DE19524146A1 - Pressure sheath, esp. for mechanical sensor such as knock detector for combustion engine - has top part with support for detectors, and lower part, arranged on oscillating component, which is placed on top part such that detectors and surrounding parts are clamp-fixed - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Druckhülse nach der Gattung des Hauptanspruchs, insbesondere für einen Schwingungsaufneh mer.The invention relates to a pressure sleeve according to the genus of Main claim, especially for a vibration pickup mer.
Es ist bereits aus der DE-OS 44 03 660 eine Druckhülse be kannt, die bei Klopfsensoren für Verbrennungsmotoren ver wendet wird. Diese Druckhülse wird über einen Auflagebe reich fest an das Bauteil angefügt, dessen Schwingungen de tektiert werden sollen. Die zu detektierenden Schwingungen sind hier Klopfgeräusche des Verbrennungsmotors im Betrieb, die über die Druckhülse auf einen piezokeramischen Schwin gungsaufnehmer als Klopfsensor geleitet werden und in ein auswertbares Ausgangssignal umgewandelt werden. Die Art der Anbringung, bzw. der Einspannung dieses Klopfsensors in der Druckhülse und die Befestigung am schwingenden Bauteil hat hier großen Einfluß sowohl auf die Herstellungsweise als auch auf eventuelle Fehlmessungen und Störungen in der an geschlossenen Auswerteschaltung im Betrieb.It is already from DE-OS 44 03 660 a pressure sleeve be knows the ver with knock sensors for internal combustion engines is applied. This pressure sleeve is over a support richly attached to the component whose vibrations de should be tect. The vibrations to be detected there are knocking noises from the combustion engine in operation, the over the pressure sleeve on a piezoceramic Schwin sensor are routed as a knock sensor and into one evaluable output signal can be converted. The kind of Attachment, or the clamping of this knock sensor in the Has pressure sleeve and the attachment to the vibrating component great influence here both on the production method and also on possible incorrect measurements and faults in the closed evaluation circuit in operation.
Die an sich bekannte Druckhülse ist hierbei in der Regel aus einem sehr widerstandsfähigem und hartem Material, wie z. B. Stahl, um bei den relativ großen Drücken und Tempera turschwankungen noch einwandfreie Messungen zu erhalten. Das Gehäuse, welches die Druckhülse und den eigentlichen Sensor mitsamt seiner Einspannung umschließt ist in der Re gel aus einem Kunststoff, wie z. B. Polyurethan (PUR) oder glasfaserverstärktem Polyamid (PA66 GF35) gefertigt. Es ist beispielsweise aus der E-PS 0 211 019 B1 bekannt, daß sol che unterschiedliche Teile über entsprechend ausgestaltete Gewindekonstruktionen miteinander fest verbunden werden können und diese Verbindung auch durch Temperatureinflüsse nicht wesentlich beeinflußt wird.The pressure sleeve known per se is usually used here made of a very resistant and hard material, such as e.g. B. steel to at the relatively large pressures and tempera fluctuations in the door to obtain perfect measurements. The housing, which is the pressure sleeve and the actual The sensor with its clamping is in the right gel made of a plastic such. B. polyurethane (PUR) or glass fiber reinforced polyamide (PA66 GF35). It is known for example from E-PS 0 211 019 B1 that sol che different parts over appropriately designed Threaded structures are firmly connected to each other can and this connection also due to temperature influences is not significantly affected.
Die erfindungsgemäße Druckhülse der oben angegebenen Art ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ins besondere dadurch vorteilhaft, daß beim Zusammenfügen der Druckhülsenteile und der Befestigung am die Schwingungen verursachenden Bauteil einfach aufgebaute Elemente vorhan den sind, die eine sichere und unkomplizierte Montage er möglichen.The inventive pressure sleeve of the type specified above is with the characterizing features of claim 1 ins particularly advantageous in that when joining the Pressure sleeve parts and the attachment to the vibrations causing component simply existing elements are those that ensure safe and uncomplicated installation possible.
