周面315d) 粘接,由此将压电构部13 0固定在支寿(构件310上。
还有,树脂覆盖体350由元件覆盖部351和从该元件覆盖部 351向外侧延伸出去的连接部361构成。
其中,元件覆盖部351由位于顶端侧的顶端侧部353、 乂人该 顶端侧部353与基端侧相连且位于径向内侧的内侧部354、从顶 端侧部353与基端侧相连且位于径向外侧的外侧部355、与该外 侧部355相连的绕入部(基端侧绕入部)357构成。
顶端侧部353为环状,具有越4妻近顶端侧直径越小的圆锥
将其覆盖。
内侧部354为径向厚度恒定的圆筒状。该内侧部354紧贴在 压电机构部130的内周面130c上而将其覆盖,并且与支承构件 310的支承面311a中径向内侧部分紧贴而将其覆盖。在支承面311a的径向内侧部分上设有环状槽部314,该环状槽部314是向 基端侧凹入且向顶端侧敞口的槽状,形成为环状。因此,由该 部分提高树脂覆盖体350 (内侧部354 )和支承构件310的密合 性,能充分提高密封性。
外侧部355呈径向厚度d3 (具体而言是1.5mm)恒定的圆 筒状。在本实施方式3中,该外侧部355主要是紧贴在封装构件 343的外周面343d上,且隔着该封装构件343间接地覆盖压电机 构部130的外周面130d以及支承主体部311的外周面311d。
承主体部311的外周面311d设置成环状。该绕入部357绕入支承 主体部311的基端侧,更加详细地说,是绕入第2环状部315的 基端面315b侧,紧贴着该基端面315b而将其覆盖。在该绕入部 357中,绕入第2环状部315的基端面315b的绕入长度m3,详细 地说,在沿径向看时的从外侧部355的内周面355c到绕入部357 的内侧端面357c的最短绕入长度m3,是2.1mm。
另夕卜,在绕入部357上设有沿绕入部357的内侧端面357c 形成为环状的第2卡合环状突部(第2卡合部)359,该第2卡合 环状突部359是向顶端侧突出的突条状。该第2卡合环状突部 359插入设置在第2环状部315上的第1卡合环状槽部319中而 相互贴紧且卡合。
即使是本实施方式3的爆震传感器300,若长时间地暴露在 高温环境下,或反复承受冷热循环,则构成树脂覆盖体350的 树脂材料随时间老化,树脂覆盖体350产生收缩。特别是,由 于伴随该老化而产生的收缩,主要是沿外侧部355的轴线AX方 向产生的收缩比较大,所以树脂覆盖体350的外侧部355欲从封 装构件343的外周面343d的基端侧剥落下来。
与此相对应,在本实施方式3中,也在树脂覆盖体350上设
31置与外侧部355相连的绕入部357,而且, -使绕入部357的绕入 长度m3为外侧部355的厚度d3的0.3倍 6倍(具体而言是1.4 倍)。通过使这样的绕入部357位于支承主体部311的基端侧来 限制与其相连的外侧部355的轴线AX方向的收缩,因此能防止 因外侧部355沿轴线AX方向大幅收缩而从封装构件343的外周 面343d上剥落下来。
另外,与外侧部355相连的绕入部357中,上述第l卡合环 状槽部319和第2卡合环状突部359相互卡合,使得第2卡合环状 突部359变得不能向径向移动。因此,即使树脂覆盖体350由于 老化而收缩,也能有效地防止绕入部357相对支7fc主体部311向 径向外侧相对移动,能有效地防止该绕入部357从支承主体部 311上剥落下来。
这样,在本实施方式3中,也会使通过使与外侧部355相连 的绕入部357位于支承主体部311的基端侧而产生的效果和通 过在该绕入部357上设置与支承主体部311的基端侧的第l卡合 环状槽部319卡合的第2卡合环状突部359而产生的效果相互作 用,即使树脂覆盖体350 (特别是外侧部355 )出现因老化而引 起的收缩,也能有效地防止树脂覆盖体350从支承主体部311上 剥落下来。因此,能充分提高支承构件310和树脂覆盖体350 的密封的耐久性。除此之外,与上述实施方式1或2相同的部分, 具有与上述实施方式1或2相同的作用效果。
