特許 6496354 ノッキングセンサの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6496354

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】ノッキングセンサの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01H 17/00 20060101AFI20190325BHJP

【ＦＩ】

   G01H17/00 B

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-99570(P2017-99570)

(22)【出願日】2017年5月19日

(65)【公開番号】特開2017-223663(P2017-223663A)

(43)【公開日】2017年12月21日

【審査請求日】2018年8月3日

(31)【優先権主張番号】特願2016-117694(P2016-117694)

(32)【優先日】2016年6月14日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142686

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 浩貴

(72)【発明者】

【氏名】青井 克樹

【審査官】 本村 眞也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１１２９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００４６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０１５９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２９４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０２６１７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２９５９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００５６５９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｈ １／００−１７／００

Ｇ０１Ｌ ２３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状部と該筒状部の一端側に位置し、筒状部の周方向外側に向かって突出する鍔部とを有する主体金具を用い、
前記筒状部の外周に、絶縁体と、環状の圧電素子と、前記鍔部に面する側と反対側に天面を有する環状のウェイトと、を嵌め込む嵌込工程と、
前記ウェイトの天面に直接又は他部材を介し、前記鍔部側に向かう荷重を加えた状態で、前記ウェイトを前記主体金具に直接または前記他部材を介し固定する固定工程と、
を有するノッキングセンサの製造方法であって、
前記固定工程は、前記ウェイトと前記主体金具との固定後に前記荷重を除荷したときに前記圧電素子から出力される出力電圧を測定し、該出力電圧に応じて前記固定の良否を判定する判定工程を有するノッキングセンサの製造方法。

【請求項2】

前記固定工程は、
前記主体金具を変形させることにより、前記ウェイトを前記主体金具に固定する請求項１記載のノッキングセンサの製造方法。

【請求項3】

前記固定工程は、
前記筒状部のうち前記ウェイトの天面よりも前記筒状部の他端側、又は前記他部材よりも前記筒状部の他端側の外径を拡径させ、前記ウェイトの天面に直接又は他部材を介して接する突出部を形成した後、前記荷重を除荷し、該突出部にて前記ウェイトを前記主体金具に固定する請求項１又は２に記載のノッキングセンサの製造方法。

【請求項4】

前記判定工程にて、前記荷重を加える前に前記圧電素子から出力される初期電圧に対する、前記出力電圧の上昇分が所定の閾値未満であるノッキングセンサを不良品と判定する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のノッキングセンサの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電素子を用いたノッキングセンサの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の内燃機関のノッキング現象を検出するノッキングセンサが知られており、ノッキングセンサの検出に応じて点火プラグの点火時期の遅角制御が行われている。
上記したノッキングセンサとして、内燃機関のシリンダブロック等へ取付けるための取付孔を中心部に有する、いわゆるセンターホール式非共振型のノッキングセンサが知られている（特許文献１）。
このノッキングセンサは、筒状部と筒状部の一端に位置する鍔部とを有する主体金具を備え、筒状部の外周に鍔部側から順に、それぞれ環状の絶縁部材、圧電素子、ウェイト、及びナットを嵌め込んで構成されている。そして、筒状部の外周面の雄ネジ部にナットを螺合することによりウェイトを係止し、鍔部とウェイトとの間に圧電素子を挟んで固定している。さらに、主体金具に絶縁部材、圧電素子、ウェイト等を組み付けた内部部品全体が樹脂によって被覆されることで、ノッキングセンサは構成されている。なお、筒状部の内面が上記した取付孔となっている。

【0003】

又、筒状部の周方向に溝を設け、ウェイト上の皿バネをこの溝よりも鍔部側まで押し込んだ状態で、溝にストッパリングを嵌めて固定するノッキングセンサも知られている（特許文献２）。
又、プレス加工により、筒状部の内面を拡径させて突出部を形成させ、ウェイト上の皿バネをこの突出部で加締め固定するノッキングセンサも知られている（特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−１０１６９６号公報

