專利名稱：爆震傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過螺栓安裝在內燃機上，一旦內燃機發生爆震振動，通過被夾持于內部的壓電元件將該振動變換成電壓信號，將該電壓信號作為輸出信號向外部導出的非共振型的爆震傳感器。
背景技術：
傳統的爆震傳感器具有金屬制套筒，該金屬制套筒具有圓筒部以及形成于圓筒部下部的邊緣部，在圓筒部的上部外周面形成有螺釘。并且，第1環狀電極板通過絕緣板外嵌于圓筒部，其位置處于邊緣部上，環狀壓電元件外嵌于圓筒部，并位于第1環狀電極板上，第2環狀電極板外嵌于圓筒部，并位于環狀壓電元件上，并且，錘通過絕緣板外嵌于圓筒部，并位于第2環狀電極板上。螺線被螺合安裝在螺釘上，將該螺母緊固，各構件被夾壓保持于螺母與邊緣部之間。合成樹脂制盒體通過模型成形于金屬制套筒的周圍，各構件被埋設于合成樹脂制盒體內(例如、參照專利文獻1)。
該環狀壓電元件在其表里的整個面上形成有電極層，并在厚度方向上分極。第1、第2環狀電極板形成了具有與環狀壓電元件相同的內徑及外徑的形狀，分別與環狀壓電元件的表里的電極層密接，以確保電氣連接狀態。并且，連接桿部從第1、第2環狀電極板各自的周緣向外方延伸，分別與一體形成于合成樹脂制盒體的連接器部的1對終端進行電氣連接。
這種結構的傳統的爆震傳感器，通過插入于金屬制套筒的圓筒部內的螺栓被安裝在內燃機上。一旦內燃機發生爆震，環狀壓電元件及錘等的構件與爆震振動一體地發生振動。通過環狀壓電元件將該振動變換成電壓信號，該電壓信號通過與連接器部嵌合的雌耦合器向外部輸出。
日本專利特開2002-257624號公報在傳統的爆震傳感器中，第1、第2環狀電極板形成了具有與環狀壓電元件相同的內徑及外徑的形狀，并且，與第1、第2環狀電極板接合的環狀壓電元件表里的整個面上形成有電極層。靜電容量被設定成與環狀壓電元件的厚度及電極層的面積相對應的水平，因爆震振動而取出的輸出信號的水平也被設定成規定的水平。雖然通過改變環狀壓電元件的厚度或直徑，可以使因爆震振動而取出的輸出信號的水平變化，但出現了需要變更爆震傳感器外形形狀的問題。
為了解決上述問題，電極層不能形成于與第1、第2環狀電極板接合的環狀壓電元件表里的整個面，而是必須局部形成于環狀壓電元件表里面。然而，當電極層局部形成于環狀壓電元件表里面的場合，在第1、第2環狀電極板與環狀壓電元件之間不存在與電極層的厚度相當的間隙，產生了以下不良現象。
即，環狀壓電元件在實施電極層形成部的分極處理時，電極層形成部周邊的電極層非形成部也會受到分極作用。因此，因隨著環境溫度變化的熱電(焦電)效果而發生的電荷，在電極層形成部通過第1、第2環狀電極板逐漸平緩地放電，但在電極層非形成部則被積存。積存于該環狀壓電元件的電極層非形成部的電荷，在第1、第2環狀電極板與環狀壓電元件之間存在的間隙相對應的電壓作用下會造成絕緣破壞，向第1、第2環狀電極板產生瞬間放電。因該放電而移向第1、第2環狀電極板的電荷，以循環流動的形式向環狀壓電元件施加。此時，因施加了與環狀壓電元件的電極極性相同極性的電荷，故環狀壓電元件朝分極方向瞬間伸張，內部會產生相反極性的電荷。這樣，在傳統的爆震傳感器的結構中，當局部性形成了環狀壓電元件的電極層的場合，存在因環境溫度變化而引起的噪音與輸出信號重疊的這一問題。
本發明就是為了解決上述問題，其目的在于，提供一種能實現在不改變傳感器外形形狀的情況下可使輸出靈敏度變化的傳感器構造、并可抑制隨著環境溫度變化的噪音發生的爆震傳感器。
發明內容