以下,对该爆震传感器300的制造方法进行说明。
首先,在支承构件310的支承面311a上配置压电机构部130 (基端侧绝缘板131、基端侧电极构件133、压电元件135、顶 端侧电才及构件137、顶端侧绝缘才反139以及配重构件141 )。
然后,在该压电才几构部130的外周面130d以及支承主体部 311的外周面311d上涂敷树脂,使其固化,形成封装构件343。此时,向基端侧推压配重构件141,使其成为给压电元件135 施加^L定的负荷的状态。
接着,用注射模塑成型用模具包围该构成构件,注射模塑 绝缘树脂以使其覆盖该构成构件,形成树脂覆盖体350。这样 一来,爆震传感器300就制成了 。
实施方式4
以下对第4实施方式进行说明。图6表示本实施方式4的爆 震传感器400。另外,图7所示是该爆震传感器400中的、树脂 覆盖体450的顶端侧绕入部458附近,图8表示树脂覆盖体450 的基端侧绕入部457附近。而且,省略或简化与上述实施方式 l-3的任一实施方式相同的部分的说明。
本实施方式4的爆震传感器400的支承构件410由具有轴 线AX的环状的支承主体部411和从该支承主体部411沿轴线AX 向顶端侧(图6中的上方)延伸的圆筒状的筒状部(贯穿部) 421构成。
其中,支承主体部411由位于径向内侧的第l环状部413、 位于该第l环状部413的径向外侧的第2环状部415构成。第l环 状部413具有顶端面413a、基端面413b、内周面413c、夕卜周面 413d。另夕卜,第2环状部415具有顶端面415a、基端面415b、 夕卜周面415d。而且,第l环状部413的顶端面413a和第2环状部 415的顶端面415a为齐平面,构成支承主体部411的支承面 411a。另外,第l环状部413的基端面413b成为支7K主体部411 的座面(基端面)411b。该座面411b并没有被后述的树脂覆盖 体450所覆盖,而是暴露在外。另外,第2环状部415的外周面 415d成为支承主体部411的外周面(最外周面)411d。
在支承主体部411中,在第2环状部415的基端面415b上设 有沿支承主体部411的外周面411d形成环状的第l卡合环状槽部(第l卡合部)419,该第1卡合环状槽部419是向顶端侧凹入 且向基端侧敞口的槽状。后述的第2卡合环状突部459插入该第 1卡合环状槽部419中而相互贴紧且卡合。
另外,在第l环状部413的顶端面413a上设有环状槽部 414,该环状槽部414向基端侧凹入、向顶端侧敞口的槽状,形 成为环状。
支承主体部411的筒状部421具有位于本身的顶端且朝向 顶端侧的顶端面421a、朝向径向内侧的内周面421c、朝向径向 外侧的外周面421d。顶端面421a并没有被后述的树脂覆盖体 450所覆盖,而是暴露在外。
另外,该筒状部421的顶端外侧部分为台阶形状,该台阶 具有比顶端面421a靠近基端侧且与顶端面421a平行的中间面 421e。而且,在该中间面421e上设有沿筒状部421的外周面 421d形成环状的第3卡合环状槽部(第3卡合部)420,该第3 卡合环状槽部420是向基端侧凹入且向顶端侧敞口的槽状。后 述的第4卡合环状突部460插入该第3卡合环状槽部420中而相 互贴紧且卡合。
压电4几构部130与上述实施方式1等相同,通过/人基端侧 向顶端侧按顺序层叠基端侧绝缘板131 、基端侧电极构件133、 压电元件135、顶端侧电极构件137、顶端侧绝缘板139以及配 重构件141构成。