Dadurch, daß die Detektionsmittel, beispielsweise eine pie zokeramische Scheibe, einfach durch das Anfügen des unteren Teils der Druckhülse eingespannt werden können, entfällt das sonst notwendige Vorspannen des Detektionsmittels, bzw. einer hier anliegenden Tellerfeder. Beim Zusammenfügen der beiden Teile der Druckhülse wird hier einfach die Anord nung, bestehend aus den Detektionsmittel und der Tellerfe der, an einen vorgegebenen Anschlag gefahren.The fact that the detection means, for example a pie ceramic disc, simply by attaching the bottom one Part of the pressure sleeve can be clamped, is eliminated the otherwise necessary pretensioning of the detection means, or a plate spring lying here. When joining the Both parts of the pressure sleeve are simply the arrangement here tion, consisting of the detection means and the plate detection who, drove to a predetermined stop.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch 2 können die beiden Teile der Druckhülse einfach über eine Preßpassung zusammengefügt werden; der Zerspanungsaufwand bei der Herstellung der Druckhülse ist hierbei außerordent lich gering. Bei einer anderen Ausführungsform nach Ab spruch 3 werden die beiden Teile über eine Schraubverbin dung zusammengefügt, wobei lediglich entsprechende Gewinde an die Teile angebracht werden müssen.In an advantageous embodiment according to claim 2 the two parts of the pressure sleeve can simply be Press fit to be put together; the machining effort in the manufacture of the pressure sleeve is extraordinary Lich low. In another embodiment according to Ab saying 3, the two parts are screwed together dung put together, only corresponding thread to which parts must be attached.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteran sprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are in the Unteran sayings.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Druckhülse mit einem Gehäuse werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Embodiments of the pressure sleeve according to the invention a housing will be explained with reference to the drawing. It demonstrate:
Fig. 1 eine Schnitt durch ein Klopfsensorgehäuse mit einer zweiteiligen Druckhülse und einer Scheibe als un terem Teil; Figure 1 is a section through a knock sensor housing with a two-part pressure sleeve and a disc as a lower part.
Fig. 2 einen Schnitt durch das obere Teil der Druck hülse nach Fig. 1 mit Draufsichten; Figure 2 is a section through the upper part of the pressure sleeve of Figure 1 with plan views.
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Klopfsensorgehäuse mit einer zweiteiligen Druckhülse und einer Gewindemutter als unterem Teil und Fig. 3 shows a section through a knock sensor housing with a two-part pressure sleeve and a threaded nut as the lower part and
Fig. 4 einen Schnitt durch das obere Teil der Druck hülse nach Fig. 3 mit Draufsichten. Fig. 4 shows a section through the upper part of the pressure sleeve according to Fig. 3 with plan views.
In der Fig. 1 ist ein Klopfsensor für einen Verbrennungs motor mit einem Gehäuse 1 dargestellt, in dem eine zweitei lige Druckhülse 2 angeordnet ist, die mit ihrem unteren Teil 3 auf dem hier nicht dargestellten Gehäuse des Motors, dessen Schwingungen detektiert werden sollen, aufliegt. Am Außenumfang der Druckhülse 2 sind, ausgehend vom unteren Rand folgende Teile angeordnet: eine Isolierscheibe 4, eine Kontaktscheibe 5, eine piezokeramische Scheibe 6 als Detek tionsmittel und darüber wiederum eine zweite Kontaktscheibe 5 sowie eine zweite Isolierscheibe 4. Auf diese Anordnung ist eine seismische Masse 7 aufgesetzt, die mit einer Tel lerfeder 8 in Richtung der piezokeramischen Scheibe 6 ge drückt wird. Als Anschlag für die Tellerfeder 8 dient ein Anschlag 9 mit einem Sechskantprofil an der Druckhülse 2 (vgl. Fig. 2, oberer Teil).In Fig. 1, a knock sensor for an internal combustion engine is shown with a housing 1 , in which a two-part pressure sleeve 2 is arranged, which rests with its lower part 3 on the housing of the engine, not shown here, whose vibrations are to be detected . On the outer circumference of the pressure sleeve 2 , starting from the lower edge, the following parts are arranged: an insulating washer 4 , a contact washer 5 , a piezoceramic washer 6 as a detection means and, in turn, a second contact washer 5 and a second insulating washer 4 . In this arrangement, a seismic mass 7 is placed, which is pressed ge with a Tel spring 8 in the direction of the piezoceramic disk 6 . A stop 9 with a hexagonal profile on the pressure sleeve 2 serves as a stop for the plate spring 8 (cf. FIG. 2, upper part).