本發明的爆震傳感器包括具有環狀的凸緣部和從該凸緣部軸向延伸的圓筒部、貫通孔沿軸向貫通于該凸緣部和圓筒部而形成的基座；與表里面相對地形成電極部、外嵌于所述圓筒部的環狀的壓電元件；夾持所述壓電元件地外嵌于所述圓筒部且與所述電極部密接、取出所述壓電元件的輸出信號的第1、第2終端板；外嵌于所述圓筒部、向所述壓電元件賦于加振力的環狀的平衡塊；嵌裝于所述第1終端板與所述凸緣部之間、將該第1終端板與該凸緣部電氣性絕緣的第1絕緣片；嵌裝于所述第2終端板與所述平衡塊之間、將該第2終端板與該平衡塊電氣絕緣的第2絕緣片；將由所述第1絕緣片、所述第1終端板、所述壓電元件、所述第2終端板、所述第2絕緣片和所述平衡塊構成的層疊體夾壓保持于與所述凸緣部之間的保持裝置。并且，所述電極部由寬度具有比所述壓電元件的表里面所形成的所述壓電元件的徑向寬度小的環狀的部分電極構成。所述第1、第2環狀電極板具有環狀部，該環狀部形成了具有與所述部分電極實質性相等的外徑和內徑的外形形狀，該環狀部層疊成與所述部分電極的整個面密接的形狀。
采用本發明，壓電元件的未形成有部分電極的區域(電極非形成區域)不與第1、第2終端板的環狀部對向。由此，可防止因隨著環境溫度變化的熱電效果而在壓電元件的電極非形成區域中產生的電荷向環狀部放電。其結果，即使在壓電元件上形成了部分電極的場合，也不會在輸出信號中重疊因環境溫度變化所引起的噪音，可獲得穩定的輸出。
又，通過改變部分電極的寬度來使電極面積變化，可改變壓電元件的靜電容量。并且，第1、第2終端板的環狀部形成了具有與部分電極相等的內徑和外徑的環狀，不超出壓電元件的外徑。由此，可在同一外形形狀即、不改變傳感器的外徑形狀的情況下，實現輸出靈敏度不同的爆震傳感器。
附圖的簡單說明
圖1為表示本發明的實施例1中的爆震傳感器的縱剖面圖。
圖2為說明本發明的實施例1中的爆震傳感器的主要部分的放大剖面圖。
圖3為表示本發明的實施例2中的爆震傳感器的縱剖面圖。
圖4為說明本發明的實施例2中的爆震傳感器的主要部分的放大剖面圖。
圖5為表示本發明的實施例3中的爆震傳感器的縱剖面圖。
圖6為說明本發明的實施例3中的爆震傳感器的主要部分的放大剖面圖。
圖7為表示本發明的實施例4中的爆震傳感器的縱剖面圖。
具體實施例方式
實施例1圖1為表示本發明的實施例1中的爆震傳感器的縱剖面圖。圖2為說明本發明的實施例1中的爆震傳感器的主要部分的放大剖面圖。
圖1和圖2中，基座1例如由SWCH(冷鍛用鋼材)等的金屬材料制作，具有環狀的凸緣部1a和從凸緣部1a軸向延伸的圓筒部1b，貫通孔2形成軸向貫通于凸緣部1a及圓筒部1b的形狀。并且，在凸緣部1a的外周面和圓筒部1b的前端外周面分別形成有多個卡合槽3a、3b。在圓筒部1b的前端側外周面的規定區域中螺刻著雄螺紋部4。
壓電元件5例如采用Pb(Zr、Ti)O3系和PbTiO3系的壓電陶瓷、LiNbO3壓電單結晶等的壓電材料，制作成環狀的平板，外嵌于基座1的圓筒部1b中。部分電極6a、6b是寬度小于壓電元件5的徑向寬度的環狀形狀，相對地且與壓電元件5同心狀地形成于壓電元件5的表里兩面的徑向中央部。該部分電極6a、6b例如可通過涂覆規定厚度(數微米至十幾微米)銀膏(ペ—スト)等的導電材料燒結而成。其中，「部分電極」是相對于覆蓋壓電元件的電極形成面的整個面而形成的「全面電極」而言的，是指局部覆蓋壓電元件的電極形成面而形成的環狀電極的意思。該壓電元件5的部分電極6a、6b實施了分極處理。并且，壓電元件5具有與其厚度及部分電極6a、6b面積相對應的靜電容量，該靜電容量是決定爆震傳感器的輸出靈敏度的主要因素。