在该压电^l4勾部130的顶端侧,隔着-乘形弹簧445,配置有 与支承构件410的筒状部421旋合的螺母447。因此,压电机构 部130被压向支岸义构件410的支承主体部411且被压在基端侧 上,被夹持在螺母447与支承主体部411之间地固定在支承构件 410上。
以下对树脂覆盖体450进行说明。该树脂覆盖体450由元件覆盖部451和连接部461构成。
其中,元件覆盖部451分别紧贴支承构件410的顶端侧和基 端侧,在元件覆盖部451和支承构件410之间密封压电机构部 130等。该元件覆盖部451由位于顶端侧且包含顶端侧绕入部 458的顶端侧部453、与该顶端侧部453的基端侧相连的外侧部 455、进一步与该外侧部455相连的基端侧绕入部457、配置在 压电机构部130的径向内侧的内侧部454构成。
顶端侧部453为环状,具有越接近顶端侧直径越小的圆锥 形状。该顶端侧部453紧贴着压电机构部130的顶端面130a (配 重构件141的顶端面)、碟形弹簧445以及螺母447而将它们覆 盖。另外,顶端侧部453紧贴着支承构件410的筒状部421的顶 端外侧部分而将其覆盖。具体而言,顶端侧部453与筒状部421 中的外周面421d的顶端侧部分、中间面421e以及第3卡合环状 槽部420紧贴。
顶端侧部453具有向径向内侧延伸,并且沿筒状部421的 外周面421(H殳置成环状的顶端侧绕入部458。该顶端侧绕入部 458绕入筒状部421的顶端侧,更加详细地说,是绕入中间面 421e,紧贴着该中间面421e而将其覆盖。另外,在顶端侧绕入 部458上设有沿该顶端侧绕入部458的内侧端面458c形成环状 的第4卡合环状突部(第4卡合部)460,该第4卡合环状突部460 是向顶端侧突出的突条状。该第4卡合环状突部460插入设置在 筒状部421的顶端侧的第3卡合环状槽部420中而相互贴紧且卡 合。
外侧部455是径向厚度d4 (具体而言是1.5mm)恒定的圆 筒状。该外侧部455紧贴着压电机构部130的外周面130d以及支 承构件410的支承主体部411的外周面411d (第2环状部415的 外周面415d而将它们覆盖。基端侧绕入部457与外侧部455相连而向径向内侧延伸, 并且沿支承主体部411的外周面411d设置成环状。该基端侧绕 入部457绕入支寿义主体部411的基端侧,更加详细地-说,是绕入 第2环状部415的基端面415b侧,紧贴着该基端面415b而将其 覆盖。在该基端侧绕入部457中,绕入第2环状部415的基端面 115b的绕入长度m4,详细地说,在沿径向看时的从外侧部455 的内周面455c到绕入部457的内侧端面457c的最短绕入长度 m4是1.5mm。
另外,在基端侧绕入部4 5 7上设有沿该基端侧绕入部4 5 7 的内侧端面457c形成环状的第2卡合环状突部(第2卡合部) 459,该第2卡合环状突部459是向顶端侧突出的突条状。该第2 卡合环状突部459插入设置在支承主体部411 (第2环状部415) 的基端侧的第1卡合环状槽部419中而相互贴紧且卡合。
内侧部454为径向厚度大致恒定的圆筒状。该内侧部454 主要是填充压电机构部130的内周面130c和支承构件410的筒 状部421的外周面421d的间隙而形成,分别紧贴着上述内周面 130c以及夕卜周面421d。另外,该内侧部454也进入在支承主体 部411的支承面411a上形成的环状槽部414中而与其贴紧。
在本实施方式4的爆震传感器400中,若长时间地暴露在 高温环境下,或反复承受冷热循环,则构成树脂覆盖体450的 树脂材料随时间老化,树脂覆盖体450产生收缩。特别是,由 于伴随该老化而产生的收缩,主要是沿外侧部455的轴线AX方 向产生的收缩比较大,所以树脂覆盖体450欲分别从支承构件 410的顶端侧以及基端侧剥落下来。