【特許文献2】特開２００６−１１２９５３号公報（段落００２２）

【特許文献3】特開２０１５−４６５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、従来のノッキングセンサは、上述のようにナットを用いてウェイトを主体金具に係止して製造しており、ナットによる締め付けの良否を、トルクレンチの締付けトルクや締付け角度で管理している。しかしながら、この方法はナットによる固定状態を直接モニタする方法ではないため、固定状態の良否を確実に判定することが困難である。

【0006】

一方、特許文献２には、荷重を加えて皿バネを溝よりも鍔部側まで押し込む際、圧電素子から出力される出力電圧を測定し、出力電圧が所定電圧になったら荷重を除荷することで、押し込み量をモニタすることが記載されている。
しかしながら、この方法は、ウェイトをストッパリングで固定する前の溝の押し込み位置を管理するに過ぎず、ストッパリングで固定後の固定状態の良否を判定するものではない。これは、特許文献２記載のノッキングセンサの製造では、筒状部の溝にストッパリングを嵌めればノッキングセンサが完成し、その嵌合（固定）状態も個々のノッキングセンサで同一であるから、ノッキングセンサ毎に逐一その固定状態を確認する必要が無いためと考えられる。

【0007】

これに対し、特許文献３記載のノッキングセンサの製造では、プレス加工により、筒状部の内面は時間と共に拡径し、突出部が時間と共に膨出して加締め部となる。この場合、突出部の膨出の程度（加締めの程度）が個々のノッキングセンサによって異なるので、ノッキングセンサ毎に逐一その加締め状態を確認する必要が生じる。
そこで、本発明は、ウェイトを固定するための加締め不良を、個々のノッキングセンサ毎に確実に判定することができるノッキングセンサの製造方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明のノッキングセンサの製造方法は、筒状部と該筒状部の一端側に位置し、筒状部の周方向外側に向かって突出する鍔部とを有する主体金具を用い、前記筒状部の外周に、絶縁体と、環状の圧電素子と、前記鍔部に面する側と反対側に天面を有する環状のウェイトと、を嵌め込む嵌込工程と、前記ウェイトの天面に直接又は他部材を介し、前記鍔部側に向かう荷重を加えた状態で、前記ウェイトを前記主体金具に直接または前記他部材を介し固定する固定工程と、を有するノッキングセンサの製造方法であって、前記固定工程は、前記ウェイトと前記主体金具との固定後に前記荷重を除荷したときに前記圧電素子から出力される出力電圧を測定し、該出力電圧に応じて前記固定の良否を判定する判定工程を有する。

【0009】

このノッキングセンサの製造方法によれば、前記ウェイトと前記主体金具との固定後に荷重を除荷したときに、固定による圧電素子への押圧力を圧電素子の出力電圧として直接測定することができるので、ウェイトと主体金具との固定不良を、個々のノッキングセンサ毎に確実に判定することができる。
固定による圧電素子への押圧力は個々のノッキングセンサによって異なるが、上述のように固定工程の前後での圧電素子の荷重をノッキングセンサ毎に測定することで、ノッキングセンサ毎に逐一その固定状態を確認することができる。
また、前記固定工程は、前記主体金具を変形させることにより、前記ウェイトを前記主体金具に固定してもよい。
主体金具を変形させる場合、変形の程度（固定の程度）が個々のノッキングセンサによって異なりやすいが、上述のように固定工程の前後での圧電素子の荷重をノッキングセンサ毎に測定することで、ノッキングセンサ毎に逐一その固定状態を確認することができる。
また、前記固定工程は、前記筒状部のうち前記ウェイトの天面よりも前記筒状部の他端側、又は前記他部材よりも前記筒状部の他端側の外径を拡径させ、前記ウェイトの天面に直接又は他部材を介して接する突出部を形成した後、前記荷重を除荷し、該突出部にて前記ウェイトを前記主体金具に固定してもよい。
特に、筒状部の他端側を内面から時間と共に拡径して突出部を形成する場合、突出部の膨出の程度（固定の程度）が個々のノッキングセンサによって異なりやすいが、上述のように固定工程の前後での圧電素子の荷重をノッキングセンサ毎に測定することで、ノッキングセンサ毎に逐一その固定状態を確認することができる。