第1、第2終端板7、8例如使用銅、不銹鋼等的導電性金屬材料制作，包括具有與部分電極6a、6b實質性相等的內徑和外徑的環狀部7a、8a、以及從環狀部7a、8a的徑向外周緣部朝徑向外方延伸的連接端子部7b、8b。該第1、第2終端板7、8外嵌于圓筒部1b中，形成環狀部7a、8a從壓電元件5的兩側將部分電極6a、6b覆蓋的形狀。連接端子部7b、8b經2次彎曲成曲柄狀，分別與后述的連接器部15的電氣端子16接合。
第1絕緣片9例如將聚酯薄膜等的絕緣樹脂薄膜形成環狀。該第1絕緣片9嵌裝于第1終端板7的環狀部7a與凸緣部1a之間，以確保第1終端板7與基座1間的電氣絕緣。第2絕緣片10例如將聚酯薄膜等的絕緣樹脂薄膜形成環狀。該第2絕緣片10嵌裝于第2終端板8的環狀部8a與后述的平衡塊11之間，以確保第2終端板8與平衡塊11間的電氣絕緣。
平衡塊11用于向壓電元件5賦于加振力。該平衡塊11例如使用鐵等的金屬材料而形成環狀，外嵌于圓筒部1b中，形成將第2終端板8的環狀部8a及第2絕緣片10夾持而與壓電元件5相對的形狀。碟形彈簧12配置于平衡塊11的反壓電元件側。螺母13與圓筒部1b的雄螺紋部4螺合，將由外嵌于圓筒部1b的第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12構成的層疊體夾壓保持于與凸緣部1a之間。其中，碟形彈簧12和螺母13構成了保持裝置。
樹脂盒14例如使用尼龍66等的絕緣性合成樹脂，除了基座1的軸向兩端外周之外，將基座1的外周側通過樹脂成型制作而成。由此，將夾壓保持于凸緣部1a與螺母13間的上述構件的層疊體埋設于樹脂盒14內。連接器部15具有取出輸出信號用的1對電氣端子16，從樹脂盒14的外周延伸狀地與樹脂盒14一體模型成形。
下面說明這種結構的爆震傳感器100的組裝方法。
首先，將第1絕緣片9外嵌于圓筒部1b設置在凸緣部1a上。其次，以外徑為基準，依次將第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12外嵌于圓筒部1b中。這樣，第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12同心狀地層疊在凸緣部1a上。并將螺母13與雄螺紋部4螺合。
接著，使用扭力板手等的工具，以規定的緊固扭矩將螺母13固定。由此，由第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12構成的層疊體被夾壓保持于凸緣部1a與螺母13之間。并且，通過錫焊和電阻焊接等將連接端子部7b、8b與連接器部15的電氣端子16接合。
然后，使用例如尼龍66等的絕緣性合成樹脂，將基座1的外周側樹脂成型，制作成爆震傳感器100。
如此結構的爆震傳感器100，通過將插入基座1的圓筒部1b內的螺栓51而被緊固安裝在內燃機52上。一旦內燃機52發生爆震，則壓電元件5及平衡塊11等的構件與爆震振動形成一體振動。該振動由壓電元件5變換成電壓信號。該電壓信號通過第1、第2終端板7、8及電氣端子16，從與連接器部15嵌合的雌耦合器(未圖示)向外部輸出。
采用本實施例1，部分電極6a、6b相對地且以寬度小于壓電元件5的徑向寬度的環狀形狀，形成于壓電元件5的表里兩面的徑向中央部。并且，第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a形成了具有與部分電極6a、6b實質性相等的內徑和外徑的環狀形狀，配置成與部分電極6a、6b的整個面接合且將壓電元件5夾持的形狀。這種傳感器構造中，壓電元件5的未形成有部分電極6a、6b的區域即、電極非形成區域不與第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8b相對。由此，可防止因隨著環境溫度變化的熱電效果而在壓電元件5的電極非形成區域中產生的電荷向環狀部7a、8b放電。其結果，即使在壓電元件5上形成了部分電極的場合，也不會在輸出信號中重疊因環境溫度變化所引起的噪音，可獲得穩定的輸出。