与此相对应,在本实施方式4中,在树脂覆盖体450的顶 端侧部453上i殳置顶端侧绕入部458。通过该顶端侧绕入部458 位于筒状部421的顶端侧限制与包含该顶端侧绕入部458的顶端侧部453连的外侧部455在轴线AX方向的收缩,所以能防止 因外侧部455沿轴线AX方向大幅收缩而使顶端侧部453从筒状 部421的外周面411d上剥落下来。
另外,在该顶端侧绕入部458中,其第4卡合环状突部460 与上述第3卡合环状槽部420相互卡合,第4卡合环状突部460 变得不能向径向移动。因此,树脂覆盖体450即使由于老化而 收缩,也能有效地防止顶端侧绕入部458相对筒状部421向径向 外侧相对移动,能有效地防止该顶端侧绕入部458/人筒状部421 上剥落下来。
绕入部458位于筒状部421的顶端侧而产生的效果、和通过在该 顶端侧绕入部458上设置与筒状部421的顶端侧的第3卡合环状 槽部420卡合的第4卡合环状突部460而产生的效果相互作用, 即使树脂覆盖体450 (特别是外侧部455 )出现因老化而引起的 收缩,也能有效地防止树脂覆盖体450从筒状部421上剥落下 来。
另外,在本实施方式4中,在树脂覆盖体450上设置与外 侧部455相连的基端侧绕入部457,而且,使该基端侧绕入部457 的绕入长度m4为外侧部455的厚度d4的0.3倍 6倍(具体而言 是l倍)。由于通过这样的基端侧绕入部457位于支承主体部411 的基端侧来限制与其相连的外侧部455在轴线AX方向的收缩, 所以能防止因外侧部455沿轴线AX方向大幅收缩而从支承主 体部411的外周面411d上剥落下来。
另外,在该基端侧绕入部457中,其第2卡合环状突部459 与上述第1卡合环状槽部419相互卡合,第2卡合环状突部459 不能向径向移动。因此,即使树脂覆盖体450由于老化而收缩, 也能有效地防止基端侧绕入部457相对支^ 义主体部411向径向外侧相对移动,能有效地防止该基端侧绕入部457从支承主体 部411上剥落下来。
这样,通过^f吏与外侧部455相连的基端侧绕入部457位于 支承主体部411的基端侧而产生的效果、和通过在该基端侧绕 入部457上设置与支承主体部411基端侧的第l卡合环状槽部 419卡合的第2卡合环状突部459而产生的效果相互作用,即使 树脂覆盖体450(特别是外侧部455 )出现因老化而引起的收缩, 也能有效地防止树脂覆盖体450从支承主体部411上剥落下来。 因此,在本实施方式4的爆震传感器400中能特别提高支承 构件410和树脂覆盖体450的密封的耐久性。
另外,在本实施方式4中,虽然树脂覆盖体450具有绕入 筒状部421的顶端侧的顶端侧绕入部458,可是筒状部421的顶 端面421a并没有被树脂覆盖体450(顶端侧绕入部458等)所覆 盖,而是暴露在外。因此,在将该爆震传感器400安装在内燃 机的机体上时,能使安装用的螺栓与筒状部421的顶端面421a 直接接触,而不会将树脂覆盖体450夹在中间。因此,能更加 可靠地将爆震传感器400安装在内燃机上。
另外,在本实施方式4中,虽然树脂覆盖体450具有绕入 支承主体部411的基端侧的基端侧绕入部457,可是,支承主体 部411的座面411b并没有被树脂覆盖体450 (基端侧绕入部457 等)所覆盖,而是暴露在外。因此,在将该爆震传感器400安 装在内燃机上时,能使支承主体部411的座面411b与机体的安 装部直接接触,而并不会将树脂覆盖体450夹在中间。因此, 由于内燃机所产生的振动能很容易地传递到爆震传感器400, 所能更加高精度地检测爆震。
除此之外,与上述实施方式1 3的任一实施方式相同的部 分具有与上述实施方式1 3相同的作用效果。以下,对该爆震传感器400的制造方法进行说明。