In einem integrierten Anschlußteil 10 des aus Kunststoff bestehenden und insbesondere im Spritzgußverfahren herge stellten Gehäuse 1 ist ein Anschlußkabel 11 eingespritzt. Die heiter des Anschlußkabels 11 sind mit den beiden Kon taktscheiben 5 an den beiden Seiten der piezokeramischen Scheibe 6 angeschlossen und übertragen die elektrische Spannung, die bei einer Druckbeanspruchung der piezokerami schen Scheibe 6 erzeugt wird. Durch eine zentrale Ausneh mung, bzw. eine Bohrung 12 in der Druckhülse 2 ragt eine nicht dargestellte Befestigungsschraube, mit welcher insge samt dieser Klopfsensor mittel- oder unmittelbar am Gehäuse des Verbrennungsmotors befestigbar ist.In an integrated connector 10 of the plastic and in particular by injection molding Herge made housing 1 , a connecting cable 11 is injected. The serene of the connecting cable 11 are connected to the two cones 5 on both sides of the piezoceramic disk 6 and transmit the electrical voltage which is generated when the piezokerami disk 6 is under pressure. Through a central Ausneh mung, or a bore 12 in the pressure sleeve 2 protrudes a mounting screw, not shown, with which overall this knock sensor can be attached directly or indirectly to the housing of the internal combustion engine.
Bei der Montage des Klopfsensors wird das gesamte von der Befestigungsschraube ausgeübte Drehmoment auf die Druckhül se 2 mit dem unteren Teils 3 übertragen, d. h. auf die pie zokeramischen Scheibe 6 wirkt durch die Befestigung keine Kraft. Eine Vorspannkraft wirkt hier durch den Druck der Tellerfeder 8 bei einer endgültigen Anlage des unteren Teils 3 an den Abschluß des oberen Teils der Druckhülse 2, da die Anordnung der Teile 4 bis 7 über das radial vorste hende untere Teil 3 zusammengehalten wird.When installing the knock sensor, the entire torque exerted by the fastening screw is transmitted to the pressure sleeve 2 with the lower part 3 , ie, no force acts on the piezoceramic disk 6 through the fastening. A biasing force acts here by the pressure of the plate spring 8 in a final contact of the lower part 3 to the end of the upper part of the pressure sleeve 2 , since the arrangement of parts 4 to 7 is held together via the radially vorste existing lower part 3 .
Die Vorspannkraft ist so gewählt, daß an der piezokerami schen Scheibe 6 gerade noch ohne bleibende Verschlechterung ihres elektrischen Signals ertragbare Axialkräfte wirksam sind und diese auch von thermischen Dehnungen sowie unver meidlichen Stauchungen der Druckhülse 2 bei der Montage weitestgehend unabhängig ist. Die von der seismischen Masse 7 proportional zu den Schwingungen des Verbrennungsmotors ausgeübten Impulse werden in der piezokeramischen Scheibe 6 in Spannungsimpulse umgewandelt, die an einem entsprechen den Meßgerät ablesbar sind.The biasing force is selected so that at the piezokerami rule 6 just bearable axial forces are effective without permanent deterioration of their electrical signal and this is largely independent of thermal expansion and inevitable compression of the pressure sleeve 2 during assembly. The impulses exerted by the seismic mass 7 in proportion to the vibrations of the internal combustion engine are converted in the piezoceramic disk 6 into voltage impulses which can be read off on a corresponding measuring device.
In Fig. 2 ist eine detaillierte Ansicht der Druckhülse 2 gezeigt, wobei im oberen Teil der Vorsprung 9 mit seinem Sechskantprofil zu erkennen ist. Das untere Teil 3 der Druckhülse wird hierbei während der Montage auf eine Man telfläche 13 geschoben bis es an einer Kante 14 anliegt und somit der in Fig. 1 gezeigte Endmontagezustand erreicht ist.In Fig. 2 is a detailed view of the pressure sleeve 2 is shown with the top of the projection 9 can be seen with its hexagonal profile. The lower part 3 of the pressure sleeve is hereby pushed onto a surface 13 during assembly until it abuts an edge 14 and thus the final assembly state shown in FIG. 1 is reached.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Druckhülse dargestellt, bei der die Mantelflä che 13 ein Außengewinde 15 aufweist. Das untere Teil 3 ent hält ein entsprechendes Innengewinde 16 und ist somit auf das obere Teil der Druckhülse 2 aufschraubbar. Da alle wei teren Merkmale der Druckhülse nach den Fig. 3 und 4 mit denen nach den Fig. 1 und 2 identisch sind wurden hier die gleichen Bezugszahlen verwendet.In FIGS. 3 and 4, an embodiment of to the invention OF INVENTION pressure sleeve is shown in which the Mantelflä che 13 an external thread 15 has. The lower part 3 ent holds a corresponding internal thread 16 and can thus be screwed onto the upper part of the pressure sleeve 2 . Since all white direct features of the printing sleeve according to FIGS. 3 and 4 are identical to those of FIGS. 1 and 2 were used, the same reference numbers here.