【0010】

前記判定工程にて、前記荷重を加える前に前記圧電素子から出力される初期電圧に対する、前記出力電圧の上昇分が所定の閾値未満であるノッキングセンサを不良品と判定するとよい。
圧電素子は、自身の上下方向（軸方向））に加えられた力を電圧に変換するが、圧電素子の出力電圧の値そのものから荷重の絶対値を直接読み取ることはできない。そこで、荷重を加える前の圧電素子の出力電圧（初期電圧）を基準とし、初期電圧からの出力電圧の上昇分を荷重の値とみなすことで、加締め固定の良否を精度よく判定することができる。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、ウェイトを固定するための加締め不良を、個々のノッキングセンサ毎に確実に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係るノッキングセンサの製造方法によって製造されたノッキングセンサの外観を示す正面図である。

【図2】ノッキングセンサの断面図である。

【図3】ノッキングセンサの内部構造の分解図である。

【図4】本発明の実施形態に係るノッキングセンサの製造方法の一例を示す工程図である。

【図5】加締め工程（固定工程）の前後において圧電素子から出力される出力電圧の時間変化を示す模式図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係るノッキングセンサの製造方法の一例を示す工程図である。

【図7】本発明の第３実施形態に係るノッキングセンサの製造方法の一例を示す工程図である。

【図8】本発明の別の実施形態に係るノッキングセンサの製造方法の一例を示す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図１〜図３を参照し、本発明の実施形態に係るノッキングセンサの製造方法によって製造されたノッキングセンサについて説明する。
図１はノッキングセンサの外観を示し、図２はノッキングセンサを軸方向に破断した断面図を示し、図３はノッキングセンサの内部構造の分解図を示している。

【0014】

図１において、ノッキングセンサ１は、内燃機関のシリンダブロック等へ取付けるための取付孔１１(図２参照)を中心部に有する、いわゆるセンターホール式非共振型のノッキングセンサである。ノッキングセンサ１は、樹脂モールド材料である合成樹脂（例えばナイロン６６）製のケース３により覆われている。このケース３は、上部がテーパ状に成形された円柱形状の素子収納部５と、図示しない点火時期制御装置からのコネクタを接続するコネクタ部７とから構成されている。

【0015】

図２及び図３に示すように、ノッキングセンサ１は、金属材料（例えばＳＰＨＤ、ＳＷＣＨ２５Ｋ）からなる主体金具９を備えており、主体金具９は、ボルト１００を挿通するための取付孔１１を有する円筒形状の筒状部１３と、筒状部１３の一端１３ｆ側（図１の下側）にて外周面から周方向外側に張り出す鍔部１５とを有している。なお、主体金具９（筒状部１３の外周面を含む）の外面に、防錆のため亜鉛メッキ等からなるメッキ層を設けてもよく、メッキ層の表面には、メッキ層の腐食の防止を図る目的からクロメート層を設けてもよい。
この主体金具９の鍔部１５の厚み方向の一面（図１の上面）側には、筒状部１３の外周に嵌められる環状（円筒形状）で、圧電セラミックス（例えばＰＺＴ）からなる圧電素子１７が載置されている。
また、圧電素子１７の上面側には、筒状部１３の外周に嵌められる環状（円筒形状）で、錘としての効果を発揮する比重を有する金属材料（例えばＳＭＦ４０５０）からなるウェイト１９が載置されている。

【0016】

鍔部１５と圧電素子１７との間、及びウェイト１９と圧電素子１７との間、即ち圧電素子１７の厚み方向の両側には、導電材料（例えば黄銅）からなる出力端子２１、２３が、それぞれ圧電素子１７と接するように配置されている。なお、出力端子２１、２３のうち圧電素子１７と接する部分は環状である。
また、鍔部１５と出力端子２１との間、及び出力端子２３とウェイト１９との間には、絶縁性を有するフィルム状の合成樹脂（例えばＰＥＴ）からなる環状の絶縁体２５、２７がそれぞれ配置され、出力端子２１、２３が主体金具９の鍔部１５やウェイト１９と短絡しないようにされている。