首先,将支承构件410的筒状部421插入内侧,并且在支承 构件410的支承面411a上配置压电机构部130 (基端侧绝缘板 131、基端侧电极构件133、压电元件135、顶端侧电极构件137、 顶端侧绝缘板13 9以及配重构件141 )。
然后,在压电机构部130上放置碟形弹簧445,从上面拧紧 螺母4 4 7,将压电机构部13 0固定在支承构件410上。
接着,用注射模塑成型用模具包围该构成构件,注射模塑 成型绝缘树脂以使其覆盖该构成构件,形成树脂覆盖体450。 这样一来,爆震传感器400就制成了 。
以上,结合实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不 限定于上述实施方式1 4,当然可以在不脱离其主旨的范围内 进行适当地变更而使用。
例如,在上述实施方式1 4中,虽然将绕入部(基端侧绕 入部)157、 257、 357、 457沿支承主体部111 、 211、 311、 411 的外周面llld、 211d、 311d、 411d设置成环状,但也可以沿 支承主体部lll、 211、 311、 411的外周面llld、 211d、 311d、 411d,间断地并排多个而形成绕入部。
另外,在上述实施方式l、 2中,虽然用粘接剂143将压电 机构部130固着在支承构件IIO、 210上,但压电机构部130的 相对于支^U勾件110、 210的固定手^炎并不限定于此。例如,如 在实施方式4说明的那样,也可以这样在支7K构件110、 210 的筒状部121的外周面121 d上形成螺紋部,使用与该螺紋部旋 合的螺母将压电机构部130向支承构件IIO、 210的支承主体部 111、 211推压,压在基端侧上,将压电机构部130夹在螺母与 支承主体部lll、 211之间,由此将压电机构部130固定在支承 构件IIO、 210上。
权利要求
1.一种爆震传感器,其具有压电元件;支承构件,其具有支承主体部,该支承主体部包含直接或间接地支承上述压电元件的支承面;树脂覆盖体,在与上述支承面正交的正交方向中,将上述支承面朝向的一侧作为顶端侧、将与其相反的一侧作为基端侧,在沿着上述支承面的沿面方向中,将朝向上述压电元件以及上述支承主体部的外侧的一侧作为沿面方向外侧、将朝向上述压电元件以及上述支承主体部的内侧的一侧作为沿面方向内侧时,上述树脂覆盖体覆盖上述压电元件以及上述支承构件的至少一部分,且上述树脂覆盖体具有覆盖上述压电元件的外周以及上述支承主体部的外周的外侧部;其中,上述支承构件的上述支承主体部在本身的上述基端侧具有第1卡合部;上述树脂覆盖体具有包含与上述第1卡合部相互卡合的第2卡合部的绕入部,该绕入部与上述外侧部相连且向上述沿面方向内侧延伸而绕入到上述支承主体部的上述基端侧。
2. 根据权利要求l所述的爆震传感器,其中, 将上述绕入部沿上述支承主体部的外周设置成环状。
3. 根据权利要求2所述的爆震传感器,其中,将从上述沿面方向看的上述绕入部中的从上述外侧部的内 周到上述绕入部的内侧端的最短的绕入长度设为上述外侧部厚 度的0.3倍 64咅。
4. 根据权利要求2或3所述的爆震传感器,其中, 上述第l卡合部是向上述前端侧凹入且向上述基端侧敞口的槽状,是沿上述支承主体部的外周形成环状而成的第1卡合环状槽部;上述第2卡合部是向上述前端侧突出的环形突条状,是插 入到上述第l卡合环状槽部内而成的第2卡合环状突部。
5. 根据权利要求1 4的任一项所述的爆震传感器,其中, 上述支承主体部具有并不被上述树脂覆盖体所覆盖,而是暴露在外的基端面,该基端面位于支承主体部本身的基端且朝 向上述基端侧。
6. —种爆震传感器,其具有 压电元件,其呈环状;支承构件,其具有包含直接或间接地支承上述压电元件的 支承面的支承主体部以及从该支承主体部延伸且贯穿到上述压 电元件内的贯穿部;树脂覆盖体,其覆盖上述压电元件以及上述支承构件的至 少一部分,在与上述支承面正交的正交方向中,将上述支承面 朝向的一侧作为顶端侧、将与其相反的一侧作为基端侧,在沿 着上述支承面的沿面方向中,将朝向上述压电元件以及上述支 承主体部的外侧的 一侧作为沿面方向外侧、将朝向上述压电元 件以及上述支寿义主体部的内侧的一侧作为沿面方向内侧时,上述树脂覆盖体具有覆盖上述压电元件的外周以及上述支承主体 部的外周的外侧部以及与该外侧部的上述顶端侧相连且覆盖上述贯穿部的外周顶端侧的顶端侧部; 其中,上述支承构件以及上述树脂覆盖体具有以下两种组合的至 少任意一种组合设置在上述支承主体部的上述基端侧的第l卡合部与包含 与上述第l卡合部相互卡合的第2卡合部的基端侧绕入部的组 合,该基端侧绕入部是与上述外侧部相连且向上述沿面方向内侧延伸而绕入到上述支承主体部的上述基端侧的基端侧绕入部;以及设置在上述贯穿部的上述顶端侧的第3卡合部与包含与上述第3卡合部相互卡合的第4卡合部的顶端侧绕入部的组内侧延伸而绕入到上述贯穿部的上述顶端侧的顶端侧绕入部。
7. 根据权利要求6所述的爆震传感器,其中, 上述支承构件以及上述树脂覆盖体具有上述第l卡合部和上述基端侧绕入部的组合;将上述基端侧绕入部沿上述支承主体部的外周设置成环状。
8. 根据权利要求7所述的爆震传感器,其中, 将从上述沿面方向看的上述基端侧绕入部中的、从上述外侧部的内周到上述基端侧绕入部的内侧端的最短的绕入长度设 为上述外侧部厚度的0.3倍 6倍。
9. 根据权利要求7或8所述的爆震传感器,其中, 上述第l卡合部是向上述前端侧凹入且向上述基端侧敞口的槽状,是沿上述支承主体部的外周形成环状的第l卡合环状 槽部;上述第2卡合部是向上述前端侧突出的环形突条状,是插 入到上述第l卡合环状槽部内的第2卡合环状突部。
10. 根据权利要求7 9的任一项所述的爆震传感器,其中, 上述支承主体部具有并不被上述树脂覆盖体所覆盖,而是暴露在外的基端面,该基端面位于支承主体部本身的基端且朝 向上述基端侧。
11. 根据权利要求6 10的任一项所述的爆震传感器,其中, 上述支承构件和上述树脂覆盖体具有上述第3卡合部和上述前端侧绕入部的组合;将上述前端侧绕入部沿上述贯穿部的外周设置成环状。
12. 根据权利要求ll所述的爆震传感器,其中,上述第3卡合部是向上述基端侧凹入且向上述前端侧敞口 的槽状,是沿上述贯穿部的外周形成环状而成的第3卡合环状 槽部;上述第4卡合部是向上述基端侧突出的环形突条状,是插 入到上述第3卡合环状槽部内而成的第4卡合环状突部。
13. 根据权利要求11或12所述的爆震传感器,其中, 上述贯穿部具有并不被上述树脂覆盖体所覆盖,而是暴露在外而成的前端面,该前端面位于贯穿部本身的前端且朝向上 述前端侧。
全文摘要
本发明提供一种能比以往提高支承构件和树脂覆盖体的密封的耐久性的爆震传感器。爆震传感器(100)具有压电元件(135)、支承压电元件的支承构件(110)、覆盖它们的树脂覆盖体(150)。支承构件(110)的支承主体部(111)在基端侧具有第1卡合部(119)。另外,树脂覆盖体(150)具有与其外侧部(155)相连且绕入到支承主体部(111)的基端侧、包含与第1卡合部(119)相互卡合的第2卡合部(159)的绕入部(157)。第1、第2卡合部(119、159)能抑制绕入部(157)向沿面方向外侧移动。
文档编号G01L23/00GK101629863SQ20091015855
公开日2010年1月20日 申请日期2009年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者伊藤慎悟, 多比良大辅, 青井克树 申请人:日本特殊陶业株式会社
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