又，通過改變環狀的部分電極6a、6b寬度，可使電極面積變化。換言之，可以在不改變壓電元件5的厚度及直徑的情況下，通過使部分電極6a、6b的寬度和徑向位置的變化來改變作為決定爆震傳感器輸出靈敏度的要素的壓電元件5的靜電容量。并且，第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8b形成了具有與部分電極6a、6b實質性相等的內徑和外徑的環狀形狀，故不超出壓電元件5的外徑。由此，通過采用這種傳感器構造，可在同一外形形狀即、不改變傳感器的外徑形狀的情況下實現輸出靈敏度不同的爆震傳感器。
由于壓電元件5形成環狀，并且，第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a形成環狀，因此，在將壓電元件5、第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a配設于基座1時，可將這些構件以外徑為基準外嵌于基座1的圓筒部1b上。由此，可抑制發生壓電元件5的部分電極6a、6b與環狀部7a、8a的偏位，可防止因隨著環境溫度變化的熱電效果而在壓電元件5的電極非形成區域中產生的電荷向環狀部7a、8a放電。
又，由于多個卡合槽3a、3b分別形成于凸緣部1a的外周面和圓筒部1b的前端外周面，因此，可明顯地增大模型樹脂與基座1的軸向兩端的外周面的接觸面積。這樣，能牢固地將模型樹脂與基座1的軸向兩端的外周面結合，還可防止水等從模型樹脂與基座1的界面進入而到達環狀部7a、8a及部分電極6a、6b，可預防對電極部的腐蝕。
由于由第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12構成的層疊體，是在被夾壓保持于凸緣部1a與螺母13之間的狀態下采用絕緣性合成樹脂而樹脂成型，因此，絕緣性樹脂夾在壓電元件5的電極非形成區域與第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a之間，可防止因隨著環境溫度變化的熱電效果而在壓電元件5的電極非形成區域中產生的電荷向環狀部7a、8a放電。
此時，若壓電元件5的電極非形成區域與第1及第2絕緣片9、10間的間隙太小，則樹脂成型時，絕緣性樹脂難以充填于該間隙中。并且，一旦在該間隙中形成了空隙，會降低從壓電元件5的電極非形成區域向環狀部7a、8a的放電防止效果。為此，若將壓電元件5的電極非形成區域與第1及第2絕緣片9、10間的間隙設定為0.3mm，由于絕緣性樹脂在樹脂成型時能將該間隙完全充填滿，故該間隙最好是0.3mm以上。即，最好是將環狀部7a、8a的厚度設定為0.3mm以上。另外，由于該間隙越大，樹脂成型時絕緣性樹脂容易充填于該間隙中，故對該間隙的最大值不作限制。該間隙的最大值可根據爆震傳感器的設計規格來進行適當設定。
實施例2圖3為表示本發明的實施例2中的爆震傳感器的縱剖面圖，圖4為說明本發明的實施例2中的爆震傳感器的主要部分的放大剖面圖。
圖3和圖4中，具有規定厚度(數微米至十幾微米)的部分電極6a、6b是具有與壓電元件5的外徑相等的外徑且寬度小于壓電元件5的徑向寬度的環狀形狀，相對地且與壓電元件5同心狀地形成于壓電元件5的表里兩面的徑向外側周緣部。又，第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a，形成了具有與部分電極6a、6b實質性相等的內徑和外徑的環狀形狀。
其它結構與上述實施例1相同。
本實施例2中，第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12，以外徑為基準分別外嵌于圓筒部1b上，并同心狀地層疊在凸緣部1a上。并且，使用扭力板手等工具，以規定的緊固扭矩將螺母13固定，由第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12構成的層疊體被夾壓保持于凸緣部1a與螺母13之間。接著，使用例如尼龍66等的絕緣性合成樹脂，將基座1的外周側樹脂成型，制作成爆震傳感器101。
在如此結構的爆震傳感器101中，將部分電極6a、6b相對地且以寬度小于壓電元件5寬度的環狀形成于壓電元件5表里兩面的徑向外側周緣部。并且，第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a形成了具有與部分電極6a、6b實質性相等的內徑和外徑的環狀形狀，配置成與部分電極6a、6b的整個面接合且將壓電元件5夾持的狀態。然后，將絕緣性樹脂充填于壓電元件5的電極非形成區域與第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a之間。
這樣，與上述實施例1一樣，在本實施例2中，即使在壓電元件5上形成有部分電極，也不會與輸出信號重疊因環境溫度變化所引起的噪音，可獲得穩定的輸出。又，能以同一外形形狀即、在不改變傳感器的外徑形狀的情況下實現輸出靈敏度不同的爆震傳感器。可防止因隨著環境溫度變化的熱電效果而在壓電元件5的電極非形成區域中產生的電荷向環狀部7a、8a放電。
又，本實施例2中，因部分電極6a、6b、壓電元件5和環狀部7a、8a的外周端面是同一面位置，故連接端子部7b、8b在壓電元件5的厚度方向上不與壓電元件5重疊。因此，可防止因隨著環境溫度變化的熱電效果而在壓電元件5的電極非形成區域中產生的電荷向連接端子部7b、8b放電，可獲得更加穩定的輸出。
另外，上述實施例2中，說明了部分電極6a、6b的外周端面作成與壓電元件5的外周端面同一面位置、并形成于壓電元件5的表里兩面的徑向外側周緣部的結構，但也可將部分電極6a、6b以離壓電元件5的外周端面偏向于徑向內側的規定量的形態、形成于壓電元件5的表里兩面的徑向外側周緣部。
實施例3圖5為表示本發明的實施例3中的爆震傳感器的縱剖面圖，圖6為說明本發明的實施例3中的爆震傳感器的主要部分的放大剖面圖。
圖5和圖6中，具有規定厚度(數微米至十幾微米)的部分電極6a、6b是具有與壓電元件5的內徑相等的內徑且寬度小于壓電元件5的徑向寬度的環狀形狀，相對地且與壓電元件5同心狀地形成于壓電元件5的表里兩面的徑向內側周緣部。又，第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a，形成了具有與部分電極6a、6b實質性相等的內徑和外徑的環狀形狀。
其它結構與上述實施例1相同。
本實施例3中，第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12，以外徑為基準分別外嵌于圓筒部1b上，并同心狀地層疊在凸緣部1a上。并且，使用扭力板手等工具，以規定的緊固扭矩將螺母13固定，由第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12構成的層疊體被夾壓保持于凸緣部1a與螺母13之間。接著，使用例如尼龍66等的絕緣性合成樹脂，將基座1的外周側樹脂成型，制作成爆震傳感器102。
在如此結構的爆震傳感器102中，將部分電極6a、6b相對地且以寬度小于壓電元件5的寬度的環狀形成于壓電元件5的表里兩面的徑向內側周緣部。并且，第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a形成了具有與部分電極6a、6b實質性相等的內徑和外徑的環狀形狀，并配置成與部分電極6a、6b的整個面接合且將壓電元件5夾持的狀態。然后，將絕緣性樹脂充填于壓電元件5的電極非形成區域與第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a之間。
這樣，本實施例3也與上述實施例1一樣，即使在壓電元件5上形成有部分電極，也不會與輸出信號重疊因環境溫度變化所引起的噪音，可獲得穩定的輸出。又，能以同一外形形狀即、在不改變傳感器的外徑形狀的情況下實現輸出靈敏度不同的爆震傳感器。可防止因隨著環境溫度變化的熱電效果而在壓電元件5的電極非形成區域中產生的電荷向環狀部7a、8a放電。
另外，上述實施例3中，說明了部分電極6a、6b的內周端面作成與壓電元件5的內周端面同一面位置、并形成于壓電元件5的表里兩面的徑向內側周緣部的結構，但也可將部分電極6a、6b以離壓電元件5的內周端面偏向于徑向外側的規定量的形態、形成于壓電元件5的表里兩面的徑向內側周緣部。
實施例4圖7為表示本發明的實施例4中的爆震傳感器的縱剖面圖。
圖7中，基座1A例如由鋼材等的金屬材料制作，具有環狀的凸緣部1a以及從凸緣部1a軸向延伸的圓筒部1b，貫通孔2軸向貫通于凸緣部1a及圓筒部1b而形成。并且，在凸緣部1a的外周面和圓筒部1b的前端外周面上分別形成有多個的卡合槽3a、3b。在圓筒部1b的前端側外周面形成卡合槽17。
止動環18被鉚接固定在卡合槽17中，由外嵌于圓筒部1b的第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12構成的層疊體被夾壓保持于與凸緣部1a之間。其中，碟形彈簧12和止動環18構成了保持裝置。
其它結構與上述實施例1相同。
本實施例4中，第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12，以外徑為基準分別外嵌于圓筒部1b上，并同心狀地層疊在凸緣部1a上。并且，將止動環18外嵌于圓筒部1b上，并重疊在由第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12構成的層疊體上，在以規定的加壓力按壓該層疊體的狀態下，將止動環18鉚接固定在卡合槽17中。這樣，由第1絕緣片9、第1終端板7的環狀部7a、壓電元件5、第2終端板8的環狀部8a、第2絕緣片10、平衡塊11和碟形彈簧12構成的層疊體被夾壓保持于凸緣部1a與止動環18之間。接著，使用例如尼龍66等的絕緣性合成樹脂，將基座1A的外周側樹脂成型，制作成爆震傳感器103。
在如此結構的爆震傳感器103中，將部分電極6a、6b相對地且以寬度小于壓電元件5的寬度的環狀形成于壓電元件5的表里兩面的徑向中央部。并且，第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a形成了具有與部分電極6a、6b實質性相等的內徑和外徑的環狀形狀，并配置成與部分電極6a、6b的整個面接合且將壓電元件5夾持的狀態。然后，將絕緣性樹脂充填于壓電元件5的電極非形成區域與第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a之間。
這樣，本實施例4也與上述實施例1一樣，即使在壓電元件5上形成有部分電極，也不會與輸出信號重疊因環境溫度變化所引起的噪音，可獲得穩定的輸出。又，能以同一外形形狀即、在不改變傳感器的外徑形狀的情況下實現輸出靈敏度不同的爆震傳感器。可防止因隨著環境溫度變化的熱電效果而在壓電元件5的電極非形成區域中產生的電荷向環狀部7a、8a放電。
在上述各實施例中，說明了第1、第2終端板7、8的環狀部7a、8a形成了具有與部分電極6a、6b實質性相等的內徑和外徑的環狀形狀的結構。其中，所謂「實質性相等」，不限定于環狀部7a、8a的內徑及外徑與部分電極6a、6b的內徑及外徑完全一致，也可以在制造上的尺寸公差的范圍內容許有誤差。
權利要求
1.一種爆震傳感器，包括具有環狀的凸緣部和從該凸緣部軸向延伸的圓筒部、貫通孔貫通于該凸緣部和圓筒部而形成的基座；與表里面相對地形成電極部、外嵌于所述圓筒部的環狀的壓電元件；夾持所述壓電元件地外嵌于所述圓筒部且與所述電極部密接、取出所述壓電元件的輸出信號的第1、第2終端板；外嵌于所述圓筒部、向所述壓電元件賦于加振力的環狀的平衡塊；嵌裝于所述第1終端板與所述凸緣部之間、將該第1終端板與該凸緣部電氣絕緣的第1絕緣片；嵌裝于所述第2終端板與所述平衡塊之間、將該第2終端板與該平衡塊電氣絕緣的第2絕緣片；將由所述第1絕緣片、所述第1終端板、所述壓電元件、所述第2終端板、所述第2絕緣片和所述平衡塊構成的層疊體夾壓保持于與所述凸緣部之間的保持裝置，其特征在于，所述電極部，由寬度具有比所述壓電元件的表里面所形成的所述壓電元件的徑向寬度小的環狀的部分電極構成，所述第1、第2環狀電極板具有環狀部，該環狀部形成了具有與所述部分電極實質性相等的外徑和內徑的外形形狀，該環狀部層疊成與所述部分電極的整個面密接的形狀。
2.如權利要求1所述的爆震傳感器，其特征在于，所述部分電極，與該壓電元件同心狀地形成于所述壓電元件的表里面的徑向中央部。
3.如權利要求1所述的爆震傳感器，其特征在于，所述部分電極，與該壓電元件同心狀地形成于所述壓電元件的表里面的徑向外側周緣部。
4.如權利要求1所述的爆震傳感器，其特征在于，所述部分電極，與該壓電元件同心狀地形成于所述壓電元件的表里面的徑向內側周緣部。
5.如權利要求1到4中任一項所述的爆震傳感器，其特征在于，所述壓電元件的表里面的未形成有所述部分電極的區域與所述第1及第2絕緣片的間隙，被絕緣性樹脂充填著。
6.如權利要求5所述的爆震傳感器，其特征在于，所述壓電元件的表里面的未形成有所述部分電極的區域與所述第1及第2絕緣片的間隙為0.3mm以上。
全文摘要
一種爆震傳感器，由第1絕緣片(9)、第1終端板(7)、壓電元件(5)、第2終端板(8)、第2絕緣片(10)、平衡塊(11)和碟形彈簧(12)構成的層疊體，外嵌于基座(1)的圓筒部(1b)中，被夾壓保持于螺母(13)與基座(1)的凸緣部(1a)之間而樹脂成型。寬度具有比壓電元件(5)的徑向寬度小的環狀的部分電極(6a、6b)，形成于壓電元件(5)的表里兩面。又，第1、第2環狀電極板(7、8)具有環狀部(7a、8a)，該環狀部(7a、8b)形成了具有與部分電極(6a、6b)實質性相等的外徑和內徑的環狀形狀，該環狀部(7a、8a)層疊成與部分電極(6a、6b)的整個面密接的形狀。本發明能獲得在不改變傳感器外形形狀的情況下可實現使輸出靈敏度變化的傳感器構造、并可抑制隨著環境溫度變化的噪音發生的爆震傳感器。
文檔編號G01H17/00GK1755340SQ200510088520
公開日2006年4月5日 申請日期2005年7月29日 優先權日2004年9月30日
發明者柴田治昌, 橫井章人, 孝橋政雄 申請人:三菱電機株式會社
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