【0017】

なお、圧電素子１７とウェイト１９と出力端子２１、２３（環状部分）と絶縁体２５、２７との内周面と、筒状部１３の外周面１３ｂとの間には、環状の空間２０が形成されており、この環状の空間２０にも上記合成樹脂が充填されている。更に、主体金具９には、金属材料（例えばＳＫ−５Ｍ）からなり、ウェイト１９を鍔部１５方向（同図下方）へ押圧する環状の板バネ２９が取り付けられている。
なお、ウェイト１９の上面（図１の上面）１９ａに板バネ２９の下面の少なくとも一部が接しており、ウェイト１９の上面１９ａが特許請求の範囲の「天面」に相当する。又、板バネ２９が特許請求の範囲の「他部材」に相当する。又、鍔部１５と出力端子２１との間の絶縁体２５が特許請求の範囲の「絶縁体」に相当する。

【0018】

さらに、板バネ２９の上側の位置において、筒状部１３の外周面１３ｂには、周方向外側に向かって突出する突出部１３ｐが筒状部１３と一体に設けられている。この突出部１３ｐは、板バネ２９との接点Ｐから上方（筒状部の他端１３ｅ）に向かってテーパ状に拡径している。後述するように、突出部１３ｐは、例えば筒状部１３を塑性変形して形成することができる。
そして、突出部１３ｐの外周面１３ｂが板バネ２９の上面に接点Ｐで接することによって、板バネ２９が下方に押圧され、さらに板バネ２９の弾性力によりウェイト１９が係止され、ウェイト１９と鍔部１５との間の積層構造体（圧電素子１７、出力端子２１、２３、絶縁体２５、２７）が主体金具９に固定される。
つまり、本実施形態においては、突出部１３ｐが板バネ２９を介してウェイト１９の天面１９ａに接し、主体金具９の鍔部１５に向けてウェイト１９を押圧するようにして、ウェイト１９を間接的に主体金具９に係止している。

【0019】

以上のように、ナットを用いず、筒状部１３に設けた突出部１３ｐによってウェイト１９を主体金具９に係止することで、ナットを螺合する際の金属粉の発生を防止して圧電素子１７と主体金具９との間の絶縁性を良好に確保することができる。又、ナットの部品コストを削減し、ノッキングセンサ１のコストを低下することができる。
なお、ナットを用いずに筒状部１３の外周面１３ｂに直接プレス加工等を行って突起部を形成することで、ウェイト１９を主体金具９に係止することも可能である。しかしながら、この場合には、筒状部１３の外周面１３ｂに加工を施す際、やはり金属粉が発生して圧電素子１７の周囲に金属粉が付着し、圧電素子１７と主体金具９との間の絶縁性を低下させることがある。
そこで、詳しくは後述するが、例えば筒状部１３の他端１３ｅ側の取付孔１１にカシメ刃を挿入し、筒状部１３を内面１３ａ側から塑性変形させて拡径することで、仮に金属粉が発生しても取付孔１１から外部へ脱落するので、金属粉が圧電素子に付着する不具合を防止することができる。

【0020】

次に、図４を参照し、本実施形態のノッキングセンサの製造方法の一例を説明する。
まず、主体金具粗形材９ｘを用意する。この主体金具粗形材９ｘは、外周面１３ｂに突出部１３ｐが形成されていない筒状部１３ｘと、筒状部１３ｘの一端１３ｆ側（下側）に上述の鍔部１５とを有している(図３参照)。そして、筒状部１３ｘの外周側に嵌めるようにして、鍔部１５上に、絶縁部材２５、出力端子２１、圧電素子１７、出力端子２３、絶縁部材２７、ウェイト１９、板バネ２９を順次載置する（嵌め込む）。この工程が特許請求の範囲の「嵌込工程」に相当する。
次に、円筒ピン１２０を上方から下ろし、円筒ピン１２０の下面にて板バネ２９を押圧して軸方向に荷重を加え、板バネ２９の上面が水平になるように弾性変形させる(図４（ａ）)。

【0021】

次に、円筒ピン１２０を下ろした（荷重を加えた）状態で、筒状部１３ｘの取付孔に、上方からピストン１３０を挿入する(図４（ｂ）)。ピストン１３０は先端に向かって狭まるテーパ状のカシメ刃１３０ｓを有し、筒状部１３ｘの取付孔にピストン１３０を挿入すると、カシメ刃１３０ｓが筒状部１３ｘの取付孔に挿入されて筒状部１３ｘの上端側（他端１３ｅ側）が時間と共に押し広げられ、塑性変形して拡径し、突出部１３ｐを形成する。この際、筒状部１３ｘは、押圧された状態の板バネ２９よりも上面側で広げられるので、板バネ２９の上面側に突出部１３ｐが形成される。
なお、カシメ刃１３０ｓを筒状部１３ｘの取付孔に挿入すると、筒状部１３ｘに外周側へ向かう押圧力が働き、板バネ２９との接点Ｐ近傍を支点として外側へ曲がるように塑性変形する。

【0022】

そして、円筒ピン１２０を離すと（荷重を除荷すると）、板バネ２９が弾性的に戻り、突出部１３ｐに接点Ｐで接しながら板バネ２９の弾性力によりウェイト１９の天面１９ａを鍔部１５側へ押圧し、上述の積層構造体が主体金具９に加締め固定される。この工程が特許請求の範囲の「固定工程」に相当する。
このようにしてノッキングセンサ１を組み立てた後、主体金具９を含む上述の積層構造体を覆うように樹脂モールド材料（合成樹脂）を射出し固化させることにより、ケース３を形成し、ノッキングセンサ１が完成する。

【0023】

ここで、突出部１３ｐを形成後、円筒ピン１２０を離して荷重を除荷したとき（上述の積層構造体が主体金具９に加締め固定されたとき）に圧電素子１７から出力される出力電圧を測定し、出力電圧に応じて加締め固定の良否を判定する（特許請求の範囲の「判定工程」に相当）。
この判定工程は次のように行うことができる。まず、圧電素子１７の上下に接する出力端子２１、２３を、例えばチャージアンプやチャージアッテネータにそれぞれ接続し、出力端子２１、２３の間の電圧を測定する。
圧電素子１７は、自身の上下方向（軸方向））に加えられた力を電圧に変換するピエゾ素子であり、円筒ピン１２０及び突出部１３ｐによって軸方向に加えられる荷重を、圧電素子１７を介して測定可能である。但し、圧電素子１７の出力電圧の値そのものから荷重の絶対値を直接読み取ることはできない。そこで、荷重を加える前の圧電素子１７の出力電圧（特許請求の範囲の「初期電圧」に相当）を基準とし、初期電圧からの出力電圧の上昇分を荷重の値とみなすとよい。

【0024】

図５は、加締め工程の前後において圧電素子１７から出力される出力電圧の時間変化を示す模式図である。荷重を加える前の圧電素子１７の初期電圧Ｖ０に対し、円筒ピン１２０により板バネ２９に荷重を加えると、出力電圧が上昇する。そして、加締め工程を開始して筒状部１３ｘを内面１３ａから時間と共に拡径すると、突出部１３ｐが徐々に膨出して板バネ２９を押圧し、これにより板バネ２９にさらに荷重が加わって出力電圧がＶ２まで上昇する。
なお、図５では、Ｖ２から加締め終了まで少しずつ電圧が下がるが、これは圧電素子１７のドリフト現象（荷重を加えた際に荷重のピークから徐々に電荷が放出されることで電圧が下がる）を示す。

【0025】

次に、突出部１３ｐを形成後、円筒ピン１２０を離して荷重を除荷すると、圧電素子１７へ加わる荷重は突出部１３ｐによる押圧力（加締め力）、すなわち固定による押圧力だけとなるので、出力電圧Ｖ２からＶ１へ低下する。このとき（上述の積層構造体が主体金具９に加締め固定されたとき）の出力電圧Ｖ１を測定し、初期電圧Ｖ０からの出力電圧の上昇分ΔＶ＝Ｖ１−Ｖ０を算出する。
ΔＶは、突出部１３ｐにより板バネ２９、ひいてはウェイト１９を押圧する圧力を直接示しており、ΔＶが所定の閾値より小さいと、この圧力が小さくて固定（加締め）が十分でないことを示す。つまり、ΔＶが所定の閾値未満であるノッキングセンサは明らかに固定不良（加締め不良）であるから、ΔＶに基づいて固定不良（加締め不良）を確実に判定することができる。

【0026】

なお、本発明のノッキングセンサの製造方法は、筒状部１３ｘの他端１３ｅ側を内面１３ａから時間と共に拡径して突出部１３ｐを形成するものであり、突出部１３ｐが時間と共に膨出して加締め部を形成する。この場合、突出部の膨出の程度（加締めの程度）が個々のノッキングセンサによって異なるが、上述のように加締め工程の前後での圧電素子１７の荷重をノッキングセンサ毎に測定することで、ノッキングセンサ毎に逐一その加締め状態（固定状態）を確認することができる。

【0027】

次に、図６を参照し、第２実施形態のノッキングセンサの製造方法の一例を説明する。なお、図４の実施形態と共通する構成に関しては、同じ符号を用いて説明する。
まず、主体金具粗形材９ｙを用意する。この主体金具粗形材９ｙは、内周面１３ａｙの一部に肉厚の薄い薄肉部を備える筒状部１３ｘｙと、筒状部１３ｘｙの一端１３ｆ側（下側）に上述の鍔部１５とを有している。そして、筒状部１３ｘｙの外周側に嵌めるようにして、鍔部１５上に、絶縁部材２５、出力端子２１、圧電素子１７、出力端子２３、絶縁部材２７、ウェイト１９、板バネ２９を順次載置する（嵌め込む）。この工程が特許請求の範囲の「嵌込工程」に相当する。
次に、円筒ピン１２０を上方から下ろし、円筒ピン１２０の下面にて板バネ２９を押圧して軸方向に荷重を加え、板バネ２９の上面が水平になるように弾性変形させる(図６（ａ）)。

【0028】

次に、円筒ピン１２０を下ろした（荷重を加えた）状態で、筒状部１３ｘｙの取付孔に、上方からピストン１３０ｙを押し下げる(図６（ｂ）)。筒状部１３ｘｙの上端側にピストン１３０ｙを当て押し下げると、筒状部１３ｘｙの薄肉部が局部的に変形し、座屈部１３ｐｙを形成する。この際、筒状部１３ｘｙは、押圧された状態の板バネ２９よりも上面側が変形するので、板バネ２９の上面側に座屈部１３ｐｙが形成される。

【0029】

そして、円筒ピン１２０を離すと（荷重を除荷すると）、板バネ２９が弾性的に戻り、座屈部１３ｐｙに接点Ｐで接しながら板バネ２９の弾性力によりウェイト１９の天面１９ａを鍔部１５側へ押圧し、上述の積層構造体が主体金具９に加締め固定される。この工程が特許請求の範囲の「固定工程」に相当する。
このようにしてノッキングセンサ１を組み立てた後、主体金具９を含む上述の積層構造体を覆うように樹脂モールド材料（合成樹脂）を射出し固化させることにより、ケース３を形成し、ノッキングセンサ１が完成する。

【0030】

ここで、座屈部１３ｐｙを形成後、円筒ピン１２０を離して荷重を除荷したとき（上述の積層構造体が主体金具９に加締め固定されたとき）に圧電素子１７から出力される出力電圧を測定し、出力電圧に応じて加締め固定の良否を判定する（特許請求の範囲の「判定工程」に相当）。

【0031】

次に、図７を参照し、第３実施形態のノッキングセンサの製造方法の一例を説明する。
まず、主体金具粗形材９ｚを用意する。この主体金具粗形材９ｚは、外周面に雄ネジ部３００が形成された筒状部１３ｘｚと、筒状部１３ｘｚの一端１３ｆ側（下側）に上述の鍔部１５とを有している。そして、筒状部１３ｘｚの外周側に嵌めるようにして、鍔部１５上に、絶縁部材２５、出力端子２１、圧電素子１７、出力端子２３、絶縁部材２７、ウェイト１９、板バネ２９を順次載置する（嵌め込む）。この工程が特許請求の範囲の「嵌込工程」に相当する。
次に、円筒ピン１２０を上方から下ろし、円筒ピン１２０の下面にて板バネ２９を押圧して軸方向に荷重を加え、板バネ２９の上面が水平になるように弾性変形させる(図７（ａ）)。

【0032】

次に、円筒ピン１２０を下ろした（荷重を加えた）状態で、筒状部１３ｘｚの上方からナット７００を挿入する(図７（ｂ）)。ナット７００は、自身の内周面に筒状部１３ｘｚの雄ネジ部３００に螺合する雌ネジ部７１０を有する。そして、雄ネジ部３００と雌ネジ部７１０を螺合させ締付けることで、ナット７００により、上述の積層構造体が主体金具９に固定される。この工程が特許請求の範囲の「固定工程」に相当する。

【0033】

このようにしてノッキングセンサ１を組み立てた後、主体金具９を含む上述の積層構造体を覆うように樹脂モールド材料（合成樹脂）を射出し固化させることにより、ケース３を形成し、ノッキングセンサ１が完成する。

【0034】

ここで、ナット７００により、上述の積層構造体を主体金具９に固定後、円筒ピン１２０を離して荷重を除荷したとき（上述の積層構造体が主体金具９に固定されたとき）に圧電素子１７から出力される出力電圧を測定し、出力電圧に応じて加締め固定の良否を判定する（特許請求の範囲の「判定工程」に相当）。

【0035】

本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
絶縁体の種類としては、上述のフィルム状の合成樹脂の他、セラミック材でもよく、絶縁性接着剤を塗布してもよい。又、上記実施形態では、突出部１３ｐが板バネ２９を介してウェイト１９の天面１９ａに接し、ウェイト１９を係止したが、これは合成樹脂製の絶縁体２５、２７が熱クリープにより薄くなって軸方向に隙間が生じることから、この隙間を板バネ２９の弾性変形で埋めるためである。一方、熱クリープが生じないセラミック等の絶縁体を用いる場合には、板バネ２９を用いず、突出部１３ｐをウェイト１９の天面１９ａに直接接しさせてウェイト１９を係止してもよい。

【0036】

又、上記実施形態では、突出部１３ｐが筒状部１３の他端１３ｅに向かって拡径している場合について説明したが、突出部１３ｐの形状はこれに限らず、図８のように、突出部１３ｐが筒状部１３の軸方向の中間部に形成され、他端１３ｅで突出部１３ｐよりも縮径する形状であってもよい。

【符号の説明】

【0037】

１ ノッキングセンサ
９ 主体金具
１３ 筒状部
１３ａ 筒状部の内面
１３ｂ 筒状部の外周面
１３ｅ 筒状部の他端
１３ｆ 筒状部の一端
１３ｐ 突出部
１５ 鍔部
１７ 圧電素子
１９ ウェイト
１９ａ ウェイトの天面
２５ 絶縁体
２９ 他部材
Ｖ０ 圧電素子の初期電圧
Ｖ１ 突出部を形成後に荷重を除荷したときの圧電素子の出力電圧
ΔＶ 出力電圧の上昇分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】