Claims (9)
- - einer mittel- oder unmittelbaren Befestigung, die durch ei ne zentrale Ausnehmung (12) in der Druckhülse (2) geführt ist und die Druckhülse (2) mit einer Auflagefläche auf ein Schwingungen verursachendes Bauteil aufspannt und mit
- - Detektionsmittel (6), die außen an der Druckhülse (2) unter einer vorgegebenen Vorspannung gehalten sind, dadurch gekenn zeichnet, daß
- - die Druckhülse (2) ist aus zwei Teilen aufgebaut ist, von denen das obere Teil einen festen Anschlag (9) für die Detek tionsmittel (6) aufweist und daß
- - das untere, am schwingenden Bauteil aufliegende Teil (3) derart auf das obere Teil der Druckhülse (2) aufbringbar ist, daß die Detektionsmittel (6) und die umgebenden Teile (4, 5, 7) eingespannt sind.
- - A direct or indirect attachment, which is guided through a central recess ( 12 ) in the pressure sleeve ( 2 ) and the pressure sleeve ( 2 ) with a bearing surface on a vibration-causing component and with
- - Detection means ( 6 ) which are held on the outside of the pressure sleeve ( 2 ) under a predetermined bias, characterized in that
- - The pressure sleeve ( 2 ) is composed of two parts, of which the upper part has a fixed stop ( 9 ) for the detection means ( 6 ) and that
- - The lower, on the vibrating component part ( 3 ) can be applied to the upper part of the pressure sleeve ( 2 ) in such a way that the detection means ( 6 ) and the surrounding parts ( 4 , 5 , 7 ) are clamped.
- - das untere Bauteil (3) über eine Preßverbindung auf eine entsprechende Aufnahmefläche des oberen Druckhülsenteils (2) aufgesteckt wird.
- - The lower component ( 3 ) is pushed onto a corresponding receiving surface of the upper pressure sleeve part ( 2 ) via a press connection.
- - das untere Bauteil (3) über eine Schraubverbindung auf eine entsprechende Aufnahmefläche des oberen Druckhülsenteils (2) aufgeschraubt wird.
- - The lower component ( 3 ) is screwed onto a corresponding receiving surface of the upper pressure sleeve part ( 2 ) via a screw connection.
- - die Druckhülse in ein Kunststoffgehäuse (1) eingebettet ist, welches im Spritzgußverfahren gefertigt ist.
- - The pressure sleeve is embedded in a plastic housing ( 1 ), which is manufactured by injection molding.
- - die Druckhülse (2) eine Anzahl am Außenumfang umlaufender Vorsprünge aufweist, die die Druckhülse (2) fest im Kunst stoffgehäuse (1) verankern.
- - The pressure sleeve ( 2 ) has a number of circumferential projections that anchor the pressure sleeve ( 2 ) firmly in the plastic housing ( 1 ).
- - die beide Teile der Druckhülse (2) aus Stahl gefertigt sind.
- - The two parts of the pressure sleeve ( 2 ) are made of steel.
- - die beide Teile der Druckhülse (2) aus Messing gefertigt sind.
- - The two parts of the pressure sleeve ( 2 ) are made of brass.
- - an der Auflagefläche des unteren Teils (3), zwischen der Öffnung für das Befestigungsmittel und dem radial äußeren Rand eine ansteigende Abschrägung im Winkelbereich von 0,5° bis 1,5° vorhanden ist.
- - On the support surface of the lower part ( 3 ), between the opening for the fastener and the radially outer edge there is an increasing bevel in the angular range of 0.5 ° to 1.5 °.
- - das schwingungsverursachende Bauteil der Motorblock eines Verbrennungsmotors ist.
- - The component causing the vibration is the engine block of an internal combustion engine.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |